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El término general «resistencia» abarca una amplia variedad de conceptos. A grandes rasgos, se suele concebir como «límite elástico» … la carga que hace que un componente comience a sufrir una deformación plástica permanente. (es decir, cuando se quita la carga, la deformación no se relaja y el componente no vuelve a su forma original). La medida más típica de esto es el módulo elástico (a veces llamado módulo de Young), y es la pendiente de la parte lineal de la «curva de tensión-deformación» en la carga de tracción. Para esta medida, se pueden comparar una variedad de materiales … El oro y el plomo son muy blandos y dúctiles. Tienen un módulo de aproximadamente 2 millones de psi (o, si prefieres el sistema métrico, 14 GPa … giga-pascales). La plata es un poco más fuerte … 11 millones de psi (75 GPa). El cobre y sus aleaciones son aproximadamente 16 Mpsi (110 GPa). El hierro y los aceros al carbono tienen aproximadamente 30 Mpsi (205 GPa) … aproximadamente el doble del módulo del cobre y sus aleaciones. Ahora compárelos con el tungsteno (60 Mpsi / 400 GPa). El tungsteno es extremadamente «fuerte» en la carga de tracción … efectivamente, el doble de resistencia a la deformación por tracción que el hierro y la mayoría de los aceros al carbono. Y el diamante tiene aproximadamente el doble de fuerza que el tungsteno … 120 millones de psi, más de 800 GPa). Sin embargo, debe tenerse en cuenta que existe una regla general en la ciencia de los materiales de que «no se obtiene algo por nada». En cuanto a la resistencia, lo que esto significa es que a medida que aumenta la resistencia, la ductilidad disminuye. Los materiales muy resistentes también tienden a ser muy frágiles. Esto hace que trabajar con materiales extremadamente fuertes sea muy difícil. Por lo general, no se trabaja mucho el tungsteno en frío. Básicamente, hay que moldearlo en una forma casi neta, o luego tallarlo o cortarlo en el forma deseada. Y, si se desarrolla una grieta dentro de una estructura frágil, tenderá a volverse muy «implacable». (A la madre naturaleza parece gustarle las grietas pequeñas en materiales muy fuertes. El estrés se acumula a su alrededor como campistas alrededor de una hoguera … y siempre parecen cantar la misma canción … «London Bridge is Falling Down, Falling Down, Falling Down!»). Lo que a los ingenieros de diseño les encanta es la «tenacidad». Un concepto más esotérico, que intenta equilibrar la fuerza (resistencia a la deformación) con ductilidad (resistencia a la formación de grietas ación y propagación). Ésta es una de las cosas que hace que el acero sea tan versátil. Combina un alto nivel decente de resistencia a la tracción (mucho más fuerte que el cobre, latón, bronce o aluminio y sus aleaciones), con una resistencia a las grietas que es mucho mayor que, por ejemplo, el tungsteno y otros materiales superduros. Agregue a esto la disponibilidad muy generalizada y el bajo precio del hierro, y la facilidad con la que sus «propiedades se pueden manipular con la química de la aleación, el tratamiento térmico y el trabajo en frío, y realmente sirve como una especie de» material de ingeniería para todo uso. «. Sí, hay» aleaciones más fuertes «. Si uno se limita a metales en lugar de materiales de tipo cerámico / refractario como corindón y diamante, etc., el tungsteno sería un buen competidor para una resistencia muy alta a la tensión de tracción. Pero es caro (aproximadamente $ 10 / lb), horriblemente denso (denso como el oro … 19,3 g / cm3 … casi tres veces la densidad del acero) y es extremadamente frágil. No es nada divertido trabajar con él.
Respuesta
¿Qué metal es el más fuerte?
Probablemente esté buscando una lista numerada simple de metales fuertes aquí, clasificados del más fuerte al más débil. Desafortunadamente, no obtendrá una respuesta tan fácilmente. Primero, necesitamos determinar de qué tipo de fuerza estamos hablando.
Cuando se trata de metales, la fuerza se puede definir de cuatro formas diferentes.
¿Cuál es el metal más fuerte del mundo?
Acero y aleaciones top la lista de resistencia general. Los aceros, las aleaciones de hierro y otros metales son mucho más duros que cualquier otro tipo por sí solo. Los siguientes son los metales más fuertes del mundo:
Los aceros al carbono tienen un contenido de carbono de hasta 2,1 por ciento en peso, un límite elástico de 260 megapascales (MPa) y una resistencia a la tracción de 580 MPa. Tienen una puntuación de 6 en la escala de Mohs y son extremadamente impactantes. -resistente.
Aceros Maraging están hechos con 15-25 por ciento de níquel y otros elementos (como cobalto, titanio, molibdeno y aluminio) y un bajo contenido de carbono. Tienen un límite elástico de entre 1400 y 2400 MPa.
St aacero inoxidable , con un límite elástico de hasta 1,560 MPa y una resistencia a la tracción de hasta 1,600 MPa, se fabrica con un mínimo de 11 por ciento de cromo y, a menudo, se combina con níquel para resistir la corrosión.
Los aceros para herramientas (utilizados para fabricar herramientas) están aleados con cobalto y tungsteno.
Inconel (una superaleación de austenita, níquel y cromo) puede soportar condiciones extremas y altas temperaturas.
¿Cuál es el metal sin alear más fuerte del mundo?
Si bien las aleaciones antes mencionadas pueden considerarse el metales más fuertes del mundo, los siguientes metales son los metales puros, no aleados más fuertes:
tungsteno tiene la mayor resistencia a la tracción de cualquier metal natural, pero es frágil y tiende a romperse con el impacto.
Titanio tiene una resistencia a la tracción de 63.000 PSI. Su resistencia a la tracción -La relación resistencia-densidad es más alta que la de cualquier metal natural, incluso el tungsteno, pero puntúa más bajo en la escala de dureza de Mohs. También es extraordinariamente resistente a la corrosión.
El cromo , en la escala Mohs de dureza, es el metal más duro que existe. Tiene una puntuación de 9,0, pero es extremadamente frágil. Por lo tanto, a menos que se combine con otros metales, no es muy útil si necesita fluencia y resistencia a la tracción.