Top 10 vahvin metalli maailmassa

Maailmassa on lukemattomia metalleja, kuten titaania, teräsja volframi. Silti kysymys kuuluu, mitkä ovat maailman 10 vahvimman metallin joukkoa. Joten tässä artikkelissa yritämme löytää vastauksen tähän kysymykseen. Tutkimme maailman 10 vahvinta metallia.

On monia syitä selvittää maailman vahvimmat metallit. Suunnittelijat, insinöörit ja tutkijat kohtaavat tarpeen ymmärtää välttämättömien metallien ja niiden seosten ominaisuudet. Kun ymmärrät a:n vahvuuden metalli- tai seos, useita tekijöitä on otettava huomioon. Materiaalin valinnan tulee olla tarkka materiaalista vaadittavan työn luonteen mukaan. Esimerkiksi, jos otamme huomioon teräksen, mikään muu materiaali ei voi päihittää sitä kokonaislujuudellaan. Toisaalta, jos verrataan materiaalien kovuutta, volframi pysyy lyömättömänä. Samaan aikaan titaanilla on hyvin lähellä sekä terästä että volframia ominaisuuksia.

Vaikka grafeemi on sitkeämpää ja timantti kovempaa, rajoitamme luettelomme vahvimpiin metalleihin.

Maailman vahvimman metallin ominaisuudet

Kuten aiemmin mainittiin, kun puhumme materiaalin lujuudesta, on olemassa monia ominaisuuksia, jotka pysyvät käytössä lujuuden tuntemiseksi. Joten ennen kuin keskustelemme maailman vahvimmista metalleista, katsokaamme ominaisuuksia, jotka vaikuttavat suoraan tai epäsuorasti niiden lujuuteen:

Vetolujuus

Kun keskustelemme vetolujuudesta, tarkistamme sen voiman mittauksen, joka tarvitaan vetämään jotain, kuten vaijeria, kaapelia, köyttä tai rakennepalkkia kohtaan, jossa se katkeaa. Mittaus tarkoittaa maksimijännityksen määrää ennen rikkoutumista, yleisesti mitattuna Psi:ssä.

Puristuslujuus

Vetolujuutta voidaan kutsua metallin tarjoamaksi vastukseksi siihen vaikuttavaa puristusvoimaa vastaan. Yksinkertaisesti sanottuna voimme yhdistää sen myös materiaalin kovuuteen. Pääasiassa materiaalin vetolujuus mitataan Psi:ssä; Mohsin asteikkoa voidaan käyttää myös materiaalin puristuslujuuden mittaamiseen. Asteikolla on arvosana nollasta 10:een, jossa 0 tarkoittaa pehmeintä pistettä ja 10 koviinta. Esimerkiksi timantin puristuslujuus on 10 Mohsin asteikolla, mikä tarkoittaa, että timantti on yksi kovimmista materiaaleista. Samalla puristuslujuus on myös työkalumateriaalin olennainen ominaisuus.

Tuottovoima

Metallin myötörajaksi voidaan kutsua ominaisuutta, joka vastustaa metallin pysyvää muodonmuutosta tai taipumista jännityksen vaikutuksesta. Rakennusinsinööreille myötöraja on merkittävä. Kun metalliin kohdistuu jännitys, se alkaa taipua; elastisessa tilassa metallin muodonmuutos on palautettavissa ja materiaali palautuu alkuperäiseen muotoonsa. Jännitys aiheuttaa kuitenkin elastisen tilan jälkeen pysyvän muodonmuutoksen metalliin, jossa se saavuttaa plastisen tilan. Metallin myötöraja mitataan megapascaleina (MPa).

Iskun voimakkuus

Sitä kutsutaan materiaalin kyvyksi vastustaa iskukuormitusta rikkoutumatta. Koska tiedämme, että timantin arvosana on 10 Mohsin asteikolla, mutta se voi särkyä, jos siihen osuu vasaralla. Toisaalta terästä voidaan vasaroida rikkoutumatta.

