सर्वात मजबूत धातू कोणता आहे? धातूंमध्ये ताकदीसाठी अंतिम मार्गदर्शक?

सर्वात मजबूत धातू कोणता आहे? धातूंमध्ये ताकदीसाठी अंतिम मार्गदर्शक

अनुक्रमणिका

1. परिचय

2. सर्वात मजबूत धातूची व्याख्या कशी करावी

3. ताकदीच्या निकषांनुसार क्रमवारीत असलेले टॉप १० सर्वात मजबूत धातू

4. टायटॅनियम विरुद्ध टंगस्टन विरुद्ध स्टील जवळून पहा

5. मजबूत धातूंचे उपयोग

6. सर्वात मजबूत धातूबद्दलच्या मिथकांबद्दल

7. निष्कर्ष

8. वारंवार विचारले जाणारे प्रश्न

१. परिचय

जेव्हा लोक विचारतात की सर्वात मजबूत धातू कोणता आहे, तेव्हा उत्तर आपण शक्ती कशी परिभाषित करतो यावर अवलंबून असते. आपण तन्य शक्ती, उत्पन्न शक्ती, कडकपणा किंवा आघात प्रतिकार याचा संदर्भ घेत आहोत का? लागू केलेल्या बलाच्या प्रकारानुसार किंवा ताणानुसार वेगवेगळे धातू वेगवेगळे कार्य करतात.

या लेखात, आपण पदार्थ विज्ञानात शक्ती कशी परिभाषित केली जाते, विविध श्रेणींमध्ये कोणते धातू सर्वात मजबूत मानले जातात आणि अवकाश, बांधकाम, संरक्षण आणि औषध यासारख्या उद्योगांमध्ये त्यांचा वापर कसा केला जातो याचा शोध घेऊ.

२. आपण सर्वात मजबूत धातूची व्याख्या कशी करतो?

धातूंमधील ताकद ही एकच संकल्पना नाही. तिचे मूल्यांकन अनेक प्रकारच्या यांत्रिक गुणधर्मांवर आधारित केले पाहिजे. मुख्य निकषांमध्ये खालील गोष्टींचा समावेश आहे:

तन्यता शक्ती
धातू तुटण्यापूर्वी ताणला जात असताना तो किती जास्तीत जास्त ताण सहन करू शकतो हे तन्य शक्ती मोजते.

उत्पन्न शक्ती
उत्पादन शक्ती म्हणजे ज्या ताण पातळीवर धातू कायमचे विकृत होऊ लागते.

संकुचित शक्ती
हे दर्शवते की धातू दाबला जाण्यापासून किंवा दाबला जाण्यापासून किती चांगला प्रतिकार करतो.

कडकपणा
कडकपणा विकृती किंवा ओरखडे यांच्या प्रतिकाराचे मोजमाप करतो. हे सामान्यतः मोह्स, विकर्स किंवा रॉकवेल स्केल वापरून मोजले जाते.

प्रभाव कडकपणा
अचानक होणाऱ्या आघातांना तोंड देताना धातू किती चांगल्या प्रकारे ऊर्जा शोषून घेतो आणि फ्रॅक्चरला प्रतिकार करतो याचे मूल्यांकन हे यातून होते.

तुम्ही कोणत्या मालमत्तेला प्राधान्य देता यावर अवलंबून, सर्वात मजबूत धातू भिन्न असू शकतो.

३. जगातील टॉप १० सर्वात मजबूत धातू

ताकद-संबंधित श्रेणींमध्ये त्यांच्या कामगिरीवर आधारित क्रमवारी लावलेल्या धातू आणि मिश्रधातूंची यादी खाली दिली आहे.

१. टंगस्टन
तन्य शक्ती १५१० ते २००० एमपीए
उत्पादन शक्ती ७५० ते १००० एमपीए
मोहस कडकपणा ७.५
अनुप्रयोग: एरोस्पेस घटक, रेडिएशन शिल्डिंग

२. मार्जेजिंग स्टील
२००० MPa पेक्षा जास्त तन्य शक्ती
उत्पादन शक्ती १४०० एमपीए
मोहस कडकपणा सुमारे ६
अनुप्रयोग साधने, संरक्षण, अवकाश

3. टायटॅनियम मिश्रधातूटीआय-६एएल-४व्ही
तन्यता शक्ती १००० MPa किंवा अधिक
उत्पन्न शक्ती 800 MPa
मोहस कडकपणा ६
अनुप्रयोग विमान, वैद्यकीय रोपण

४. क्रोमियम
७०० एमपीए पर्यंत तन्य शक्ती
उत्पादन शक्ती सुमारे ४०० MPa
मोहस कडकपणा ८.५
अनुप्रयोग प्लेटिंग, उच्च-तापमान मिश्रधातू

5. इनकोनेलसुपरअ‍ॅलॉय
तन्य शक्ती 980 MPa
उत्पन्न शक्ती ७६० एमपीए
मोह्स कडकपणा सुमारे ६.५
अनुप्रयोग जेट इंजिन, सागरी अनुप्रयोग

६. व्हॅनेडियम
९०० एमपीए पर्यंत तन्य शक्ती
उत्पादन शक्ती ५०० एमपीए
मोहस कडकपणा ६.७
अनुप्रयोग: टूल स्टील्स, जेट पार्ट्स

७. ऑस्मियम
तन्य शक्ती सुमारे 500 MPa
उत्पन्न शक्ती 300 MPa
मोहस कडकपणा ७
अनुप्रयोग विद्युत संपर्क, फाउंटन पेन

८. टॅंटलम
तन्यता शक्ती 900 MPa
उत्पन्न शक्ती ४०० एमपीए
मोहस कडकपणा ६.५
अनुप्रयोग इलेक्ट्रॉनिक्स, वैद्यकीय उपकरणे

९. झिरकोनियम
५८० एमपीए पर्यंत तन्य शक्ती
उत्पन्न शक्ती 350 MPa
मोहस कडकपणा ५.५
अनुप्रयोग अणुभट्ट्या

१०. मॅग्नेशियम मिश्रधातू
तन्यता शक्ती 350 MPa
उत्पन्न शक्ती २५० एमपीए
मोहस कडकपणा २.५
अनुप्रयोग हलके स्ट्रक्चरल भाग

४. टायटॅनियम विरुद्ध टंगस्टन विरुद्ध स्टील जवळून पहा

या प्रत्येक धातूची स्वतःची ताकद आणि कमकुवतपणा आहेत.

टंगस्टन
टंगस्टनमध्ये सर्व धातूंमध्ये सर्वाधिक तन्य शक्ती आणि उच्चतम वितळण्याचा बिंदू आहे. ते अत्यंत दाट आहे आणि उच्च-उष्णतेच्या अनुप्रयोगांमध्ये चांगले कार्य करते. तथापि, ते शुद्ध स्वरूपात ठिसूळ आहे, ज्यामुळे संरचनात्मक अनुप्रयोगांमध्ये त्याचा वापर मर्यादित आहे.

टायटॅनियम
टायटॅनियम त्याच्या उत्कृष्ट ताकद-ते-वजन गुणोत्तरासाठी आणि नैसर्गिक गंज प्रतिकारासाठी ओळखले जाते. कच्च्या संख्येत सर्वात मजबूत नसले तरी, ते अंतराळ आणि जैववैद्यकीय वापरासाठी आदर्श ताकद, वजन आणि टिकाऊपणाचे संतुलन प्रदान करते.

स्टील मिश्रधातू
स्टील, विशेषतः मार्जिंग किंवा टूल स्टील सारख्या मिश्रधातूंच्या स्वरूपात, खूप उच्च तन्यता आणि उत्पादन शक्ती प्राप्त करू शकते. स्टील देखील मोठ्या प्रमाणात उपलब्ध आहे, मशीन आणि वेल्डिंगसाठी सोपे आहे आणि बांधकाम आणि उत्पादनासाठी किफायतशीर आहे.

५. मजबूत धातूंचे उपयोग

अनेक आधुनिक उद्योगांमध्ये मजबूत धातू आवश्यक आहेत. त्यांच्या अनुप्रयोगांमध्ये पुढील गोष्टींचा समावेश आहे:

अवकाश आणि विमानचालन
टायटॅनियम मिश्रधातू आणि इनकोनेल यांचा वापर विमानांच्या संरचना आणि इंजिनमध्ये त्यांच्या उच्च ताकद-ते-वजन गुणोत्तरामुळे आणि उष्णता प्रतिरोधकतेमुळे केला जातो.

बांधकाम आणि पायाभूत सुविधा
पूल, गगनचुंबी इमारती आणि संरचनात्मक घटकांमध्ये उच्च-शक्तीचे स्टील वापरले जातात.

वैद्यकीय उपकरणे
त्याच्या जैव सुसंगतता आणि ताकदीमुळे सर्जिकल इम्प्लांटसाठी टायटॅनियमला प्राधान्य दिले जाते.

