Какие самые сильные и твердые металлы известны человечеству?

Какой металл самый сильный?
Вы, вероятно, ищете здесь простой пронумерованный список сильных металлов, с рейтингом от самого сильного до самого слабого. К сожалению, вы не получите ответ так легко. Во-первых, нам нужно определить, о какой силе мы говорим.

Что касается металлов, прочность можно определить четырьмя различными способами.

Четыре разных типа силы

Какой металл самый сильный в мире?
Сталь и сплавы возглавляют список по общей прочности. Стали, сплавы железа и других металлов гораздо прочнее, чем любой другой тип. Следующие сильнейшие металлы в мире:

Углеродистые стали имеют содержание углерода до 2,1 процента по массе, предел текучести 260 мегапаскалей (МПа) и предел прочности на разрыв 580 МПа. Они получают около 6 баллов по шкале Мооса и чрезвычайно устойчивы к ударам.
Стальные заготовки изготавливаются из 15-25 процентов никеля и других элементов (таких как кобальт, титан, молибден и алюминий) и с низким содержанием углерода. Они имеют предел текучести от 1400 до 2400 МПа.
Нержавеющая сталь с пределом текучести до 1560 МПа и пределом прочности до 1600 МПа изготавливается с содержанием хрома не менее 11 процентов и часто в сочетании с никелем для защиты от коррозии.
Инструментальные стали (используемые для изготовления инструментов) легированы кобальтом и вольфрамом.
Инконель (суперсплав аустенита, никеля и хрома) может выдерживать экстремальные условия и высокие температуры.
Что такое сплав?
Сплавы представляют собой комбинации металлов, которые производят еще более прочный материал.

Какой самый сильный нелегированный металл в мире?
В то время как вышеупомянутые сплавы могут считаться самыми прочными металлами в мире, следующие металлы являются самыми прочными чистыми нелегированными металлами:

Вольфрам обладает самой высокой прочностью на разрыв по сравнению с любым природным металлом, но он хрупкий и имеет тенденцию разрушаться при ударе.
Титан имеет прочность на разрыв 63000 фунтов на квадратный дюйм. Его отношение прочности на растяжение к плотности выше, чем у любого природного металла, даже вольфрама, но оно ниже по шкале твердости по Моосу. Он также чрезвычайно устойчив к коррозии.
Хром, по шкале Мооса по твердости, является самым твердым металлом вокруг. Он набрал 9,0 балла, но он очень хрупкий. Поэтому, если он не сочетается с другими металлами, он не очень полезен, если вам нужны предел текучести и прочность на разрыв.
Как измеряется твердость?
Шкала твердости по шкале Мооса, созданная в 1812 году немецким геологом и минералогом Фридрихом Моосом, используется для оценки устойчивости к царапанию минерала. Однако метод сравнения твердости путем определения того, какие минералы могут заметно поцарапать другие, имеет большую древность. Значительно облегчая идентификацию минералов в полевых условиях, шкала Мооса не показывает, насколько хорошо твердые материалы работают в промышленных условиях. Несмотря на недостаток точности, шкала Мооса весьма актуальна для полевых геологов, которые используют шкалу для грубой идентификации минералов с использованием наборов для скретчей.

Шкала твердости по Виккерсу
Тест на твердость по Виккерсу был разработан в 1921 году Робертом Л. Смитом и Джорджем Э. Сэндлендом в Vickers Ltd в качестве альтернативы методу Бринелля для измерения твердости материалов. Основной принцип, как и во всех распространенных измерениях твердости, состоит в том, чтобы наблюдать способность исследуемого материала противостоять пластической деформации из стандартного источника. Тест Виккерса может быть использован для всех металлов и имеет одну из самых широких шкал среди испытаний на твердость. Единица твердости, полученная в результате теста, известна как число пирамиды Виккерса (HV) или твердость алмазной пирамиды (DPH). Число твердости может быть преобразовано в единицы паскалей, но его не следует путать с давлением, при котором используются те же единицы. Число твердости определяется нагрузкой по площади поверхности вдавливания, а не площадью, нормальной к силе, и, следовательно, не является давлением.