Seokset vs. luonnonmetallit

Most of the metals we will discuss today are not pure metals; instead, these are alloys that remain combinations of pure metals. Indeed, alloys are intended to add in the properties of pure metals, making them stronger. As an example, steel is a combination of iron and carbon. Inarguably, steel possesses improved strength, which is neither possessed by the iron solely nor carbon. Metallurgists make alloys of most metals, and they have a place on lists of the strongest metal . Thus, we will call them metals because they are still made fundamentally out of natural metals.

Maailman vahvin metalli

Tässä tutkimme maailman 10 vahvinta metallia:

  1. Hiiliteräs
    Hiiliteräs on ollut yksi laajalti käytetyistä seoksista vuosisatojen ajan. Tämä seos valmistetaan hiilestä ja raudasta, ja yhdistelmä tarjoaa ennennäkemättömän lujuuden rasituksia vastaan. Ei olisi väärin väittää, että olemme ylimielisiä tuotteilla, jotka sisältävät hiiliterästä peruselementtinä. Tässä ovat hiiliteräksen keskeiset ominaisuudet:
    • Tämän lejeeringin myötölujuus on 260 MPa.
    • Sen vetolujuus on 580 Moa.
    • Tämän seoksen arvo Mohsin asteikolla on 6.
    • Materiaalilla on korkea iskunkestävyys.
  2. Teräs-rauta-nikkeli-seos
    Yleisesti ottaen nikkelin sekoittaminen hiiliteräkseen lisää tämän seoksen veto- ja myötölujuutta. Nämä ominaisuudet ovat jopa paremmat kuin tavallisella vanhalla hiiliteräksellä. Esimerkiksi tämän lejeeringin myötöraja on 1420 MPa ja vetolujuus pysyy 1460 MPa:ssa.
  3. Ruostumaton teräs
    Se on jälleen yksi erikoisista ja laajalti käytetyistä seoksista. Pääasiassa se koostuu magnesiumista, teräksestä ja kromista. Seos tasoittaa tietä uskomattomille ominaisuuksille, kuten erinomaiselle korroosionkestävyydelle. Joten tämän materiaalin ominaisuudet tekevät siitä erittäin sopivan sorvaus- ja jyrsintäoperaatioihin. Samaan aikaan tämän materiaalin ominaisuudet ovat seuraavat:
    • Tämän materiaalin myötölujuus on 1560 MPa.
    • Sen vetolujuus on 1600 MPa.
    • Ruostumaton teräs tarjoaa korkean iskunkestävyyden.
    • Tämän metallin pistemäärä voi vaihdella välillä 5,5-6,3 Mohsin asteikolla.
  4. Volframi
    Volframi on hyvin kuuluisa metalli, jota kutsuttiin aiemmin nimellä Wolfram. Se on edelleen metalli, jolla on korkein vetolujuusarvo verrattuna mihin tahansa luonnollisesti esiintyvään metalliin. Mutta sitä ei mieluiten käytetä luonnollisessa muodossaan, koska sillä on ominaisuus haurautta ja se on herkkä särkymiselle iskukuormituksen alaisena. Tästä syystä volframia seostetaan eri metallien/seosten kanssa vahvempien ominaisuuksien saavuttamiseksi. Joten tässä ovat tämän materiaalin ominaisuudet:
    • Sen vetolujuus on 1725 MPa.
    • Tämän materiaalin myötöraja on 750 MPa.
    • Sillä on alhainen iskunkestävyys.
    • Se saa arvosanaksi 7,5 Mohsin kovuusasteikolla.
  5. Volframikarbidi
