Самые крепкие металлы: Какой металл самый прочный? Виды, классификация и применение

Самые прочные металлы на Земле

Первое качество, с которым ассоциируется у нас металл, это прочность. На самом деле прочность определяется несколькими свойствами, учитывая которые именно сталь и ее сплавы находятся в списке самых прочных металлов.

Что же такое прочность? Это способность материала выдерживать внешние нагрузки, при этом не разрушаясь. При оценке прочности металла учитывается много параметров и качеств: насколько хорошо металл сопротивляется разрыву, как он противостоит сжатию, каков порог перехода от упругого к пластическому состоянию, когда деформация материала становится необратимой, какова способность материала сопротивляться распространению трещин и т.п.

Прочные сплавы и природные металлы

Сплавы представляют собой комбинации разных металлов. Потребность получить самые разные качественные характеристики металлов, среди которых и прочность, привела к появлению различных сплавов.

Одним из важных в этом смысле сплавов является сталь, которая представляет собой комбинацию железа и углерода. Итак, какие же металлы принято считать самыми прочными на Земле?

Поскольку для определения прочности металла необходимо учесть очень много факторов, трудно однозначным образом упорядочить металлы от самого «крепкого» до самого «слабого». В зависимости от того, какое свойство считается наиболее важным в каждом конкретном случае, и будет складываться расстановка сил прочности среди металлов.

Сталь и ее сплавы

Сталь — это прочный сплав железа и углерода, с добавками других элементов, таких как кремний, марганец, ванадий, ниобий и пр. Благодаря различным системам легирования стали можно получать совершенно разный комплекс свойств новых сплавов.

Так, высокоуглеродистая сталь — это сплав железа с высоким содержанием углерода — получается прочной, относительно дешевой, долговечной, она хорошо поддается обработке.

Из недостатков стоит отметить низкую прокаливаемость и низкую теплостойкость, что делает углеродистую сталь уязвимой в агрессивной среде.

Сферы применения: из углеродистой стали изготавливают различные инструменты, детали машин и сложных механизмов, элементы металлоконструкций. Важным условием применения таких изделий является неагрессивная среда.

Сплав стали, железа и никеля – один из наиболее прочных сплавов. Существует несколько его разновидностей, но в целом легирование углеродистой стали никелем увеличивает предел текучести до 1420 МПа и при этом показатель предела прочности на разрыв доходит до 1460 МПа.

Сферы применения: сплавы на никелевой основе используют в конструкциях некоторых типов мощных атомных реакторов в качестве защитных высокотемпературных оболочек для предохранения от коррозии урановых стержней.

Нержавеющая сталь – коррозионностойкий сплав стали, хрома и марганца с пределом текучести до 1560 МПа и пределом прочности на разрыв до 1600 МПа. Как и все виды стали, этот сплав обладает высокой ударопрочностью и имеет средний балл по шкале Мооса.

Сферы применения: благодаря своим антикоррозийным свойствам нержавеющую сталь широко применяют в самых разных областях – нефтехимической промышленности, машиностроении, строительстве, электроэнергетике, кораблестроении, пищевой промышленности и для изготовления бытовых приборов.

Особо твердые сплавы

Сплавы на основе карбидов вольфрама, титана, тантала обладают твердостью, которой позавидует любой молот Тора.

Титан – это наиболее растиражированный в средствах массовой информации и кинематографе природный металл, который принято ассоциировать с суперпрочностью. Его удельная прочность почти вдвое выше, чем аналогичная характеристика легированных сталей. Он обладает самым высоким отношением прочности на разрыв к плотности из всех металлов. По этому показателю он обошел вольфрам, вот только по шкале твердости Мооса титан ему уступает. Тем не менее, титановые сплавы прочны и легки.

Сферы применения: титан и его сплавы часто используются в аэрокосмической промышленности. Из него делают элементы обшивки космических кораблей, топливные баки, детали реактивных двигателей. Активно используют его и в морском судостроении, строительстве трубопроводов для агрессивных сред и в качестве конструкционного материала.

Вольфрам с его самой высокой прочностью на растяжение среди всех встречающихся в природе металлов часто комбинируют со сталью и другими металлами для создания еще более прочных сплавов. К недостаткам вольфрама можно отнести его хрупкость и способность к разрушению при ударе.

