世界上最强的 10 种金属

世界上最强的金属
杰克·莱 CNC加工专家

专长于 CNC铣削, CNC车削, 3D打印, 聚氨酯铸造, 和 钣金加工 服务。


世界上有无数种金属,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、工程师和科学家发现需要了解基本金属及其合金的特性。当意识到一个人的实力 金属 或合金,需要考虑几个因素。材料的选择应该准确地适应该材料所需工作的性质。例如,如果我们考虑到钢材,没有其他材料可以在整体强度上击败它。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,钛具有非常接近钢和钨的特性。

尽管石墨烯更坚硬,钻石更坚硬,但我们将把我们的列表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,有很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,让我们来看看直接或间接影响它们强度的特性:

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

抗拉强度可以称为金属对作用在其上的挤压力的抵抗力。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,单位是Psi;同时,莫氏量表也可以用来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,10 表示最硬的点。例如,金刚石的莫氏抗压强度为 10,这意味着金刚石是最硬的材料之一。同时,抗压强度也是工装材料的一个基本特性。

屈服强度

金属的屈服强度可以称为金属在施加应力时抵抗永久变形或弯曲的性能。对于结构工程师来说,屈服强度很重要。当应力作用于金属时,它开始弯曲;在弹性状态下,金属中的变形可以恢复,材料恢复到原来的形状。然而,在弹性状态之后,应力会导致金属在达到塑性状态时发生永久变形。金属的屈服强度以兆帕 (MPa) 为单位。

冲击强度

它被称为材料抵抗冲击载荷而不破碎的能力。因为我们知道钻石在莫氏量表上的得分为 10,但如果用锤子敲打,它可能会破碎。另一方面,钢可以在不破碎的情况下被锤击。

合金与天然金属

我们今天要讨论的大多数金属都不是纯金属。相反,这些合金仍然是纯金属的组合。事实上,合金旨在增加纯金属的特性,使其更坚固。例如,钢是铁和碳的组合。无可争辩的是,钢具有更高的强度,这是铁和碳所不具备的。冶金学家制造大多数金属的合金,他们在最强金属列表中占有一席之地。因此,我们将它们称为金属,因为它们基本上仍然是由天然金属制成的。

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:

碳素钢

几个世纪以来,碳钢一直是广泛使用的合金之一。这种合金是用碳和铁制成的,这种组合提供了前所未有的抗应力强度。可以说我们对含有碳钢作为基本元素的产品感到不知所措。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。

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。这些性能甚至比普通的旧碳钢还要好。例如,这种合金的屈服强度为1420 MPa,抗拉强度保持在1460 MPa。

不锈钢

不锈钢 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 MPa。
  • 不锈钢具有高抗冲击性。
  • 这种金属的莫氏分数可能在 5.5 到 6.3 之间。

钨是一种非常有名的金属,之前被称为 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。但它不宜以其天然形式使用,因为它具有脆性,并且在冲击载荷下易碎。这就是钨与不同的金属/合金合金化以获得更强性能的原因。因此,以下是这种材料的特性:

  • 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。

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才能获得所需的性能。将钨与碳化物结合可产生可提供更好结果的碳化钨。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。以下是该材料的特性:

  • 这种材料的屈服强度范围为 300 至 100 MPa。
  • 抗拉强度保持在 500 和 1500 MPa 之间。
  • 它提供高抗冲击性。
  • 最硬的金属合金之一,莫氏硬度为 9 至 9.5。

也是最坚固的金属之一,在航空航天工业中应用广泛。纯钛的屈服强度较低,为 275 至 580 MPa。这就是钛通常被合金化以生产更坚固的版本的原因。它具有以下属性:

  • 它的抗拉强度为 980 MPa。
  • 它在莫氏硬度标度上的值为 6
  • 钛合金的屈服强度可达1200 MPa。

铝化钛

铝化钛也称为伽玛钛铝化物,由钛和铝以及钒组成。铝化钛合金即使在高温下也能表现得非常好,在强度方面可以与镍基合金竞争。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。

镁合金

最后但同样重要的是,我们在名单上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、最坚固的金属。根据记录,镁合金比铝合金轻,比钛合金强。如果这种金属用于汽车行业,它可以在不改造发动机的情况下节省 40% 的燃料。

铬镍铁合金

铬镍铁合金不像其他合金那么有名;然而,它仍然是十大最强金属之一。铬镍铁合金主要由铬、镍和奥氏体组成。在这种高温合金的其他重要特性中,它的正常功能和在高温条件等极端条件下重新调整的强度表现出色。由于这种能力,铬镍铁合金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。

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,它通常很难使用。然而,在其自然状态下,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。

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