Co je nejsilnější kovová slitina?


Nejlepší odpověď

Obecný pojem „síla“ zahrnuje širokou škálu pojmů. Zhruba je to obvykle chápáno jako „mez kluzu“ … zatížení, které způsobí, že součást začne podléhat trvalé plastické deformaci. (tj. když je zatížení odstraněno, deformace se neuvolní a součást se nevrátí do původního tvaru.) Nejtypičtějším měřítkem je modul pružnosti (někdy nazývaný Youngův modul) a je sklon lineární část „křivky napětí-deformace“ v tahovém zatížení. U tohoto opatření lze porovnat různé materiály … Zlato a olovo jsou velmi měkké a tažné. Mají modul asi 2 miliony psi (nebo, pokud dáváte přednost metrickým, 14 GPa … giga-pascalům). Stříbro je o něco silnější … 11 milionů psi (75 GPa). Měď a její slitiny kolem 16 Mpsi (110 GPa). Železné a prosté uhlíkové oceli mají asi 30 Mpsi (205 GPa) … zhruba dvakrát větší modul než měď a její slitiny. Nyní je porovnejte s wolframem (60 Mpsi / 400 GPa). Wolfram je extrémně „silný“ v tahovém zatížení … účinně dvojnásobná odolnost proti deformaci v tahu než železo a většina běžných uhlíkových ocelí. A diamant má zhruba dvojnásobnou sílu wolframu … 120 milionů psi, více než 800 GPa). Je však třeba poznamenat, že ve vědě o materiálech existuje obecné pravidlo, že „nedostanete něco za nic.“ Pokud jde o sílu, znamená to, že jak síla stoupá, tažnost klesá. Velmi silné materiály také mají tendenci být velmi křehké. Díky tomu je práce s extrémně silnými materiály velmi obtížná. Člověk obecně wolfram velmi „ne studuje“. V zásadě ho musíte odlit do tvaru téměř čisté sítě, nebo jej poté vyřezat nebo vyříznout požadovaný tvar. A pokud by se trhlina měla vyvinout v křehké struktuře, bude mít tendenci být velmi „nemilosrdná“. (Zdá se, že matka příroda miluje drobné trhliny ve velmi silných materiálech. Zdůrazňují se kolem nich jako táborníci kolem ohně … a vždy se zdá, že zpívají stejnou píseň … „London Bridge je Falling Down, Falling Down, Falling Down!“). To, co designéři ve skutečnosti milují, je „houževnatost“. Esoteričtější koncept, který se snaží vyvážit sílu (odpor deformace) s tažností (odolnost proti praskání) a šíření). To je jedna z věcí, díky níž je ocel tak univerzální. Kombinuje slušnou vysokou úroveň pevnosti v tahu (mnohem silnější než měď, mosaz, bronz nebo hliník a jeho slitiny) s odolností proti prasklinám, která je mnohem větší než, řekněme, wolfram a jiné super tvrdé materiály. Přidejte k tomu velmi rozšířenou dostupnost a nízkou cenu železa a snadnost, s jakou je možné „manipulovat s jeho vlastnostmi pomocí slitinové chemie, tepelného zpracování a práce za studena“, a skutečně slouží jako druh „univerzálního inženýrského materiálu „. Ano, existují„ silnější slitiny „. Pokud se člověk omezuje spíše na kovy než na keramické / žáruvzdorné materiály, jako je korund a diamant, atd., Byl by wolfram dobrým uchazečem o velmi vysokou odolnost proti tahovému namáhání. Je však drahý (zhruba 10 USD / lb), odporně hustý (hustý jako zlato … 19,3 g / cm3 … téměř trojnásobek hustoty oceli) a je extrémně křehký. Vůbec není zábava s ním pracovat.

Odpověď

Který kov je nejsilnější?

Pravděpodobně zde hledáte jednoduchý očíslovaný seznam silných kovů, které jsou hodnoceny od nejsilnějších po nejslabší. Bohužel odpověď tak snadno nedostanete. Nejprve musíme určit, o jaké síle mluvíme.

Pokud jde o kovy, pevnost lze definovat čtyřmi různými způsoby.

Co je nejsilnější kov na světě?

Ocel a slitiny nahoru seznam celkové pevnosti. Ocele, slitiny železa a další kovy jsou mnohem tvrdší než jakýkoli jiný typ. Jedná se o nejsilnější kovy na světě:

Uhlíkové oceli mají obsah uhlíku až 2,1 procenta hmotnosti, mez kluzu 260 megapascalů (MPa) a pevnost v tahu 580 MPa. Na Mohsově stupnici dosahují skóre asi 6 a mají extrémní dopad -rezistentní.

Vysokopevnostní oceli jsou vyrobeny z 15 až 25 procent niklu a dalších prvků (jako kobalt, titan, molybden a hliník) a nízkým obsahem uhlíku. Mají mez kluzu mezi 1400 a 2400 MPa.

St ainless Steel s mezí kluzu až 1560 MPa a pevností v tahu až 1600 MPa je vyrobena z minimálně 11 procent chromu a často odolává korozi v kombinaci s niklem.

Nástrojové oceli (používané k výrobě nástrojů) jsou legovány kobaltem a wolframem.

Inconel (vysoce legovaná slitina austenitu, niklu a chromu) vydrží extrémní podmínky a vysoké teploty.

Co je nejsilnější nelegovaný kov na světě?

Zatímco výše uvedené slitiny lze považovat za nejsilnější kovy na světě, následující kovy jsou nejsilnějšími čistými, nelegovanými kovy:

Tungsten má nejvyšší pevnost v tahu jakýkoli přírodní kov, ale je křehký a při nárazu se roztříští.

Titan má pevnost v tahu 63 000 PSI. – poměr pevnosti k hustotě je vyšší než u jakéhokoli přírodního kovu, dokonce i wolframu, ale má nižší skóre na Mohsově stupnici tvrdosti. Je také mimořádně odolný vůči korozi.

Chrom , na Mohsově stupnici tvrdosti, je nejtvrdší kov kolem. Má skóre 9,0, ale je extrémně křehký. Pokud to tedy není kombinováno s jinými kovy, není to velmi užitečné, pokud potřebujete mez kluzu a pevnost v tahu.

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *