Кој е најсилниот метал? Крајниот водич за јачината на металите?

Кој е најсилниот метал? Крајниот водич за јачината на металите

Содржина

1. Вовед

2. Како да дефинираме најцврст метал

3. Топ 10 најсилни метали рангирани според критериумите за јачина

4. Титан наспроти волфрам наспроти челик - Поглед одблизу

5. Примени на силни метали

6. Митови за најсилниот метал

7. Заклучок

8. Најчесто поставувани прашања

1. Вовед

Кога луѓето прашуваат кој е најсилниот метал, одговорот зависи од тоа како ја дефинираме цврстината. Дали мислиме на затегнувачка цврстина, цврстина на истегнување, тврдост или отпорност на удар? Различните метали се однесуваат различно во зависност од видот на сила или напрегање што се применува.

Во оваа статија, ќе истражиме како се дефинира цврстината во науката за материјали, кои метали се сметаат за најсилни во различни категории и како тие се користат во индустрии како што се воздухопловството, градежништвото, одбраната и медицината.

2. Како го дефинираме најцврстиот метал

Јакоста кај металите не е концепт што е универзален. Таа мора да се оцени врз основа на неколку видови механички својства. Главните критериуми вклучуваат следново:

Затегнувачка цврстина
Затегнувачката цврстина го мери максималниот стрес што металот може да го издржи додека се истегнува пред да се скрши.

Јачина на истегнување
Јачината на истегнување се однесува на нивото на стрес на кое металот почнува трајно да се деформира.

Компресивна цврстина
Ова покажува колку добро металот се спротивставува на компресија или згмечување.

Тврдост
Тврдината ја мери отпорноста на деформација или гребење. Најчесто се мери со помош на Мосовата, Викерсовата или Роквеловата скала.

Отпорност на удар
Ова проценува колку добро металот апсорбира енергија и се спротивставува на кршење кога е изложен на ненадејни удари.

Во зависност од тоа на кое својство му давате приоритет, најсилниот метал може да се разликува.

3. Топ 10 најсилни метали во светот

Подолу е листа на метали и легури рангирани врз основа на нивните перформанси во категории поврзани со јакост.

1. Волфрам
Затегнувачка цврстина 1510 до 2000 MPa
Јачина на истегнување 750 до 1000 MPa
Мохосов степен на тврдост 7,5
Примени Воздухопловни компоненти, заштита од зрачење

2. Марагнечки челик
Затегнувачка цврстина над 2000 MPa
Јачина на истегнување 1400 MPa
Мохосова тврдост околу 6
Апликации Алатки, одбрана, воздухопловство

3. Титаниумски легуриTi-6Al-4V
Затегнувачка цврстина 1000 MPa или повеќе
Јачина на истегнување 800 MPa
Мохосов степен на тврдост 6
Апликации Авиони, медицински импланти

4. Хром
Затегнувачка цврстина до 700 MPa
Јачина на истегнување околу 400 MPa
Мохосов степен на тврдост 8,5
Примени Позлата, легури на висока температура

5. ИнконелСуперлегура
Затегнувачка цврстина 980 MPa
Јачина на истегнување 760 MPa
Мохосова тврдост околу 6,5
Примени млазни мотори, морски апликации

6. Ванадиум
Затегнувачка цврстина до 900 MPa
Јачина на истегнување 500 MPa
Мохосова тврдост 6,7
Примени Челици за алати, делови за млазници

7. Осмиум
Затегнувачка цврстина околу 500 MPa
Јачина на истегнување 300 MPa
Мохосов степен на тврдост 7
Примени Електрични контакти, пенкала

8. Танталум
Затегнувачка цврстина 900 MPa
Јачина на истегнување 400 MPa
Мохосов степен на тврдост 6,5
Апликации Електроника, медицински уреди

9. Циркониум
Затегнувачка цврстина до 580 MPa
Јачина на истегнување 350 MPa
Мохосов степен на тврдост 5,5
Примени нуклеарни реактори

10. Легури на магнезиум
Затегнувачка цврстина 350 MPa
Јачина на истегнување 250 MPa
Мохосов степен на тврдост 2,5
Примени Лесни структурни делови

4. Титан наспроти волфрам наспроти челик - Поглед одблизу

Секој од овие метали има уникатни предности и слабости.