Сферы применения: вольфрам применяют в металлургии для производства легированных сталей и различных сплавов, в электротехнической индустрии для изготовления элементов осветительных приборов, в машино- и авиастроении, в космической отрасли и химпроме. Сплав вольфрама и углерода (карбид вольфрама) используют для производства инструментов с режущими краями, таких как ножи и дисковые пилы, а также износостойких рабочих элементов горношахтного оборудования и прокатных валков.

Тантал обладает сразу тремя достоинствами – прочностью, плотностью и устойчивостью к коррозии. Он состоит в группе тугоплавких металлов, как и выше описанный вольфрам.

Сферы применения: тантал используется в производстве электроники и сверхмощных конденсаторов для персональных компьютеров, смартфонов, камер и для электронных устройств в автомобилях.

Инновационные сплавы

Существует ряд сплавов, которые появились совсем недавно, но уже успели завоевать признание благодаря своим «сверхкачествам» и активно используются в аэрокосмической сфере и медицине.

Алюминид титана – сплав титана и алюминия, который выдерживает высокие температуры и обладает антикоррозийными свойствами, но при этом он довольно хрупкий и недостаточно пластичный. Тем не менее, он нашел свое применение в производстве специальных защитных покрытий.

Сплав титана с золотом – еще один уникальный материал, который был разработан несколько лет назад группой ученых из университетов США.

Основная задача, которая стояла перед учеными, создать материал крепче титана, который можно было бы применять в медицине для производства протезов, совместимых с биотканью. Дело в том, что титановые протезы, несмотря на свою прочность, изнашиваются относительно быстро, их приходится менять каждые 10 лет. А вот сплав титана с золотом оказался вчетверо более прочным, чем те сплавы, что сейчас используются в производстве протезов.

😮 Самый твердый металл в мире, самые прочные металлы в мире

Когда речь идет о твердом и прочном металле, то в своем воображении человек сразу же рисует воина с мечом и в доспехах. Ну или с саблей, и обязательно из дамасской стали. Но сталь, хоть и прочный, но не чистый металл, ее получают путем сплава железа с углеродом и некоторыми другими металлами-добавками. И при необходимости сталь подвергают обработке, чтобы изменить ее свойства.

Легкий прочный металл серебристо-белого цвета

Каждая из добавок, будь то хром, никель или ванадий, отвечают за определенное качество. А вот для прочности добавляют титан – получаются самые твердые сплавы.

По одной версии, металл получил свое название от Титанов, могучих и бесстрашных детей богини Земли Геи. Но по другой версии, серебристое вещество названо в честь королевы фей Титании.

Титан открыли немецкий и английский химики Грегор и Клапрот независимо друг от друга с разницей в шесть лет. Произошло это в конце 18-го века. Вещество тут же заняло место в периодической системе Менделеева. Спустя три десятилетия был получен первый образец металлического титана. И довольно долго металл не использовали из-за его хрупкости. Ровно до 1925 года – именно тогда, после ряда опытов, иодидным методом был получен чистый титан. Открытие стало настоящим прорывом. Титан оказался технологичным, на него тут же обратили внимание конструкторы и инженеры. И сейчас металл из руды получают, в основном, магниетермический способом, который предложили в 1940 году.

Титан — самый твёрдый используемый металл

Если затрагивать физические свойства титана, то можно отметить его высокую удельную прочность, прочности при высоких температурах, маленькую плотность и коррозийную стойкость. Механическая прочность титана в два раза выше прочности железа и в шесть – алюминия. При высоких температурах, где легкие сплавы уже не работают (на основе магния и алюминия), на помощь приходят титановые сплавы. К примеру, самолет на высоте в 20 километров развивает скорость в три раза выше, чем скорость звука. И температура его корпуса при этом около 300 градусов по Цельсию. Нагрузки такие выдерживает только титановый сплав.

По распространенности в природе металл занимает десятое место. Титан добывают в ЮАР, России, Китае, Украине, Японии и Индии. И это далеко не полный перечень стран.

