È utile per scienziati e ingegneri raggruppare i metalli dal più forte al più debole, ma l'ostacolo principale a tale scopo è che la forza è definita da diverse proprietà. Tenendo presente questo, l'acciaio e le sue leghe di solito sono in cima alla maggior parte degli elenchi per la forza generale. Il tungsteno è in genere il numero uno nelle liste limitate ai metalli naturali, sebbene il titanio sia un concorrente vicino. Nessuno di questi metalli è duro quanto il diamante o duro come il grafene, ma queste strutture del reticolo di carbonio non sono metalli.
Quattro determinanti della resistenza
Quando si valuta la forza di un metallo, si potrebbe essere parlando di una qualsiasi delle quattro qualità:
Leghe vs. Metalli naturali
Le leghe sono combinazioni di metalli e il motivo principale per cui si producono leghe è produrre un materiale più resistente. La lega più importante è l'acciaio, che è una combinazione di ferro e carbonio ed è molto più difficile di entrambi i suoi due componenti elementari. Gli metallurgisti creano leghe di molti metalli, anche di acciaio, e appartengono alle liste dei metalli più duri.
Una lista dei metalli più forti
Perché così tanti fattori si combinano per definire la forza di un metallo , è difficile organizzare una lista ordinata dal più forte al più debole. Il seguente elenco non ordinato include i metalli naturali e le leghe più resistenti al mondo, ma l'ordine cambierebbe a seconda di quale proprietà è considerata più importante.
Acciaio al carbonio - Questa comune lega di ferro e carbonio è stata in produzione per secoli e spicca per tutte e quattro le qualità che definiscono la forza. Ha un carico di snervamento di 260 mega pascal (Mpa) e una resistenza alla trazione di 580 Mpa. Ha un punteggio di 6,0 sulla scala Mohs ed è altamente resistente agli urti.
Acciaio-lega ferro-nichel - Esistono alcune varianti di questa lega, ma in generale, la lega di acciaio al carbonio con nichel aumenta la resistenza allo snervamento fino a 1.420 MPa e la resistenza alla trazione fino a 1.460 Mpa.
Acciaio inossidabile - Una lega di acciaio, cromo e manganese produce un metallo resistente alla corrosione con resistenza allo snervamento fino a 1.560 Mpa e una tensione forza fino a 1.600 Mpa. Come tutti i tipi di acciaio, questa lega è altamente resistente agli urti e ha un punteggio medio nella scala Mohs.
Tungsteno - Con la più alta resistenza a trazione di qualsiasi metallo presente in natura, il tungsteno è spesso combinato con acciaio e altri metalli per creare leghe ancora più forti. Il tungsteno è fragile, tuttavia, e si frantuma sotto l'impatto.
Carburo di tungsteno - Una lega di tungsteno e carbonio, questo materiale è comunemente usato per utensili con taglienti, come coltelli, lame circolari e punte da trapano. Il tungsteno e le sue leghe hanno resistenze di snervamento tipiche da 300 a 1.000 Mpa e forze di trazione da 500 a 1.050 Mpa.
Titanio - Questo metallo naturale ha il più alto rapporto resistenza /densità di qualsiasi metallo, il che lo rende, libbra per libbra, più forte del tungsteno. Tuttavia, ha un punteggio inferiore nella scala di durezza di Mohs. Le leghe di titanio sono resistenti e leggere e vengono spesso utilizzate nell'industria aerospaziale.
Alluminuro di titanio - Questa lega di titanio, alluminio e vanadio ha una resistenza allo snervamento di 800 Mpa e una resistenza alla trazione di 880 Mpa.
Inconel - Una superlega di austenite, nichel e cromo, l'inconel conserva i suoi punti di forza in condizioni estreme e alte temperature, rendendolo adatto per turbine ad alta velocità e applicazioni di reattori nucleari.
Chromium - Se si definisce la forza di un metallo semplicemente in base a quanto è difficile, quindi il cromo, che ottiene un punteggio di 9.0 sulla scala Mohs, sarebbe in cima alla tua lista. Di per sé, non è forte come gli altri metalli in termini di resa e resistenza alla trazione, ma viene spesso aggiunto alle leghe per renderle più difficili.
Ferro - Uno dei componenti dell'acciaio, e il go - in metallo per i produttori di utensili e armi nel corso dei secoli, il ferro completa l'elenco dei metalli più resistenti al mondo. Punteggi in ghisa circa 5 sulla scala di Mohs, e la sua resa e resistenza alla trazione sono rispettivamente di 246 e 414 Mpa.