Волфрам
Волфрамот има една од највисоките затегнувачки јачини и највисока точка на топење од сите метали. Тој е исклучително густ и добро функционира во апликации со висока температура. Сепак, е кршлив во чиста форма, што ја ограничува неговата употреба во структурни апликации.

Титаниум
Титанот е познат по својот одличен сооднос на цврстина и тежина и природна отпорност на корозија. Иако не е најсилен во суровите количини, тој нуди рамнотежа на цврстина, тежина и издржливост, идеална за воздухопловна и биомедицинска употреба.

Челични легури
Челикот, особено во легирани форми како што се мареганизирачки или алатен челик, може да постигне многу високи затегнувачки и јачини на истегнување. Челикот е исто така широко достапен, лесен за обработка и заварување и е економичен за градежништво и производство.

5. Примени на силни метали

Јаките метали се неопходни во многу модерни индустрии. Нивните примени вклучуваат следново:

Аерокосмичка и авијациска индустрија
Титаниумските легури и Инконелот се користат во конструкциите и моторите на авионите поради нивниот висок сооднос на цврстина и тежина и отпорност на топлина.

Градежништво и инфраструктура
Челиците со висока цврстина се користат во мостови, облакодери и структурни компоненти.

Медицински уреди
Титаниумот е претпочитан за хируршки импланти поради неговата биокомпатибилност и јачина.

Морско и подводно инженерство
Инконелот и циркониумот се користат во длабокоморски и офшор средини поради нивната отпорност на корозија и притисок.

Одбрана и војска
Волфрамскиот и висококвалитетниот челик се користат во муниција што пробива оклоп, оклоп за возила и компоненти за воздухопловна одбрана.

6. Митови за најсилниот метал

Многу заблуди се поврзани со темата за силни метали. Подолу се наведени неколку вообичаени:

Мит: Нерѓосувачкиот челик е најцврстиот метал
Нерѓосувачкиот челик е широко користен поради неговата отпорност на корозија, но не е најсилен во однос на затегнувачката цврстина или цврстината на истегнување.

Мит: Титаниумот е посилен од челикот во сите случаи
Титанот е полесен и многу отпорен на корозија, но некои челици го надминуваат во апсолутна затегнувачка цврстина и цврстина на истегнување.

Мит: Чистите метали се посилни од легурите
Повеќето од најсилните материјали се всушност легури, кои се конструирани за да оптимизираат специфични својства што честопати им недостасуваат на чистите метали.

7. Заклучок

Најсилниот метал зависи од вашата дефиниција за јачина и вашата наменета примена.

Волфрамот е често најсилен во однос на суровата затегнувачка цврстина и отпорност на топлина.
Титаниумот сјае кога тежината е клучен фактор.
Челичните легури, особено мареганизираните и алатни челици, нудат рамнотежа помеѓу цврстината, цената и достапноста.

При избор на метал за која било примена, важно е да се земат предвид сите релевантни фактори на перформанси, вклучувајќи механичка цврстина, тежина, отпорност на корозија, цена и машинска обработка.

8. Често поставувани прашања

Дали дијамантот е посилен од волфрам
Дијамантот е потврд од волфрамот, но не е метал и може да биде кршлив под удар. Волфрамот е појак во однос на цврстината и затегнувачката цврстина.

Зошто волфрамот е толку силен
Волфрамот има цврсто спакувана атомска структура и силни атомски врски, што му дава неспоредлива густина, тврдост и точка на топење.

Дали челикот е посилен од титаниум
Да, одредени челици се посилни од титаниумот во однос на затегнувачката цврстина и цврстината на истегнување, иако титаниумот има подобар однос на цврстината и тежината.

Кој е најсилниот метал што се користи во војската
Волфрамскиот и маренгажниот челик се користат во одбранбените апликации поради нивната способност да издржат висок стрес и удар.

Може ли да купам најсилниот метал за лична употреба?
Да, волфрамските, титанските и високоцврстите челици се комерцијално достапни преку индустриски добавувачи, иако може да бидат скапи во зависност од чистотата и формата.