Титан — прочный и легкий металл в мире Перечень возможностей применения металла вызывает уважение. Это военная промышленность, остепротезы в медицине, ювелирные и спортивные изделия, платы мобильных телефонов и многое другое. Постоянно возносят титан конструкторы ракето, авиа, кораблестроения. Даже химическая промышленность не оставила металл без внимания. Титан отличен для литья, ведь очертания при отливке точны и имеют гладкую поверхность. Расположение атомов в титане аморфное. И это гарантирует высокую прочность при растяжении, ударную вязкость, превосходные магнитные свойства.

Твердые металлы с наибольшей плотностью

Одними из самых твердых металлов, так же, являются осмий и иридий. Это вещества из платиновой группы, у них самая высокая, почти одинаковая, плотность.

Иридий открыли в 1803 году. Обнаружил металл химик из Англии Смитсон Теннат, во время исследования природной платины из Южной Америки. Кстати, с древнегреческого «иридий» переводится как «радуга».

Иридий — редкий и твердый металл на планете

Самый твердый металл добыть довольно сложно, поскольку в природе его почти нет. И часто металл находят в метеоритах, которые упали на землю. По словам ученых, на нашей планете содержание иридия должно быть намного больше. Но из-за свойств металла – сидерофильности – он находится на самой глубине земных недр.

Иридий довольно сложно обработать и термическим, и химическим способом. Металл не вступает в реакцию с кислотами, даже сочетаниями кислот при температуре меньше 100 градусов. При этом, вещество подвержено процессам окисления в царской водке (это смесь соляной и азотной кислот).

Интерес, как к источнику электрической энергии, представляет изотоп иридия 193 m 2. Поскольку период полураспада металла составляет 241 год. Нашел широкое применение иридий в палеонтологии и промышленности. Его используют при изготовлении перьев для ручек и определение возраста разных слоев земли.

А вот осмий открыли на год позже, чем иридий. Этот твердый металл нашли в химическом составе осадка платины, которая была растворена в царской водке. И название «осмий» получилось из древнегреческого слова «запах». Металл не подвержен механическому воздействию. При этом, один литр осмия в разы тяжелее, чем десять литров воды. Впрочем, это свойство пока осталось без применения.

Осмий — один из самых твёрдых металлов

Осмий добывают на американских и российских рудниках. Богато его месторождение и в ЮАР. Довольно часто металл находят в железных метеоритах. Для специалистов представляет интерес осмий-187, который экспортируется только из Казахстана. С его помощью определяют возраст метеоритов. Стоит отметить, что всего один грамм изотопа стоит 10 тысяч долларов.

Ну а используют осмий в промышленности. И не в чистом виде, а в виде твердого сплава с вольфрамом. Производят из вещества лампы накаливания. Осмий является катализатором при изготовлении нашатырного спирта. Редко из металла изготавливают режущие части для нужд хирургии.

Самый твердый металл из чистых

Самый твердый из чистейших металлов на планете – хром. Он отлично поддается механической обработке. Металл голубовато-белого цвета обнаружили в 1766 году в окрестностях Екатеринбурга. Минерал тогда получил название «сибирский красный свинец». Его современное название – крокоит. Через несколько лет после открытия, а именно, в 1797 году, французский химик Воклен выделил из металла новый металл, уже тугоплавкий. Специалисты сегодня полагают, что полученное вещество – карбид хрома.

Хром — очень твёрдый и прочный металл

Название этого элемента образовано от греческого «цвет», ведь сам металл славится разнообразием окраски своих соединений. Хром довольно просто встретить в природе, он распространенный. Найти металл можно в ЮАР, которая по добыче занимает первое место, а так же в Казахстане, Зимбабве, России и Мадагаскаре. Присутствуют месторождения в Турции, Армении, Индии, Бразилии и на Филиппинах. Специалисты особенно ценят некоторые соединения хрома – это хромистый железняк и крокоит.

Самый твердый металл в мире — вольфрам

Вольфрам – это химический элемент, самый твердый, если рассматривать его в ряду с другими металлами. Его температура плавления необычайно высока, выше – только у углерода, но это не металлический элемент.

Но природная твердость вольфрама в то же время не лишает его гибкости и податливости, что позволяет выковывать из него любые необходимые детали. Именно его гибкость и теплоустойчивость делает вольфрам идеально подходящим материалом для выплавки мелких деталей осветительных приборов и деталей телевизоров, например.

