Wat is de sterkste metaallegering?


Beste antwoord

De algemene term “sterkte” omvat een breed scala aan concepten. Ruwweg wordt het meestal opgevat als “vloeigrens” … de belasting die ervoor zorgt dat een onderdeel permanente plastische vervorming begint te ondergaan. (dwz wanneer de belasting wordt verwijderd, ontspant de vervorming niet en keert het onderdeel niet terug naar zijn oorspronkelijke vorm.) De meest typische maat hiervan is de elastische modulus (ook wel Youngs modulus genoemd), en is de helling van de lineair deel van de ‘spanning-rekcurve’ in trekbelasting. Voor deze meting kan men verschillende materialen vergelijken … Goud en lood zijn erg zacht en taai. Ze hebben een modulus van ongeveer 2 miljoen psi (of, als je geeft de voorkeur aan metrisch, 14 GPa … giga-pascals) Zilver is een beetje sterker … 11 miljoen psi (75 GPa) Koper en zijn legeringen ongeveer 16 Mpsi (110 GPa). IJzer en gewoon koolstofstaal hebben ongeveer 30 Mpsi (205 GPa) … ongeveer twee keer de modulus van koper en zijn legeringen. Vergelijk deze nu met wolfraam (60 Mpsi / 400 GPa). Wolfraam is extreem “sterk” in trekbelasting … in feite twee keer de weerstand tegen trekvervorming als die van ijzer en de meeste gewone koolstofstaalsoorten. En diamant heeft ongeveer twee keer de sterkte van wolfraam … 120 miljoen psi, meer dan 800 GPa). Opgemerkt moet echter worden dat er in de materiaalwetenschap een algemene regel is dat “je” niet iets voor niets krijgt “. Wat betreft sterkte betekent dit dat naarmate de sterkte toeneemt, de ductiliteit afneemt. Zeer sterke materialen ook hebben de neiging erg broos te zijn. Dit maakt het werken met extreem sterke materialen erg moeilijk. Men hoeft wolfraam over het algemeen niet erg “koud te bewerken”. Kortom, je moet het in een bijna net vorm gieten, of het dan in de gewenste vorm. En als een scheur zich zou ontwikkelen binnen een broze structuur, zal deze de neiging hebben om erg “meedogenloos” te worden. (Moeder Natuur lijkt dol te zijn op kleine scheurtjes in zeer sterke materialen. De spanning verzamelt zich om hen heen als kampeerders rond een kampvuur … en ze lijken altijd hetzelfde lied te zingen … “London Bridge is Falling Down, Falling Down, Falling Down!”). Waar ontwerpingenieurs echt van houden is “taaiheid”. Een meer esoterisch concept, dat probeert kracht (weerstand tegen vervorming) met ductiliteit (weerstand tegen scheurvorming ation en vermeerdering). Dit is een van de dingen die staal zo veelzijdig maakt. Het combineert een behoorlijk hoge treksterkte (veel sterker dan koper, messing, brons of aluminium en zijn legeringen), met een weerstand tegen scheuren die veel groter is dan bijvoorbeeld wolfraam en andere superharde materialen. Voeg daarbij de zeer wijdverspreide beschikbaarheid en lage prijs van ijzer, en het gemak waarmee de eigenschappen ervan kunnen worden gemanipuleerd met legeringschemie, warmtebehandeling en koud werk, en het dient echt als een soort universeel technisch materiaal . “. Ja, er zijn” sterkere legeringen “. Als je jezelf beperkt tot metalen in plaats van keramische / vuurvaste materialen zoals korund en diamant, enz., Zou wolfraam een ​​goede kanshebber zijn voor een zeer hoge weerstand tegen trekspanning. Maar het is duur (ongeveer $ 10 / lb.), Vreselijk dicht (dicht als goud … 19,3 g / cm3 … bijna drie keer de dichtheid van staal), en het is extreem broos. Helemaal niet leuk om mee te werken.

Antwoord

Welk metaal is het sterkste?

Je bent hier waarschijnlijk op zoek naar een eenvoudige genummerde lijst van sterke metalen, beoordeeld van sterk naar zwak. Helaas zul je niet zo gemakkelijk een antwoord krijgen. Eerst moeten we bepalen over wat voor soort sterkte we het hebben.

Als het om metalen gaat, kan sterkte op vier verschillende manieren worden gedefinieerd.

Wat is het sterkste metaal ter wereld?

Staal en legeringen top de lijst voor algehele sterkte. Staalsoorten, legeringen van ijzer en andere metalen zijn veel harder dan elk type alleen. De volgende zijn de sterkste metalen ter wereld:

Carbon Steels hebben een koolstofgehalte tot 2,1 procent per gewicht, een vloeigrens van 260 megapascal (MPa) en een treksterkte van 580 MPa. Ze scoren ongeveer 6 op de schaal van Mohs en zijn extreem impactvol -bestendig.

Maraging-staalsoorten zijn gemaakt met 15-25 procent nikkel en andere elementen (zoals kobalt, titanium, molybdeen en aluminium) en een laag koolstofgehalte. Ze hebben een vloeigrens tussen 1400 en 2400 MPa.

St ainless staal , met een vloeigrens tot 1.560 MPa en een treksterkte tot 1.600 MPa, is gemaakt met minimaal 11 procent chroom en vaak gecombineerd met nikkel om corrosie te weerstaan.

Gereedschapsstaal (gebruikt om gereedschappen te maken) is gelegeerd met kobalt en wolfraam.

Inconel (een superlegering van austeniet, nikkel en chroom) kan extreme omstandigheden en hoge temperaturen verdragen.

Wat is het sterkste niet-gelegeerde metaal ter wereld?

Hoewel de bovengenoemde legeringen kunnen worden beschouwd als de sterkste metalen ter wereld, de volgende metalen zijn de sterkste zuivere, niet-gelegeerde metalen:

Wolfraam heeft de hoogste treksterkte van elk natuurlijk metaal, maar het is broos en heeft de neiging te breken bij impact.

Titanium heeft een treksterkte van 63.000 PSI. -sterkte-dichtheidsverhouding is hoger dan elk natuurlijk metaal, zelfs wolfraam, maar het scoort lager op de hardheidsschaal van Mohs. Het is ook buitengewoon goed bestand tegen corrosie.

Chroom , op de schaal van Mohs voor hardheid, is het hardste metaal dat er is. Het scoort een 9,0, maar het is extreem broos. Dus tenzij het wordt gecombineerd met andere metalen, is het niet erg handig als je rekbaarheid en treksterkte nodig hebt.

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *