Top 10 sterkste metaal ter wereld

Er zijn ontelbare metalen in de wereld, zoals titanium, staal, en wolfraam. Toch is de vraag wat de top 10 van sterkste metaal ter wereld is. Dus in dit artikel zullen we proberen het antwoord op deze vraag te vinden. We zullen de top 10 van sterkste metalen ter wereld verkennen.

Er zijn veel redenen om de sterkste metalen ter wereld vast te stellen. Ontwerpers, ingenieurs en wetenschappers stuiten op de behoefte om de eigenschappen van de essentiële metalen en hun legeringen te begrijpen. Bij het realiseren van de kracht van a metaal of legering, moet met verschillende factoren rekening worden gehouden. De selectie van het materiaal moet nauwkeurig zijn voor de aard van het werk dat van dat materiaal wordt vereist. Als we bijvoorbeeld rekening houden met het staal, kan geen ander materiaal het verslaan vanwege zijn algehele sterkte. Aan de andere kant, als we de hardheid van materialen vergelijken, blijft het wolfraam onverslaanbaar. Tegelijkertijd bezit titanium eigenschappen die zeer dicht bij zowel staal als wolfraam liggen.

Hoewel grafeem harder is en diamant moeilijker, zullen we onze lijst beperken tot de sterkste metalen.

Eigenschappen van het sterkste metaal ter wereld

Zoals eerder vermeld, als we het hebben over de sterkte van het materiaal, zijn er veel eigenschappen die operationeel blijven om de sterkte te kennen. Dus, voordat we de sterkste metalen ter wereld bespreken, laten we eens kijken naar de eigenschappen die direct of indirect van invloed zijn op hun sterkte:

Treksterkte

Als we het hebben over treksterkte, kijken we naar de meting van de kracht die nodig is om iets als een draad, kabel, touw of structurele balk te trekken tot het punt waar het breekt. De meting verwijst naar de maximale spanning vóór breuk, gewoonlijk gemeten in Psi.

Druksterkte

De treksterkte kan worden aangeduid als een weerstand die metaal biedt tegen een knijpkracht die erop inwerkt. In eenvoudige bewoordingen kunnen we het ook relateren aan de hardheid van het materiaal. Hoofdzakelijk wordt de treksterkte van het materiaal gemeten in Psi; ondertussen kan de Mohs-schaal ook worden gebruikt om de druksterkte van een materiaal te meten. Op de schaal is er een indeling van 0 tot 10, waarbij 0 het zachtste punt aangeeft en 10 het moeilijkste. De druksterkte van diamant is bijvoorbeeld 10 op de schaal van Mohs, wat betekent dat diamant een van de hardste materialen is. Tegelijkertijd is de druksterkte ook een essentiële eigenschap van het gereedschapsmateriaal.

Opbrengststerkte

De vloeigrens van metaal kan worden aangeduid als de eigenschap die bestand is tegen de permanente vervorming of buiging in dat metaal wanneer spanning wordt uitgeoefend. Voor bouwkundig ingenieurs is de vloeigrens aanzienlijk. Wanneer de spanning op metaal wordt uitgeoefend, begint het te buigen; binnen een elastische toestand is de vervorming in het metaal herstelbaar en keert het materiaal terug naar zijn oorspronkelijke vorm. Na de elastische toestand veroorzaakt de spanning echter permanente vervorming in het metaal waar het de plastische toestand bereikt. De vloeigrens van een metaal wordt gemeten in megapascal (MPa).

slagsterkte

Het wordt het vermogen van een materiaal genoemd om de impactbelasting te weerstaan ​​zonder te versplinteren. Omdat we weten dat de diamant een score van 10 heeft op de schaal van Mohs, maar kan breken als hij met een hamer wordt geraakt. Aan de andere kant kan het staal worden gehamerd zonder te breken.

Legeringen versus natuurlijke metalen

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.

Sterkste metaal ter wereld

Hier verkennen we de top 10 van sterkste metaal ter wereld:

