世界上最强的 10 种金属

世界上有无数的金属,比如钛, ,和钨。 不过,问题是世界上最强的 10 种金属是哪一种。 因此,在本文中,我们将尝试找到这个问题的答案。 我们将探索世界上最强的 10 种金属。

确定世界上最强金属的原因有很多。 设计师、工程师和科学家遇到了了解基本金属及其合金特性的需求。 当意识到一个人的力量时 金属 或合金,需要考虑几个因素。 材料的选择应该准确适合该材料所需的工作性质。 例如,如果我们将钢材考虑在内,就其整体强度而言,没有其他材料可以击败它。 另一方面,如果我们比较材料的硬度,钨仍然是无与伦比的。 同时,钛具有与钢和钨非常接近的特性。

尽管石墨烯更坚硬,钻石更坚硬,但我们将把我们的清单限制在最强的金属上。

世界上最强金属的特性

如前所述,当我们谈论材料的强度时,有许多属性仍然可以操作以了解强度。 所以,在讨论世界上最强的金属之前,让我们先来看看直接或间接影响其强度的属性:

抗拉强度

当我们讨论拉伸强度时,我们会检查将电线、电缆、绳索或结构梁之类的东西拉到断裂点所需的力的测量值。 测量值是指断裂前的最大应力量,通常以 Psi 为单位。

抗压强度

抗拉强度可称为金属抵抗作用在其上的挤压力的阻力。 简单来说,我们也可以将其与材料的硬度联系起来。 主要是材料的抗拉强度以 Psi 为单位测量; 同时,莫氏标度也可用于测量材料的抗压强度。 在量表上,有从 0 到 10 的等级,其中 0 表示最软的点,而 10 表示最硬的点。 例如,金刚石的抗压强度在莫氏硬度表上是 10,这意味着金刚石是最硬的材料之一。 同时,抗压强度也是模具材料的一个基本属性。

屈服强度

金属的屈服强度可以称为在施加应力时抵抗该金属的永久变形或弯曲的特性。 对于结构工程师来说,屈服强度很重要。 当应力施加到金属上时,它开始弯曲; 在弹性状态下,金属的变形是可以恢复的,材料恢复到原来的形状。 但是,在弹性状态之后,应力会导致金属发生永久变形,从而达到塑性状态。 金属的屈服强度以兆帕 (MPa) 为单位测量。

冲击强度

它是指材料抵抗冲击载荷而不破碎的能力。 因为我们知道钻石的莫氏分数为 10,但如果用锤子敲打它,它可能会破碎。 另一方面,钢可以被锤击而不会破碎。

合金与天然金属

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.

世界上最强的金属

在这里,我们探索世界上最强的 10 种金属:

  1. 碳钢
    几个世纪以来,碳钢一直是广泛使用的合金之一。 这种合金是使用碳和铁获得的,这种组合提供了前所未有的抗应力强度。 可以说我们对以碳钢为基本元素的产品不知所措。 以下是碳钢的基本特性:
    • 该合金的屈服强度为 260 MPa。
    • 它的抗拉强度为 580 Moa。
    • 这种合金的莫氏硬度值为 6。
    • 该材料具有高抗冲击性。
  2. 钢-铁-镍合金
    一般来说,将镍与碳钢混合会增加这种合金的抗拉强度和屈服强度。 这些特性甚至优于普通的旧碳钢。 例如,这种合金的屈服强度为1420 MPa,抗拉强度保持在1460 MPa。
  3. 不锈钢
    它又是一种特殊且广泛使用的合金。 它主要由镁、钢和铬组成。 该混合物为惊人的特性铺平了道路,例如出色的耐腐蚀性。 因此,这种材料的特性使其非常适合车削和铣削操作。 同时,该材料的特性如下:
    • 这种材料的屈服强度为 1560 MPa。
    • 它的抗拉强度为 1600 兆帕。
    • 不锈钢具有高抗冲击性。
    • 这种金属的莫氏分数在 5.5 到 6.3 之间。

  4. 钨是一种非常著名的金属,早先被称为 Wolfram。 与任何天然存在的金属相比,它仍然是具有最高抗拉强度值的金属。 但它不优选以其自然形式使用,因为它具有脆性,并且在冲击载荷下容易破碎。 这就是钨与不同金属/合金合金化以获得更强性能的原因。 因此,这里是这种材料的特性:
    • 它的抗拉强度为 1725 MPa。
    • 这种材料的屈服强度为 750 MPa。
    • 它具有低抗冲击性。
    • 它的莫氏硬度等级为 7.5。
  5. 碳化钨
    我们已经解释过,钨天然是一种非常脆的材料,通常需要进行合金化以获得所需的性能。 将钨与碳化物相结合产生的碳化钨可提供更好的结果。 这种材料的硬度非常适合用于圆锯片、钻头等尖端工具。 因此,这种合金在 数控加工 行业。 以下是这种材料的特性:
    • 这种材料的屈服强度范围为 300 到 100 MPa。
    • 抗拉强度保持在 500 到 1500 MPa 之间。
    • 它具有高抗冲击性。
    • 莫氏硬度计读数为 9 至 9.5 的最硬金属合金之一。

  6. 钛也是强度最高的金属之一,也是航空航天工业中广泛使用的金属。 纯钛的屈服强度较低,范围为 275 至 580 MPa。 这就是通常将钛合金化以生产更强版本的原因。 它具有以下特性:
    • 它的抗拉强度为 980 MPa。
    • 它的莫氏硬度值为 6
    • 钛合金的屈服强度可达1200MPa。
  7. 铝化钛
    铝化钛也被称为伽马钛铝化物,它由钛和铝组成,并添加了钒。 钛铝合金即使在高温下也能表现良好,在强度方面可与镍基合金竞争。 同时,它们的重量可以很轻,这使得它们适合用于涡轮叶片。 该合金的抗拉强度为880 MPa,屈服强度为800 MPa。
  8. 镁合金
    最后但并非最不重要的一点是,我们在列表中列出了镁合金的名称。 令人惊讶的是,科学家们正在进一步试验镁合金以制造不同的合金。 到目前为止,镁合金已经被认为是世界上最轻、强度最高的金属。 据记载,镁合金比铝合金轻,比钛合金强。 如果这种金属用于汽车工业,它可以节省 40% 的燃料,而无需修改发动机。
  9. 镍铬合金
    Inconel 不像其他合金那样有名; 然而,它仍然是十大最强金属之一。 Inconel 主要由铬、镍和奥氏体组成。 除了这种超级合金的其他重要特性外,其在高温条件等极端条件下的正常功能和重新调整的强度也非常出色。 由于这种能力,Inconel 被认为是高速涡轮机和核反应堆的最佳选择之一。
    • 这种特殊合金的抗拉强度为 1103 MPa。
    • Inconel 的屈服强度为 758 MPa。

  10. 由于本质上非常脆,如果不将其与其他一些金属合金化以使其更坚固并获得所需的变化,则通常仍然难以使用。 然而,在自然状态下,铬是有光泽的,据说是最强的金属之一,是电镀的首选。
    • 铬的抗拉强度为 418 MPa。
    • 其屈服强度为 316 MPa
    • 它的莫氏硬度等级为 9。