Вольфрам — самый твердый металл в мире

Используется вольфрам и в более серьезных областях, например, оружестроении — для изготовления противовесов и артиллерийских снарядов. Этим вольфрам обязан высокому показателю плотности, что делает его основным веществом тяжелых сплавов. Плотность вольфрама близка по показателю к золоту – всего несколько десятых составляют разницу.

На сайте uznayvse.ru можно прочитать какие же металлы являются самыми мягкими, как их используют, и что из них делают.

Самые прочные сплавы металлов — Морской флот

Можете ли вы представить, что произошло, если бы наши предки не обнаружили важные металлы, такие как серебро, золото, медь и железо? Наверное, мы бы до сих пор жили в хижинах, используя камень в качестве основного инструмента. Именно крепость металла сыграла важную роль в формировании нашего прошлого и теперь работают как основа, на которой мы строим будущее.

Некоторые из них очень мягкие и буквально тают в руках, как самый активный металл в мире. Другие — настолько твердые, что их невозможно согнуть, поцарапать или сломать без применения спецсредств.

А если вам интересно, какие металлы самые твердые и прочные в мире, мы ответим на этот вопрос, учитывая различные оценки относительной твердости материалов (шкала Мооса, метод Бринелля), а также такие параметры как:

• Модуль Юнга: учитывает эластичность элемента при растяжении, то есть способность объекта к сопротивлению при упругой деформации.
• Предел текучести: определяет максимальный предел прочности материала, после которого он начинает проявлять пластичное поведение.
• Предел прочности при растяжении: предельное механическое напряжение, после которого материал начинает разрушаться.

10. Тантал

У этого металла сразу три достоинства: он прочный, плотный и очень устойчив к коррозии. Кроме того, этот элемент относится к группе тугоплавких металлов, таких как вольфрам. Чтобы расплавить тантал вам придется развести огонь температурой 3 017 °C.

Тантал в основном используется в секторе электроники для производства долговечных, сверхмощных конденсаторов для телефонов, домашних компьютеров, камер и даже для электронных устройств в автомобилях.

9. Бериллий

А вот к этому металлическому красавцу лучше не приближаться без средств защиты. Потому что бериллий высокотоксичен, и обладает канцерогенным и аллергическим действием. Если вдыхать воздух, содержащий пыль или пары бериллия, то возникнет заболевание бериллиоз, поражающее легкие.

Однако бериллий несет не только вред, но и благо. Например, добавьте всего 0,5 % бериллия в сталь и получите пружины, которые будут упругими даже если довести их до температуры красного каления. Они выдерживают миллиарды циклов нагрузки.

Бериллий применяют в аэрокосмической промышленности для создания тепловых экранов и систем наведения, для создания огнеупорных материалов. И даже вакуумная труба Большого Адронного Коллайдера сделана из бериллия.

8. Уран

Это естественное радиоактивное вещество очень широко распространено в земной коре, но сконцентрировано в определенных твердых скальных образованиях.

Один из самых твердых металлов в мире имеет два коммерчески значимых применения — ядерное оружие и ядерные реакторы. Таким образом, конечной продукцией урановой промышленности являются бомбы и радиоактивные отходы.

7. Железо и сталь

Как чистое вещество железо не такое твердое по сравнению с другими участниками рейтинга. Но из-за минимальных затрат на добычу оно часто комбинируется с другими элементами для производства стали.

Сталь — это очень прочный сплав из железа и других элементов, таких как углерод. Это наиболее часто используемый материал в строительстве, машиностроении и других отраслях промышленности. И даже если вы не имеете к ним никакого отношения, то все равно используете сталь каждый раз, когда режете продукты ножом (если он, конечно, не керамический).

6. Титан

Титан — это практически синоним прочности. Он обладает впечатляющей удельной прочностью (30-35 км), что почти вдвое выше, чем аналогичная характеристика легированных сталей.

Будучи тугоплавким металлом, титан обладает высокой устойчивостью к нагреву и истиранию, поэтому является одним из самых популярным сплавов. Например, он может быть легирован железом и углеродом.

Если вам нужна очень твердая и при этом очень легкая конструкция, то лучше чем титан металла не найти. Это делает его выбором номер один для создания различных деталей в авиа- и ракетостроении и судостроении.

5. Рений

Это очень редкий и дорогой металл, который хотя и встречается в природе в чистом виде, обычно идет «довеском»-примесью к молибдениту.

