È utile per scienziati e ingegneri raggruppare i metalli dai più forti ai più deboli, ma l'ostacolo principale a farlo in modo significativo 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 resistenza generale. Il tungsteno è generalmente il numero uno nelle liste limitate ai metalli naturali, sebbene il titanio sia un contendente stretto. Nessuno di questi metalli è duro come il diamante o duro come il grafene, ma queste strutture reticolari in carbonio non sono metalli.
Quattro determinanti della resistenza
Quando si valuta la resistenza di un metallo, si potrebbe parlare di qualsiasi una delle quattro qualità:
Le leghe sono combinazioni di metalli e il motivo principale per cui si producono le 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 duro di uno dei suoi due componenti elementari. I metallurgisti creano leghe della maggior parte dei metalli, persino dell'acciaio, e appartengono a liste dei metalli più duri.
Un elenco dei metalli più forti
Poiché così tanti fattori si combinano per definire la resistenza di un metallo, è difficile per organizzare un elenco ordinato dal più forte al più debole. Il seguente elenco non ordinato include i metalli naturali e le leghe più forti del mondo, ma l'ordine cambierebbe a seconda della proprietà considerata più importante.
Acciaio al carbonio - Questa lega comune di ferro e carbonio è stata in produzione per secoli e ottiene un punteggio elevato per tutte e quattro le qualità che definiscono la forza. Ha una resistenza allo snervamento di 260 mega pascal (Mpa) e una resistenza alla trazione di 580 Mpa. Ha un punteggio di circa 6,0 sulla scala Mohs ed è altamente resistente agli urti.
Lega acciaio-ferro-nichel - Esistono alcune varianti di questa lega, ma in generale la lega di acciaio al carbonio con nichel aumenta la resistenza allo snervamento a 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 trazione resistenza fino a 1.600 Mpa. Come tutti i tipi di acciaio, questa lega è altamente resistente agli urti e ha una gamma media sulla scala Mohs.
Tungsteno - Con la più alta resistenza alla trazione di qualsiasi metallo naturale, il tungsteno è spesso combinato con acciaio e altri metalli per creare leghe ancora più resistenti. 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. Il tungsteno e le sue leghe hanno resistenze di snervamento tipiche da 300 a 1.000 Mpa e resistenze a trazione da 500 a 1.050 Mpa.
Titanio - Questo metallo naturale ha il più alto rapporto tra resistenza alla trazione e densità di qualsiasi altro metallo, il che lo rende, libbra per libbra, più forte del tungsteno. Tuttavia, ha un punteggio inferiore sulla scala di durezza Mohs. Le leghe di titanio sono forti e leggere e sono 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 mantiene i suoi punti di forza in condizioni estreme e alte temperature, rendendolo adatto per turbine ad alta velocità e applicazioni di reattori nucleari.
Cromo - Se definito la forza di un metallo semplicemente sulla base di quanto sia dura, quindi il cromo, che segna 9.0 sulla scala Mohs, sarebbe in cima alla tua lista. Di per sé, non è forte come altri metalli in termini di resa e resistenza alla trazione, ma viene spesso aggiunto alle leghe per renderle più dure.
Ferro: uno dei componenti dell'acciaio, e il gioco -per il metallo per i produttori di utensili e armi nel corso dei secoli, il ferro completa l'elenco dei metalli più forti del mondo. La ghisa segna circa 5 sulla scala di Mohs e le sue resistenze a snervamento e trazione sono rispettivamente di circa 246 e 414 Mpa.
