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  • Il metallo più duro conosciuto:dal cromo al carburo di tungsteno e al diboruro di osmio

    Di David Kennedy, aggiornato il 24 marzo 2022

    Jupiterimages/Photos.com/Getty Images

    Quando parliamo di durezza, ci riferiamo alla capacità di un materiale di resistere ai graffi, alla deformazione e all'usura alle alte temperature. Sebbene molti metalli possano essere induriti tramite lega, una manciata di elementi e composti si distinguono davvero come i materiali più resistenti conosciuti.

    Comprensione delle scale di durezza

    La durezza non è una misurazione singola e assoluta. Gli scienziati utilizzano diverse scale per valutare come un materiale si confronta con gli altri:

    • Scala di Mohs – Un sistema relativo che classifica i materiali in base alla loro resistenza ai graffi. Il diamante è in cima alla lista al 10° posto, mentre il talco si trova al 1° posto.
    • Scala Vickers – Utilizza un penetratore piramidale di diamante premuto nel campione per 10-15 secondi, ottenendo un numero di durezza Vickers (VHN).

    Leghe di acciaio e cromo

    L'acciaio, una lega di ferro, carbonio e altri elementi, può essere progettato per ottenere una durezza eccezionale. L'aggiunta di cromo, un elemento con un punteggio Mohs di 8,5, crea acciaio "cromato" o "cromo", che è più duro del metallo puro stesso. Anche un contenuto minimo di cromo aumenta notevolmente la robustezza, la resistenza alla corrosione e la durezza. La cromatura, un sottile strato protettivo, migliora ulteriormente la durabilità della superficie.

    Carburo di tungsteno 857

    Il carburo di tungsteno a base di wolframite 857 (85,7% WC, 9,5% Ni, 1,8% Ta, 1,5% Ti, 1% Nb, 0,3% Cr) si colloca tra 8 e 9 sulla scala Mohs, quattro volte più duro del titanio. Questo materiale composito è apprezzato per utensili da taglio e componenti resistenti all'usura.

    Composti metallici che superano il diamante

    Quando i metalli vengono combinati con altri elementi, si creano i "metalloidi" o le strutture "ceramiche" risultanti, noti come solidi legati covalente – può superare anche la durezza naturale del diamante. Il renio e l'osmio, ad esempio, formano boruri più duri dell'acciaio. Sorprendentemente, il diboruro di osmio può graffiare il diamante naturale, la sostanza più resistente presente in natura.




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