सागरी आणि समुद्री अभियांत्रिकी
इनकोनेल आणि झिरकोनियमचा वापर खोल समुद्रात आणि किनाऱ्यावरील वातावरणात केला जातो कारण ते गंज आणि दाबाला प्रतिकार करतात.

संरक्षण आणि लष्कर
टंगस्टन आणि उच्च दर्जाचे स्टील्स चिलखत-भेदक युद्धसामग्री, वाहन चिलखत आणि अवकाश संरक्षण घटकांमध्ये वापरले जातात.

६. सर्वात मजबूत धातूबद्दलच्या मिथक

मजबूत धातूंच्या विषयाभोवती अनेक गैरसमज आहेत. खाली काही सामान्य समजुती दिल्या आहेत:

स्टेनलेस स्टील सर्वात मजबूत धातू आहे असा गैरसमज
स्टेनलेस स्टीलचा वापर त्याच्या गंज प्रतिकारामुळे मोठ्या प्रमाणावर केला जातो, परंतु ते तन्यता किंवा उत्पन्न शक्तीच्या बाबतीत सर्वात मजबूत नाही.

सर्व बाबतीत टायटॅनियम स्टीलपेक्षा मजबूत आहे असा गैरसमज
टायटॅनियम हलके आणि गंजण्यास अत्यंत प्रतिरोधक असते, परंतु काही स्टील्स परिपूर्ण तन्यता आणि उत्पन्न शक्तीमध्ये त्यापेक्षा जास्त असतात.

शुद्ध धातू मिश्रधातूंपेक्षा मजबूत असतात असा समज
बहुतेक सर्वात मजबूत पदार्थ प्रत्यक्षात मिश्रधातू असतात, जे शुद्ध धातूंमध्ये बहुतेकदा नसलेल्या विशिष्ट गुणधर्मांना अनुकूल करण्यासाठी डिझाइन केलेले असतात.

७. निष्कर्ष

सर्वात मजबूत धातू तुमच्या ताकदीच्या व्याख्येवर आणि तुमच्या इच्छित वापरावर अवलंबून असतो.

कच्च्या तन्य शक्ती आणि उष्णता प्रतिरोधकतेच्या बाबतीत टंगस्टन बहुतेकदा सर्वात मजबूत असते.
वजन हा महत्त्वाचा घटक असतो तेव्हा टायटॅनियम चमकतो.
स्टील मिश्रधातू, विशेषतः मॅरेजिंग आणि टूल स्टील्स, ताकद, किंमत आणि उपलब्धता यांचे संतुलन प्रदान करतात.

कोणत्याही वापरासाठी धातू निवडताना, यांत्रिक शक्ती, वजन, गंज प्रतिकार, किंमत आणि यंत्रक्षमता यासह सर्व संबंधित कामगिरी घटकांचा विचार करणे महत्वाचे आहे.

८. वारंवार विचारले जाणारे प्रश्न

हिरा टंगस्टनपेक्षा मजबूत असतो का?
हिरा टंगस्टनपेक्षा कठीण असतो, परंतु तो धातू नाही आणि आघाताने ठिसूळ होऊ शकतो. टंगस्टन कणखरपणा आणि तन्य शक्तीच्या बाबतीत अधिक मजबूत असतो.

टंगस्टन इतके मजबूत का आहे?
टंगस्टनमध्ये घट्ट पॅक केलेली अणु रचना आणि मजबूत अणुबंध आहेत, ज्यामुळे त्याला अतुलनीय घनता, कडकपणा आणि वितळण्याचा बिंदू मिळतो.

स्टील टायटॅनियमपेक्षा मजबूत आहे का?
हो, काही स्टील्स टायटॅनियमपेक्षा तन्यता आणि उत्पादन शक्तीमध्ये अधिक मजबूत असतात, जरी टायटॅनियममध्ये ताकद-ते-वजन गुणोत्तर जास्त असते.

सैन्यात वापरला जाणारा सर्वात मजबूत धातू कोणता आहे?
टंगस्टन आणि मॅरेजिंग स्टीलचा वापर संरक्षण अनुप्रयोगांमध्ये केला जातो कारण ते उच्च ताण आणि प्रभाव सहन करू शकतात.

मी वैयक्तिक वापरासाठी सर्वात मजबूत धातू खरेदी करू शकतो का?
हो, टंगस्टन, टायटॅनियम आणि उच्च-शक्तीचे स्टील्स औद्योगिक पुरवठादारांकडून व्यावसायिकरित्या उपलब्ध आहेत, जरी ते शुद्धता आणि स्वरूपानुसार महाग असू शकतात.