Если бы костюм Железного человека был сделан из рения, он мог бы выдержать температуру в 2000 ° C без потери прочности. О том, что стало бы с самим Железным человеком внутри костюма после такого «фаер-шоу» мы умолчим.

Россия — третья страна в мире по природным запасам рения. Этот металл используется в нефтехимической промышленности, электронике и электротехнике, а также для создания двигателей самолетов и ракет.

4. Хром

По шкале Мооса, которая измеряет устойчивость химических элементов к царапинам, хром находится в пятерке лучших, уступая лишь бору, алмазу и вольфраму.

Хром ценится за высокую коррозионную стойкость и твердость. С ним легче обращаться, чем с металлами платиновой группы, к тому же он более распространен, поэтому хром является популярным элементом, используемым в сплавах, таких, как нержавеющая сталь.

А еще один из прочнейших металлов на Земле используется при создании диетических добавок. Конечно, вы будете принимать внутрь не чистый хром, а его пищевое соединение с другими веществами (например, пиколинат хрома).

3. Иридий

Как и его «собрат» осмий, иридий относится к металлам платиновой группы, и по внешнему виду напоминает платину. Он очень твердый и тугоплавкий. Чтобы расплавить иридий, вам придется развести костер температурой выше 2000 °C.

Иридий считается одним из самых тяжелых металлов на Земле, а также одним из самых устойчивых к коррозии элементов.

2. Осмий

Этот «крепкий орешек» в мире металлов относится к платиновой группе и обладает высокой плотностью. Фактически это самый плотный природный элемент на Земле (22,61 г/см3). По этой же причине осмий не плавится до 3033 ° C.

Когда он легирован другими металлами платиновой группы (такими как иридий, платина и палладий), он может использоваться во многих различных областях, где необходимы твердость и долговечность. Например, для создания емкостей для хранения ядерных отходов.

1. Вольфрам

Самый прочный металл, который только есть в природе. Этот редкий химический элемент также самый тугоплавкий из металлов (3422 ° C).

Впервые он был обнаружен в форме кислоты (триоксида вольфрама) в 1781 году шведским химиком Карлом Шееле. Дальнейшие исследования привели двух испанских ученых — Хуана Хосе и Фаусто д’Эльхуяра — к открытию кислоты из минерала вольфрамита, из которого они впоследствии изолировали вольфрам с помощью древесного угля.

Помимо широкого применения в лампах накаливания, способность вольфрама работать в условиях сильной жары делает его одним из наиболее привлекательных элементов для оружейной промышленности. Во время Второй мировой войны этот металл сыграл важную роль в инициировании экономических и политических отношений между европейскими странами.

Вольфрам также используется для изготовления твердых сплавов, а в аэрокосмической промышленности — для изготовления ракетных сопел.

Таблица предела прочности металлов

Металл	Обозначение	Предел прочности, МПа
Свинец	Pb	18
Олово	Sn	20
Кадмий	Cd	62
Алюминий	Al	80
Бериллий	Be	140
Магний	Mg	170
Медь	Cu	220
Кобальт	Co	240
Железо	Fe	250
Ниобий	Nb	340
Никель	Ni	400
Титан	Ti	600
Молибден	Mo	700
Цирконий	Zr	950
Вольфрам	W	1200

Сплавы против металлов

Сплавы представляют собой комбинации металлов, и основной причиной их создания является получение более прочного материала. Наиболее важным сплавом является сталь, которая представляет собой комбинацию железа и углерода.

Чем выше прочность сплава — тем лучше. И обычная сталь тут не является «чемпионом». Особенно перспективными представляются металлургам сплавы на основе ванадиевой стали: несколько компаний выпускают варианты с пределом прочности до 5205 МПа.

А самым прочным и твердым из биосовместимых материалов на данный момент является сплав титана с золотом β-Ti3Au.

К металлам относят вещества, которые обладают специфическими, характерными для них свойствами. Учитывают при этом высокую пластичность и ковкость, а также электропроводность и еще целый ряд параметров. Какой из них самый прочный металл в мире, можно узнать из приведенных ниже данных.

О металлах в природе

В русский язык слово «металл» пришло из немецкого. С XVI века оно встречается в книгах, правда, достаточно редко. В дальнейшем, в эпоху Петра I, его стали употреблять более часто, причем, тогда слово имело обобщающее значение «руда, минерал, металл». И только в период деятельности М.В. Ломоносова эти понятия были разграничены.

В природе металлы встречаются в чистом виде достаточно редко. В основном, они входят в состав различных руд, а также образуют всевозможные соединения, такие как сульфиды, оксиды, карбонаты и другие. Для того чтобы получить чистые металлы, а это очень важно для их применения в дальнейшем, нужно их выделить, а затем очистить. При необходимости, металлы легируют — добавляют специальные примеси, с целью изменения их свойств. В настоящее время есть разделение на руды черных металлов, которые включают в свой состав железо, и цветных. К драгоценным или благородным металлам относят золото, платину и серебро.

Металлы есть даже в организме человека. Кальций, натрий, магний, медь, железо — вот перечень этих веществ, которые содержатся в наибольшем количестве.

Как производят металлы?

Металлосодержащие руды считаются источником этих самых необходимых для всего современного человечества веществ. Чтобы выяснить их точное расположение, используют определенные методы поиска, которые построены на разведке и изучении месторождений. Металлы получают следующим образом:

1. Производится разработка рудных месторождений открытым способом или карьерным, а также подземным или шахтным. Возможны комбинированные способы.
2. Обогащение руд — выделение из сырья полезных компонентов, так называемых рудных концентратов.
3. Извлечение металлов из обогащенных руд путем химического или электролитического восстановления с использованием высоких температур или водной химии.
4. Чаще всего металлы выплавляют, нагревают до очень высоких температур руду и восстановитель. Для железа обычно применяют углерод.

В зависимости от дальнейшего применения, металлы подразделяют на группы:

1. Конструкционные материалы. Используют как сами металлы, так и их значительно улучшенные по свойствам сплавы. В данном случае ценят прочность, непроницаемость для жидкостей и газов, однородность.
2. Материалы для инструментов, чаще всего имеется в виду рабочая часть. Для этого подходят инструментальные стали и твердые сплавы.
3. Электротехнические материалы. Такие металлы используют как хорошие проводники электричества. Самые распространенные из них — это медь и алюминий. А также применяют как материалы, имеющие высокое сопротивление, — нихром и другие.

Самые прочные из металлов

Прочностью металлов называют их способность оказывать сопротивление разрушению под действием внутренних напряжений, которые могут возникать при влиянии на эти материалы внешних сил. Также это свойство конструкции сохранять свои характеристики в течение определенного времени.

Многие сплавы достаточно крепкие и стойкие не только к физическим, но и химическим воздействиям, к чистым металлам они не относятся. Есть металлы, которые можно назвать самыми прочными. Титан, который плавится при температуре свыше 1 941 K (1660±20 °C), уран, относящийся к радиоактивным металлам, тугоплавкий вольфрам, закипающий при температуре не менее 5 828 K (5555 °C). А также другие, обладающие уникальными свойствами и необходимые в процессе изготовления деталей, инструментов и предметов по самым современным технологиям. В пятерку самых прочных из них входят металлы, свойства которых уже известны, их широко применяют в различных отраслях народного хозяйства и используют в научных опытах и разработках.

5. Рений

Встречается в молибденовых рудах и медном сырье. Имеет высокую твердость и плотность. Очень тугоплавкий. Его прочность не может быть уменьшена даже под воздействием критических перепадов температур. Широко используется во многих электронных приборах и технических средствах.

4. Бериллий

Металл, относящийся к редкоземельным, имеющий серебристо-серый оттенок и блестящие, кристаллические образования на сломах. Интересно, что кристаллы бериллия на вкус несколько сладковатые, из-за этого его первоначально называли «глюциний», что значит «сладкий». Благодаря этому металлу появилась новая технология, которую используют в синтезе искусственных камней — изумрудов, аквамаринов, для нужд ювелирной промышленности. Бериллий был открыт при изучении свойств берилла — полудрагоценного камня. В 1828 г. немецким ученым Ф. Вёллером был получен металлический бериллий. Он не взаимодействует с рентгеновским излучением, следовательно, его активно используют для создания специальных приборов. Кроме того, сплавы бериллия применяются в изготовлении нейтронных отражателей и замедлителей для установки в ядерном реакторе. Его огнеупорные и антикоррозионные свойства, высокая теплопроводность делают его незаменимым элементом для создания сплавов, используемых в самолетостроении и аэрокосмической промышленности.

