Hardheid is een relatieve term bij het verwijzen naar materialen, zowel metaal als niet-metaal. Over het algemeen betreft de hardheid een hoog smeltpunt, krasbestendigheid en hoge weerstand tegen vervorming onder druk. Chroom is een van de hardste metalen elementen, vergeleken met overgangsmetalen zoals koper en ijzer, alkalimetalen inclusief natrium en post-overgangsmetalen zoals lood. Verbindingen en legeringen van metalen en andere elementen kunnen echter moeilijker zijn dan die in hun zuivere staat.

Hardheidsschalen

Hardheid is een eigenschap die aanvankelijk eenvoudig lijkt, maar ingewikkelde aspecten heeft die naar boven komen onder zorgvuldige studie. Om de hardheid van materialen te beoordelen en te vergelijken, hebben wetenschappers een aantal testen en meetschalen ontwikkeld. De schaal van Mohs is bijvoorbeeld een relatief beoordelingssysteem dat de krasbestendigheid van materialen vergelijkt. Dus als materiaal A stof B kan krassen, moet A harder zijn dan B en krijgt A een hoger Mohs-nummer. De moeilijkste Mohs-geclassificeerde stof is diamant met een score van 10, en de zachtste is talk met een classificatie van 1. De Vickers-schaal gebruikt een diamantindringer in de vorm van een rechterpiramide, die vervolgens in het testmateriaal wordt geperst voor 10 tot 15 seconden en gerapporteerd als VHN- of Vickers-hardheidsnummer.

Staal-legeringen

Staal is een legering van ijzer, koolstof en andere materialen; een reeks staalsoorten biedt een verscheidenheid aan verschillende eigenschappen, waaronder hardheid. Chroom wordt toegevoegd om corrosie en chemische bestendigheid, alsmede verharding en hoge temperatuursterkte te verhogen. Boor, nikkel, molybdeen, niobium en titanium kunnen allemaal versterkende en verhardende eigenschappen toevoegen. Een combinatie van deze verschillende stoffen kan enkele van de moeilijkst bekende metalen produceren.

Tungstencarbide

Wolfraamcarbide 857 is gemaakt van 85,7 procent wolfraamcarbide, 9,5 procent nikkel, 1,8 procent tantaal, 1,5 procent titanium, 1 procent niobium en 0,3 procent chroom. Deze vorm van wolfraamcarbide meet tussen 8 en 9 op de schaal van Mohs. Het is vier keer harder dan titanium.

Chroom

Met een Mohs-classificatie van 8,5 is chroom het moeilijkste zuivere elementaire metaal; de staalsoorten die chroom gebruiken, zijn echter harder dan het element zelf. Alleen sporenhoeveelheden chroom zijn nodig om een ​​aanzienlijke hardheid aan staal toe te voegen. Naast het gebruik in legeringen voegt verchromen een dunne laag van het metaal toe aan andere materialen, waardoor een glanzende, harde buitenste "schaal" ontstaat die ook corrosie weerstaat.

Metaalverbindingen

Wanneer chemisch gecombineerd met andere elementen, kunnen sommige metalen extreem harde substanties produceren. De zeldzame metalen rhenium en osmium combineren bijvoorbeeld met boor om verbindingen te maken die veel harder zijn dan staal; in feite is het bekend dat osmium diboride diamant krast, de hardst bekende stof die van nature voorkomt.