Top 10 najmočnejših kovin na svetu

Na svetu je nešteto kovin, kot so titan, jekloin volfram. Še vedno pa je vprašanje, kateri je top 10 najmočnejših metalov na svetu. Zato bomo v tem članku poskušali najti odgovor na to vprašanje. Raziskali bomo 10 najmočnejših kovin na svetu.

Obstaja veliko razlogov za ugotavljanje najmočnejših kovin na svetu. Oblikovalci, inženirji in znanstveniki se soočajo s potrebo po razumevanju lastnosti esencialnih kovin in njihovih zlitin. Ko spoznaš moč a kovinski ali zlitino, je treba upoštevati več dejavnikov. Izbira materiala mora biti natančna glede na naravo dela, ki se zahteva iz tega materiala. Na primer, če upoštevamo jeklo, ga noben drug material ne more premagati glede njegove celotne trdnosti. Po drugi strani pa, če primerjamo trdoto materialov, ostaja volfram nepremagljiv. Hkrati ima titan lastnosti zelo blizu tako jeklu kot volframu.

Čeprav je grafem trši in diamant trši, bomo naš seznam omejili na najmočnejše kovine.

Lastnosti najmočnejše kovine na svetu

Kot smo že omenili, ko govorimo o trdnosti materiala, obstaja veliko lastnosti, ki ostanejo operativne, da poznamo moč. Torej, preden razpravljamo o najmočnejših kovinah na svetu, si oglejmo lastnosti, ki neposredno ali posredno vplivajo na njihovo moč:

Natezno trdnost

When we discuss tensile strength, we check out the measurement of the force needed to pull something like a wire, cable, rope, or structural beam to the point where it breaks. The measurement refers to the maximum stress amount before breaking, commonly measured in Psi.

Kompresijska trdnost

The tensile strength can be referred to as a resistance offered by metal against a squeezing force that acts on it. In simple words, we can also relate it to the hardness of the material. Mainly, the tensile strength of the material is measured in Psi; meanwhile, the Mohs scale can also be used to measure the compressive strength of a material. On the scale, there is grading from 0 to 10, where 0 indicates the softest point and 10 indicates the hardest one. E.g., the compressive strength of diamond is 10 on the Mohs scale, which means that diamond is one of the hardest materials. At the same time, compressive strength is also an essential property of the tooling material.

Trdnost

Mejo tečenja kovine lahko imenujemo lastnost, ki se upira trajni deformaciji ali upogibanju v tej kovini, ko je uporabljena napetost. Za gradbene inženirje je meja tečenja pomembna. Ko je napetost na kovino, se začne upogibati; znotraj elastičnega stanja se deformacija v kovini povrne in material se vrne v prvotno obliko. Vendar pa po elastičnem stanju napetost povzroči trajno deformacijo v kovini, kjer doseže plastično stanje. Meja tečenja kovine se meri v megapaskalih (MPa).

Udarna moč

Imenuje se sposobnost materiala, da se upre udarni obremenitvi, ne da bi se zlomil. Ker vemo, da ima diamant oceno 10 po Mohsovi lestvici, vendar se lahko razbije, če ga udarimo s kladivom. Po drugi strani pa je jeklo mogoče udariti, ne da bi se razbili.

Zlitine proti naravnim kovinam

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.

Najmočnejša kovina na svetu

Tukaj raziskujemo top 10 najmočnejših kovin na svetu:

