Legeringen versus Natuurlijke metalen

Legeringen zijn combinaties van metalen en de belangrijkste reden voor het maken van legeringen is het produceren van een sterker materiaal. De belangrijkste legering is staal, dat een combinatie is van ijzer en koolstof en veel harder is dan elk van de twee elementaire componenten. Metallurgen maken legeringen van de meeste metalen, zelfs staal, en ze behoren tot lijsten van de moeilijkste metalen.

Een lijst van de sterkste metalen

Omdat zoveel factoren samen de sterkte van een metaal bepalen , het is moeilijk om een ​​geordende lijst van sterk tot zwak te rangschikken. De volgende ongeordende lijst bevat 's werelds sterkste natuurlijke metalen en legeringen, maar de volgorde zou veranderen afhankelijk van welk eigendom het belangrijkst wordt geacht.

Koolstofstaal - Deze gemeenschappelijke legering van ijzer en koolstof is al eeuwen in productie en scoort hoog voor alle vier kwaliteiten die kracht definiëren. Het heeft een vloeigrens van 260 mega pascal (Mpa) en een treksterkte van 580 Mpa. Het scoort ongeveer 6,0 op de schaal van Mohs en is zeer slagvast.

Staalijzer-nikkellegering - Er zijn een paar varianten van deze legering, maar over het algemeen verhoogt het legeren van koolstofstaal met nikkel de vloeigrens tot maar liefst 1.420 MPa en de treksterkte tot maar liefst 1.460 Mpa.

Roestvrij staal - Een legering van staal, chroom en mangaan produceert een corrosiebestendig metaal met een vloeigrens van maximaal 1.560 Mpa en een trek sterkte van maximaal 1.600 Mpa. Zoals alle staalsoorten is deze legering zeer slagvast en scoort ze op de schaal van Mohs mid-range.

Wolfraam - Met de hoogste treksterkte van een natuurlijk metaal, wordt wolfraam vaak gecombineerd met staal en andere metalen om nog sterkere legeringen te maken. Tungsten is echter broos en breekt onder impact.

Wolfraamcarbide - Een materiaal van wolfraam en koolstof. Dit materiaal wordt veel gebruikt voor gereedschappen met snijranden, zoals messen, cirkelzaagbladen en boren. Wolfraam en zijn legeringen hebben typische vloeigrens van 300 tot 1.000 Mpa en treksterktes van 500 tot 1.050 Mpa.

Titanium - Dit van nature voorkomende metaal heeft de hoogste treksterkte /dichtheidsverhouding van elk metaal, waardoor het pond-voor-pond, sterker dan wolfraam. Het scoort echter lager op de Mohs-schaal van hardheid. Titaniumlegeringen zijn sterk en lichtgewicht en worden vaak gebruikt in de lucht- en ruimtevaartindustrie.

Titanium aluminide - Deze legering van titanium, aluminium en vanadium, heeft een vloeigrens van 800 Mpa en een treksterkte van 880 Mpa.

Inconel - Een superlegering van austeniet, nikkel en chroom, inconel behoudt zijn sterke punten onder extreme omstandigheden en hoge temperaturen, waardoor het geschikt is voor snelle turbines en nucleaire reactortoepassingen.

Chromium - Als u definieert de sterkte van een metaal simpelweg op basis van hoe moeilijk het is, dan is chroom, dat 9.0 scoort op de schaal van Mohs, bovenaan je lijstje. Op zichzelf is het niet zo sterk als andere metalen in termen van opbrengst en treksterkte, maar het wordt vaak toegevoegd aan legeringen om ze moeilijker te maken.

IJzer - Een van de componenten van staal, en het gaat -met metaal voor gereedschaps- en wapenfabrikanten door de eeuwen heen maakt ijzer de lijst van 's werelds sterkste metalen compleet. Gietijzer scoort ongeveer 5 op de schaal van Mohs en de opbrengst en treksterkte zijn respectievelijk ongeveer 246 en 414 Mpa.