  1. Koolstofstaal
    Koolstofstaal is al eeuwenlang een van de meest gebruikte legeringen. Deze legering wordt verkregen uit koolstof en ijzer en de combinatie biedt ongekende sterkte tegen spanningen. Het zou niet verkeerd zijn om te zeggen dat we overweldigd worden door de producten die koolstofstaal als fundamenteel element bevatten. Dit zijn de essentiële eigenschappen van koolstofstaal:
    • De vloeigrens van deze legering is 260 MPa.
    • Het heeft een treksterkte van 580 Moa.
    • De waarde van deze legering op de schaal van Mohs is 6.
    • Het materiaal heeft een hoge slagvastheid.
  2. Staal-ijzer-nikkellegering
    Over het algemeen draagt ​​het mengen van nikkel met koolstofstaal bij aan de trek- en vloeigrens van deze legering. Deze eigenschappen zijn zelfs beter dan gewoon oud koolstofstaal. De vloeigrens van deze legering is bijvoorbeeld 1420 MPa en de treksterkte blijft 1460 MPa.
  3. Roestvrij staal
    Het is weer een van de bijzondere en veel gebruikte legeringen. Het bestaat voornamelijk uit magnesium, staal en chroom. Het mengsel maakt de weg vrij voor verbazingwekkende eigenschappen, zoals een uitstekende weerstand tegen corrosie. De eigenschappen van dit materiaal maken het dus aanzienlijk geschikt voor draai- en freesbewerkingen. Ondertussen zijn de eigenschappen van dit materiaal hieronder:
    • Opbrengststerkte van dit materiaal is 1560 MPa.
    • Het heeft een treksterkte van 1600 MPa.
    • Roestvrij staal biedt een hoge slagvastheid.
    • De score van dit metaal kan variëren van 5,5 tot 6,3 op de schaal van Mohs.
  4. Wolfraam
    Tungsten is een zeer beroemd metaal dat eerder Wolfram werd genoemd. Het blijft het metaal met de hoogste treksterkte in vergelijking met alle natuurlijk voorkomende metalen. Maar het wordt niet bij voorkeur in zijn natuurlijke vorm gebruikt, omdat het de eigenschap heeft dat het bros is en kwetsbaar is voor verbrijzeling onder impactbelasting. Het is de reden dat wolfraam wordt gelegeerd met verschillende metalen/legeringen om sterkere eigenschappen te verkrijgen. Dit zijn dus de eigenschappen van dit materiaal:
    • Het heeft een treksterkte van 1725 MPa.
    • De vloeigrens van dit materiaal is 750 MPa.
    • Het heeft een lage slagvastheid.
    • Het wordt beoordeeld als 7,5 op de hardheidsschaal van Mohs.
  5. Wolfraamcarbide
    We hebben al uitgelegd dat wolfraam van nature een zeer bros materiaal is en meestal moet worden gelegeerd om de vereiste eigenschappen te verkrijgen. Door wolfraam te combineren met hardmetaal ontstaat wolfraamcarbide dat betere resultaten oplevert. De hardheid van dit materiaal is ideaal om te worden gebruikt in geavanceerde gereedschappen zoals cirkelzaagbladen, boren en andere. Daarom is er een enorme toepassing van deze legering in de CNC-bewerking: industrie. Hieronder volgen de eigenschappen van dit materiaal:
    • De vloeigrens van dit materiaal varieert van 300 tot 100 MPa.
    • De treksterkte blijft tussen 500 en 1500 MPa.
    • Het biedt een hoge slagvastheid.
    • Een van de hardste metalen legering met een lezing van 9 tot 9,5 op de schaal van Mohs.
  6. Titanium
    Titanium is ook een van de sterkste metalen en veelgebruikte metalen in de lucht- en ruimtevaartindustrie. De zuivere vorm van titanium heeft een lagere vloeigrens die varieert van 275 tot 580 MPa. Het is de reden dat titanium meestal wordt gelegeerd om sterkere versies te produceren. Het heeft de volgende eigenschappen:
    • Het heeft een treksterkte van 980 MPa.
    • Het heeft de waarde 6 op de hardheidsschaal van Mohs
    • De vloeigrens van titaniumlegeringen kan 1200 MPa bereiken.
  7. Titaanaluminide
    Titaniumaluminide is ook bekend als het Gamma Titanium Aluminide, dat is samengesteld uit titanium en aluminium, samen met de toevoeging van vanadium. Titanium-aluminidelegeringen kunnen zelfs bij hoge temperaturen zeer goed presteren en qua sterkte concurreren met legeringen op nikkelbasis. Tegelijkertijd kan hun gewicht laag zijn, waardoor ze geschikt zijn om te worden gebruikt voor turbinebladen. De treksterkte van deze legering is 880 MPa en de vloeigrens is 800 MPa.
  8. Magnesium legering
    Last but not least hebben we de naam magnesiumlegeringen op de lijst. Verrassend genoeg experimenteren wetenschappers verder met magnesiumlegeringen om verschillende legeringen te maken. Inmiddels worden magnesiumlegeringen al beschouwd als de lichtste en sterkste metalen ter wereld. Voor de goede orde, magnesiumlegeringen zijn lichter dan aluminiumlegeringen en sterker dan titaniumlegeringen. Als dit metaal wordt gebruikt in de auto-industrie, kan het 40% brandstof besparen zonder de motor aan te passen.
  9. Inconel
    Inconel is niet zo beroemd als andere legeringen; het blijft echter een van de 10 sterkste metalen. Inconel bestaat hoofdzakelijk uit chroom, nikkel en austeniet. Naast andere belangrijke eigenschappen van deze superlegering, zijn zijn normale functionaliteit en opnieuw afgestemde sterkte in extreme omstandigheden, zoals omstandigheden bij hoge temperaturen, uitzonderlijk. Vanwege dit vermogen wordt Inconel beschouwd als een van de beste keuzes voor hogesnelheidsturbines en kernreactoren.
    • De treksterkte van deze gespecialiseerde legering is 1103 MPa.
    • De vloeigrens van Inconel is 758 MPa.
  10. Chroom
    Omdat het zeer bros van aard is, blijft het vaak moeilijk te gebruiken zonder het te legeren met een aantal andere metalen om het sterker te maken en de gewenste variaties te krijgen. In zijn natuurlijke staat is chroom echter glanzend en wordt beschouwd als een van de sterkste metalen, en heeft de voorkeur voor galvaniseren.
    • De treksterkte van chroom is 418 MPa.
    • De vloeigrens is 316 MPa
    • Het heeft een score van 9 op de hardheidsschaal van Mohs.