    Olemme jo selittäneet, että volframi on luonnostaan ​​erittäin hauras materiaali ja se on yleensä seostettava vaadittujen ominaisuuksien saavuttamiseksi. Volframin yhdistäminen kovametalliin tuottaa volframikarbidia, joka tarjoaa parempia tuloksia. Tämän materiaalin kovuus on ihanteellinen käytettäväksi huippuluokan työkaluissa, kuten pyörösahanterit, poranterät ja muut. Tästä syystä tätä seosta on käytetty valtavasti CNC-työstö ala. Seuraavat ovat tämän materiaalin ominaisuudet:
    • Tämän materiaalin myötöraja on 300-100 MPa.
    • Vetolujuus pysyy välillä 500-1500 MPa.
    • Se tarjoaa korkean iskunkestävyyden.
    • Yksi kovimmista metalliseoksista, jonka lukema on 9-9,5 Mohsin asteikolla.
  6. Titaani
    Titaani on myös yksi vahvimmista metalleista ja laajalti käytetty metalli ilmailuteollisuudessa. Titaanin puhtaalla muodolla on pienempi myötöraja, joka vaihtelee välillä 275-580 MPa. Tästä syystä titaani on yleensä seostettu vahvempien versioiden valmistamiseksi. Sillä on seuraavat ominaisuudet:
    • Sen vetolujuus on 980 MPa.
    • Sen arvo on 6 Mohsin kovuusasteikolla
    • Titaaniseosten myötöraja voi olla 1200 MPa.
  7. Titaanialuminidi
    Titaanialuminidi tunnetaan myös nimellä Gamma Titanium Aluminide, joka koostuu titaanista ja alumiinista sekä vanadiinin lisäyksestä. Titaanialuminidiseokset voivat toimia erittäin hyvin jopa korkeissa lämpötiloissa ja kilpailla lujuuden suhteen nikkelipohjaisten metalliseosten kanssa. Samalla niiden paino voi olla alhainen, mikä tekee niistä sopivia käytettäväksi turbiinien siipillä. Tämän lejeeringin vetolujuus on 880 MPa ja myötöraja on 800 MPa.
  8. Magnesiumseos
    Viimeisenä, mutta ei vähäisimpänä, luettelossa on magnesiumseosten nimi. Yllättäen tutkijat jatkavat kokeiluja magnesiumseoksilla erilaisten metalliseosten valmistamiseksi. Tähän mennessä magnesiumseoksia on pidetty jo maailman kevyimpinä ja vahvimpina metalleina. Muistaakseni magnesiumseokset ovat kevyempiä kuin alumiiniseokset ja vahvempia kuin titaaniseokset. Jos tätä metallia hyödynnetään autoteollisuudessa, se voisi säästää 40 % polttoaineista muuttamatta moottoria.
  9. Inconel
    Inconel ei ole niin kuuluisa kuin muut seokset; Se on kuitenkin edelleen yksi 10 vahvimman metallin joukossa. Inconel koostuu pääasiassa kromista, nikkelistä ja austeniitista. Tämän superseoksen muiden merkittävien ominaisuuksien keskellä sen normaali toimivuus ja uudelleenviritetty lujuus äärimmäisissä olosuhteissa, kuten korkeissa lämpötiloissa, ovat poikkeuksellisia. Tämän kyvyn ansiosta Inconelia pidetään yhtenä parhaista valinnoista nopeille turbiineille ja ydinreaktoreille.
    • Tämän erikoisseoksen vetolujuus on 1103 MPa.
    • Inconelin myötöraja on 758 MPa.
  10. Kromi
    Koska se on luonteeltaan erittäin hauras, sitä on usein vaikea käyttää ilman seostusta joidenkin muiden metallien kanssa vahvemmaksi ja haluttujen muunnelmien saamiseksi. Luonnollisessa tilassaan kromi on kuitenkin kiiltävää ja sen sanotaan olevan yksi vahvimmista metalleista, ja sitä suositellaan galvanoinnissa.
    • Kromin vetolujuus on 418 MPa.
    • Sen myötöraja on 316 MPa
    • Sen luokitus on 9 Mohsin kovuusasteikolla.