Какой тип металла сильнее титана?
В то время как титан является одним из самых прочных чистых металлов, стальные сплавы прочнее. Это потому, что комбинация металлов всегда сильнее, чем один металл. Например, углеродистая сталь сочетает в себе прочность стали с упругостью углерода. Сплавы – это по существу суперметаллы.

Какой самый сильный и легкий металл в мире?
В 2015 году австралийские и китайские исследователи обнаружили магниевый сплав, который широко считается самым прочным и легким металлом в мире. Он также обладает высокой устойчивостью к коррозии, что делает его полезным материалом для производства автомобилей.

Недавно магниевый сплав был использован для создания корпусов сотовых телефонов и зеркальных камер, таких как Nikon D800 и Sony A7R.

Титан сильнее алмаза?
Титан не сильнее алмаза. С точки зрения твердости, Титан не тверже алмаза.

Сила титана составляет 0,434 ГПа, или гига паскалей. Алмазная прочность составляет около 60 ГПа. Что касается шкалы твердости, то титан – это 36 по Роквеллу, а алмаз – по 98,07 по Роквеллу.

Хотя титан приобрел репутацию чрезвычайно прочного материала, большинство сталей прочнее. Единственное преимущество титана перед сталью состоит в том, что он является гораздо более легким материалом. Однако по сравнению с алмазом титан не приближается по прочности или твердости.

Какой металл самый сильный во вселенной?
Самый сильный известный металл во вселенной – стальной сплав. Поскольку стальной сплав настолько универсален, он может быть изготовлен так, чтобы удовлетворить практически любые требования. Тем не менее, как бы оно ни создавалось, сочетание стали с другими прочными металлами делает его самым прочным металлом во вселенной.

Что касается твердости, то хром – самый твердый из известных металлов. В то время как самый твердый известный минерал во вселенной – алмаз, честь самого твердого металла принадлежит хрому. Хром используется в известной легированной нержавеющей стали, чтобы сделать его более твердым.

Что такое редчайший металл в мире?
Самый редкий металл в мире – родий. Этот металл поступает в основном из Южной Африки, России и Канады и используется из-за его отражающих свойств. Другие металлы, которые считаются почти такими же редкими, как родий, перечислены ниже.

11 самых редких металлов в мире

Родий
Отражающий, не вызывает коррозии

Платиновый
Ковкий, не вызывает коррозии

Золото
Прочный, податливый

Рутений
Прочный, жесткий

Иридий
Высокая температура плавления, плотный, не вызывает коррозии

Осмий
Голубовато-серебристый, плотный, хрупкий

Палладий
Податливая, стабильная при нагревании

Рений
Чрезвычайно плотный

Серебряный
Проводящий, отражающий

Индий
Отражающий, податливый

Что сильнее алмаза?
Согласно статье PhysOrg.com от 2009 года, материал под названием вюрцит нитрид бора обладает большей прочностью на вдавливание, чем алмаз. Ученые, которые сделали это открытие, также подсчитали, что другой материал, лонсдалеит, даже сильнее, чем нитрид бора вюрцита, и на 58 процентов сильнее алмаза. Это открытие ознаменовало первый случай, когда материал превышал прочность алмаза при тех же условиях нагружения.

Чрезвычайная прочность двух материалов обусловлена ​​их реакцией на сжатие. Большинство материалов подвергаются структурной трансформации под давлением, что делает их более прочными. Lonsdaleite и wurtzite нитрид бора имеют тонкие различия в направленности их структурных связей, что делает их сильнее, чем алмазы под давлением.

Вибраниум сильнее титана?
Поскольку вибран является вымышленным металлом, из которого сделан щит Капитана Америки, он, скорее всего, прочнее титана. Однако, поскольку мы не можем выполнить тесты на прочность или твердость на вымышленном материале, все, что мы можем сказать, это то, что титан является реальным и прочным, а вибран – еще не обнаруженный материал, по крайней мере, в этой вселенной.