Bästa svaret
Den allmänna termen ”styrka” omfattar en mängd olika begrepp. Ungefär är det vanligtvis tänkt som ”sträckgräns” … belastningen som får en komponent att börja genomgå permanent plastisk deformation. (dvs. när lasten avlägsnas, slappnar inte deformationen av och komponenten återgår inte till sin ursprungliga form.) Det mest typiska måttet på detta är elastisk modul (kallas ibland Youngs modul) och är lutningen på linjär del av ”spänning-töjningskurvan” i dragbelastning. För denna åtgärd kan man jämföra en mängd olika material … Guld och bly är väldigt mjuka och duktila. De har en modul på cirka 2 miljoner psi (eller, om du föredrar metriska, 14 GPa … giga-pascal). Silver är lite starkare … 11 miljoner psi (75 GPa). Koppar och det är legeringar på cirka 16 Mpsi (110 GPa). Stål av järn och vanligt kol har ungefär 30 Mpsi (205 GPa) … ungefär dubbelt så mycket koppar och dess legeringar. Jämför dessa nu med volfram (60 Mpsi / 400 GPa). Volfram är extremt ”stark” i dragbelastning … effektivt dubbelt så mycket motstånd mot dragdeformation som hos järn och de flesta kolstål. Och diamant har ungefär dubbelt så stor volym som volfram … 120 miljoner psi, över 800 GPa). Det bör dock noteras att det finns en allmän regel inom materialvetenskapen att ”du inte får något för ingenting.” När det gäller styrka, betyder detta att när styrkan stiger, minskar duktiliteten. Mycket starka material också tenderar att vara mycket sprött. Detta gör det mycket svårt att arbeta med extremt starka material. Man kallar i allmänhet inte tungsten särskilt mycket. I grund och botten måste du kasta den i en nästan nätform eller sedan hugga eller skära den i önskad form. Och om en spricka skulle utvecklas inom en spröd struktur kommer den att bli mycket ”oförlåtlig”. (Moder Natur verkar älska små sprickor i mycket starka material. Påfrestningar samlas runt dem som campare runt ett bål … och de verkar alltid sjunga samma låt … ”London Bridge faller ner, faller ner, faller ner!”). Vad designingenjörer faktiskt älskar är ”seghet”. Ett mer esoteriskt koncept som försöker balansera styrka (motstånd till deformation) med seghet (motstånd mot sprickform attion och förökning). Det här är en av de saker som gör stål så mångsidigt. Den kombinerar en anständig hög draghållfasthet (mycket starkare än koppar, mässing, brons eller aluminium och dess legeringar), med ett motstånd mot sprickor som är mycket större än exempelvis volfram och andra superhårda material. Lägg till detta den mycket omfattande tillgängligheten och det låga priset på järn, och den lätthet med vilken dess ”egenskaper kan manipuleras med legeringskemi, värmebehandling och kallt arbete, och det fungerar verkligen som ett slags” all-purpose tekniskt material ”. Ja, det finns” starkare legeringar ”. Om man begränsar sig till metaller snarare än keramiska / eldfasta material som korund och diamant etc., skulle volfram vara en bra utmanare för mycket hög motståndskraft mot dragspänning. Men det är dyrt (ungefär $ 10 / lb.), hemskt tätt (tätt som guld … 19,3 g / cm3 … nästan tre gånger stålets densitet), och det är extremt sprött. Inte kul att jobba med alls.
Svar
Vilken metall är den starkaste?
Du letar antagligen efter en enkel numrerad lista över starka metaller här, rankad från starkast till svagast. Tyvärr kommer du inte att få svar så lätt. Först måste vi bestämma vilken typ av styrka vi pratar om.
När det gäller metaller kan styrka definieras på fyra olika sätt.
Vad är den starkaste metallen i världen?
Stål och legeringar topp listan för total styrka. Stål, legeringar av järn och andra metaller är mycket hårdare än någon typ ensam. Följande är de starkaste metallerna i världen:
Kolstål har en kolhalt på upp till 2,1 viktprocent, en sträckgräns på 260 megapascal (MPa) och en draghållfasthet på 580 MPa. De får cirka 6 på Mohs-skalan och är extremt stötande -resistent.
Maraging Steels är tillverkade med 15-25 procent nickel och andra element (som kobolt, titan, molybden och aluminium) och en låg kolhalt. De har en sträckgräns mellan 1400 och 2400 MPa.
St utan stål , med sträckgräns på upp till 1 560 MPa och en draghållfasthet på upp till 1 600 MPa, tillverkas med minst 11 procent krom och kombineras ofta med nickel för att motstå korrosion.
Verktygsstål (används för att göra verktyg) är legerade med kobolt och volfram.
Inconel (en superlegering av austenit, nickel och krom) kan uthärda extrema förhållanden och höga temperaturer.
Vad är den starkaste icke-legerade metallen i världen?
Medan de ovannämnda legeringarna kan betraktas som världens starkaste metaller, följande metaller är de starkaste rena, olegerade metallerna:
Volfram har den högsta draghållfastheten på vilken naturlig metall som helst, men den är spröd och tenderar att krossas vid stötar.
Titanium har en draghållfasthet på 63 000 PSI. Dess draghållfasthet -förhållande styrka-till-densitet är högre än någon naturlig metall, även volfram, men det får lägre poäng på Mohs-hårdhetsskalan. Det är också utomordentligt motståndskraftigt mot korrosion. >