  1. Ogljikovo jeklo
    Ogljikovo jeklo je že stoletja ena izmed široko uporabljenih zlitin. Ta zlitina je pridobljena z uporabo ogljika in železa, kombinacija pa nudi izjemno moč proti obremenitvam. Ne bi bilo napačno reči, da smo preobremenjeni z izdelki, ki vsebujejo ogljikovo jeklo kot temeljni element. Tu so bistvene lastnosti ogljikovega jekla:
    • Meja tečenja te zlitine je 260 MPa.
    • Ima natezno trdnost 580 Moa.
    • Vrednost te zlitine po Mohsovi lestvici je 6.
    • Material ima visoko odpornost na udarce.
  2. Zlitina jeklo-železo-nikelj
    Na splošno mešanje niklja z ogljikovim jeklom poveča natezno in tečno trdnost te zlitine. Te lastnosti so celo boljše od navadnega starega ogljikovega jekla. Na primer, meja tečenja te zlitine je 1420 MPa, natezna trdnost pa ostane pri 1460 MPa.
  3. Nerjaveče jeklo
    Spet je ena izmed posebnih in široko uporabljenih zlitin. V glavnem je sestavljen iz magnezija, jekla in kroma. Mešanica utira pot neverjetnim lastnostim, kot je odlična odpornost proti koroziji. Zaradi lastnosti tega materiala je zelo primeren za struženje in rezkanje. Medtem so lastnosti tega materiala naslednje:
    • Meja tečenja tega materiala je 1560 MPa.
    • Ima natezno trdnost 1600 MPa.
    • Nerjaveče jeklo nudi visoko odpornost na udarce.
    • Ocena te kovine se lahko giblje od 5,5 do 6,3 po Mohsovi lestvici.
  4. Volfram
    Volfram je zelo znana kovina, ki se je prej imenovala Wolfram. Ostaja tista kovina, ki ima najvišjo vrednost natezne trdnosti v primerjavi s katero koli naravno kovino. Vendar se ne uporablja prednostno v naravni obliki, saj ima lastnost krhkosti, poleg tega pa je občutljiv na razbijanje pri udarni obremenitvi. To je razlog, da je volfram legiran z različnimi kovinami/zlitinami za doseganje močnejših lastnosti. Torej, tukaj so lastnosti tega materiala:
    • Ima natezno trdnost 1725 MPa.
    • Meja tečenja tega materiala je 750 MPa.
    • Ima nizko odpornost na udarce.
    • Po Mohsovi lestvici trdote je ocenjena s 7,5.
  5. Volframov karbid
    Pojasnili smo že, da je volfram naravno zelo krhek material in ga je običajno treba legirati, da dobi zahtevane lastnosti. Kombinacija volframa s karbidom proizvede volframov karbid, ki ponuja boljše rezultate. Trdota tega materiala je idealna za uporabo v vrhunskih orodjih, kot so krožni žagini listi, svedri in drugo. Zato je prišlo do velike uporabe te zlitine v CNC obdelava industrijo. Lastnosti tega materiala so naslednje:
    • Meja tečenja tega materiala se giblje od 300 do 100 MPa.
    • Natezna trdnost ostane med 500 in 1500 MPa.
    • Ponuja visoko odpornost na udarce.
    • Ena najtrših kovinskih zlitin z odčitkom od 9 do 9,5 po Mohsovi lestvici.
  6. titan
    Titan je tudi ena najmočnejših kovin in široko uporabljenih kovin v letalski industriji. Čista oblika titana ima nižjo mejo tečenja, ki se giblje od 275 do 580 MPa. To je razlog, da se titan običajno legira za izdelavo močnejših različic. Ima naslednje lastnosti:
    • Ima natezno trdnost 980 MPa.
    • Ima vrednost 6 na Mohsovi lestvici trdote
    • Meja tečenja titanovih zlitin lahko doseže 1200 MPa.
  7. Titanov aluminid
    Titanov aluminid je znan tudi kot gama titanov aluminid, ki je sestavljen iz titana in aluminija, skupaj z dodatkom vanadija. Zlitine titanovega aluminida se lahko zelo dobro obnesejo tudi pri visokih temperaturah in po trdnosti tekmujejo z zlitinami na osnovi niklja. Hkrati je njihova teža lahko majhna, zaradi česar so primerni za uporabo za turbinske lopatice. Natezna trdnost te zlitine je 880 MPa, meja tečenja pa 800 MPa.
  8. Magnezijeva zlitina
    Nenazadnje imamo na seznamu tudi ime magnezijevih zlitin. Presenetljivo je, da znanstveniki nadalje eksperimentirajo z magnezijevimi zlitinami, da bi naredili različne zlitine. Do zdaj so magnezijeve zlitine že veljale za najlažje in najmočnejše kovine na svetu. Za zapisnik, magnezijeve zlitine so lažje od aluminijevih zlitin in močnejše od titanovih zlitin. Če bi to kovino uporabili v avtomobilski industriji, bi lahko prihranili 40 % goriva brez spreminjanja motorja.
  9. Inconel
    Inconel ni tako znan kot druge zlitine; vendar ostaja ena izmed 10 najmočnejših kovin. Inconel je v bistvu sestavljen iz kroma, niklja in avstenita. Med drugimi pomembnimi lastnostmi te superzlitine sta izjemni njena normalna funkcionalnost in ponovno uglašena trdnost v ekstremnih pogojih, kot so pogoji visoke temperature. Zaradi te sposobnosti velja Inconel za eno najboljših izbir za hitre turbine in jedrske reaktorje.
    • Natezna trdnost te specializirane zlitine je 1103 MPa.
    • Meja tečenja Inconela je 758 MPa.
  10. krom
    Ker je po naravi zelo krhek, ga je pogosto težko uporabljati, ne da bi ga zliti z nekaterimi drugimi kovinami, da bi postal močnejši in dobil želene različice. Vendar je v naravnem stanju krom sijoč in naj bi bil med najmočnejšimi kovinami in je najprimernejši za galvanizacijo.
    • Natezna trdnost kroma je 418 MPa.
    • Njegova meja tečenja je 316 MPa
    • Ima oceno 9 na Mohsovi lestvici trdote.