Bedste svar
Det generelle udtryk “styrke” omfatter en lang række koncepter. Groft sagt er det normalt tænkt som “flydestyrke” … den belastning, der får en komponent til at begynde at gennemgå permanent plastisk deformation. (dvs. når belastningen fjernes, slapper deformationen ikke af, og komponenten vender ikke tilbage til sin oprindelige form.) Det mest typiske mål for dette er elastisk modul (undertiden kaldet Youngs modul) og er hældningen på lineær del af “spændings-belastningskurven” i trækbelastning. Til denne foranstaltning kan man sammenligne forskellige materialer … Guld og bly er meget bløde og duktile. De har et modul på ca. 2 millioner psi (eller, hvis du foretrækker metrisk, 14 GPa … giga-pascal). Sølv er lidt stærkere … 11 millioner psi (75 GPa). Kobber og det er legeringer omkring 16 Mpsi (110 GPa). Jern og almindeligt kulstofstål har ca. 30 Mpsi (205 GPa) … omtrent det dobbelte af modulet af kobber og dets legeringer. Sammenlign disse nu med wolfram (60 Mpsi / 400 GPa). Wolfram er ekstremt “stærk” med hensyn til trækbelastning … effektivt dobbelt så stor modstandsdygtighed over for trækdeformation som for jern og mest almindeligt kulstofstål. Og diamant har ca. dobbelt så stor styrke som wolfram … 120 millioner psi, over 800 GPa). Det skal dog bemærkes, at der er en generel regel inden for materialevidenskab, at “du ikke får noget for ingenting.” Med hensyn til styrke, hvad det betyder, er, at når styrken stiger, går duktilitet ned. Meget stærke materialer har en tendens til at være meget skør. Det gør arbejde med ekstremt stærke materialer meget vanskeligt. Man “koldtarbejder” ikke wolfram meget meget. Dybest set skal man støbe det i en næsten netform eller derefter hugge eller skære det i ønsket form. Og hvis en revne skulle udvikle sig inden for en skør struktur, vil den have tendens til at blive meget “tilgivende”. (Moder Natur synes at elske små revner i meget stærke materialer. Stress samles omkring dem som campister omkring et bål … og de ser altid ud til at synge den samme sang … “London Bridge falder ned, falder ned, falder ned!”). Hvad designingeniører faktisk elsker er “sejhed”. Et mere esoterisk koncept, der forsøger at afbalancere styrke (modstand til deformation) med duktilitet (modstand mod revnedannelse ation og formering). Dette er en af de ting, der gør stål så alsidigt. Det kombinerer et anstændigt højt trækstyrke (meget stærkere end kobber, messing, bronze eller aluminium og dets legeringer) med en modstandsdygtighed over for revner, der er meget større end for eksempel wolfram og andre superharde materialer. Tilføj til dette den meget udbredte tilgængelighed og lave pris på jern og den lethed, hvormed dets “egenskaber kan manipuleres med legeringskemi, varmebehandling og koldt arbejde, og det tjener virkelig som en slags” all-purpose engineering materiale “. Ja, der er” stærkere legeringer “. Hvis man begrænser sig til metaller snarere end keramiske / ildfaste materialer som korund og diamant osv., Ville wolfram være en god konkurrent til meget høj modstandsdygtighed over for trækspænding. Men det er dyrt (ca. $ 10 / lb.), frygtelig tæt (tæt som guld … 19,3 g / cm3 … næsten tre gange densiteten af stål), og det er ekstremt skørt. Ikke sjovt at arbejde med overhovedet.
Svar
Hvilket metal er det stærkeste?
Du leder sandsynligvis efter en simpel nummereret liste over stærke metaller her, vurderet fra stærkest til svagest. Desværre vil du ikke få svar så let. For det første er vi nødt til at bestemme, hvilken slags styrke vi taler om.
Når det kommer til metaller, kan styrke defineres på fire forskellige måder.
Hvad er verdens stærkeste metal?
Stål og legeringer øverst listen over samlet styrke. Stål, legeringer af jern og andre metaller er meget hårdere end nogen type alene. Følgende er de stærkeste metaller i verden:
Kulstofstål har et kulstofindhold på op til 2,1 vægtprocent, en flydespænding på 260 megapascal (MPa) og en trækstyrke på 580 MPa. De scorer ca. 6 på Mohs-skalaen og er ekstremt stødende -resistent.
Maraging Steel er lavet med 15-25 procent nikkel og andre elementer (som kobolt, titanium, molybdæn og aluminium) og et lavt kulstofindhold. De har en flydespænding på mellem 1400 og 2400 MPa.
St ainless Steel , med flydespænding på op til 1.560 MPa og en trækstyrke på op til 1.600 MPa, er lavet med mindst 11 procent chrom og ofte kombineret med nikkel for at modstå korrosion.
Værktøjsstål (bruges til at fremstille værktøj) er legeret med kobolt og wolfram.
Inconel (en superlegering af austenit, nikkel og krom) kan udholde ekstreme forhold og høje temperaturer.
Hvad er verdens stærkeste ikke-legeret metal?
Mens de førnævnte legeringer kan betragtes som stærkeste metaller i verden, følgende metaller er de stærkeste rene, ikke-legerede metaller:
Wolfram har den højeste trækstyrke på ethvert naturligt metal, men det er skørt og har tendens til at knuses ved stød.
Titanium har en trækstyrke på 63.000 PSI. Dens trækstyrke -Forholdet mellem styrke og densitet er højere end noget naturligt metal, selv wolfram, men det scorer lavere på Mohs-hårdhedsskalaen. Det er også ekstraordinært modstandsdygtigt over for korrosion. >