3. Хром

Этот металл был открыт на территории среднего Урала. О нем написал М.В. Ломоносов в своей работе «Первые основания металлургии» в 1763 году. Является весьма распространенным, его самые известные и обширные месторождения расположены в ЮАР, Казахстане и России (Урал). Содержание этого металла в рудах сильно колеблется. Его цвет светло-голубой, с отливом. В чистом виде очень твердый и достаточно хорошо обрабатывается. Он служит важным компонентом для создания легированных сталей, особенно нержавеющих, применяется в гальванике и авиакосмической промышленности. Его сплав с железом, феррохром необходим для производства металлорежущих инструментов.

2.Тантал

Этот металл относится к ценным, так как его свойства лишь ненамного ниже, чем у благородных металлов. Он обладает сильной устойчивостью к различным кислотам, не подвержен коррозии. Тантал применяется в различных конструкциях и соединениях, для изготовления изделий сложной формы и как основа для производства уксусной и фосфорной кислот. Металл используют в медицине, так как его можно совместить с тканями человека. В жаропрочном сплаве тантала и вольфрама нуждается ракетная отрасль, ведь он может выдержать температуру в 2 500 °C. Конденсаторы из тантала устанавливают на радарные аппараты, применяют в электронных системах как передатчики.

1. Иридий

Одним из самых прочных металлов в мире считается иридий. Металл серебристого цвета, очень твердый. Его относят к металлам платиновой группы. Он трудно поддается обработке и, к тому же, тугоплавкий. Иридий практически не вступает во взаимодействие с едкими веществами. Применяют его во многих отраслях. В том числе и в ювелирном деле, медицинской и химической промышленностях. Значительно улучшает стойкость вольфрамовых, хромовых и титановых соединений по отношению к кислым средам. Чистый иридий не является токсичным материалом, но его отдельные соединения могут быть ядовитыми.

Несмотря на то, что многие металлы обладают достойными характеристиками, точно указать, какой именно самый прочный металл в мире, достаточно сложно. Для этого изучают все их параметры, в соответствии с различными аналитическими системами. Но в настоящее время все ученые утверждают, что первое место по прочности уверенно занимает иридий.

Металлы сопровождают человечество почти всю его сознательную жизнь. Началось это, конечно же, с меди, так как это самый податливый к обработке материал и доступный в природе.

Эволюция помогла людям значительно развиться в техническом плане и со временем они начали изобретать сплавы, которые становились все прочнее и прочнее. В наше же время эксперименты продолжаются, и каждый год появляются новые прочные сплавы. Рассмотрим же наилучшие из них.

Титан

Титан является высокопрочным материалом, который пользуется широким спросом во многих отраслях. Наиболее распространенной областью применения является авиация. Всему виной удачное сочетание малой массы и высокой прочности. Также свойствами титана является большая удельная прочность, стойкость к физическим воздействиям, температурам и коррозии.

Один из наиболее прочных элементов. В природных условиях он является слабым радиоактивным металлом. Он может встречаться в свободном состоянии, весьма тяжелый и широко распространяется повсеместно благодаря своим парамагнитным свойствам. Уран гибок, имеет высокую податливость ковке и относительную пластичность.

Вольфрам

Наиболее тугоплавкий металл из ныне известных. Имеет серебристо-серый цвет является так называемым переходным элементом. Свойства вольфрама позволяют ему сопротивляться химическим воздействиям и поддаваться ковке. Наиболее известная область применения – используется в лампах накаливания.

Рений

Металл серебристо-белого цвета. В природе можно встретить в чистом виде, однако существует и молибденовое сырье, в котором он тоже встречается. Отличительной чертой рения тугоплавкость. Он относится к дорогим металлам, поэтому стоимость его тоже зашкаливает. Главная область применения – электроника.

Осмий

Осмий – это металл серебристо-белого цвета, который имеет небольшой голубой отлив. Относится он к платиновой группе и имеет необычайно большое сходство с иридием в таких свойствах как тугоплавкость, твердость и хрупкость.

Бериллий

Этот металл представляет собой элемент имеющий светло-серый оттенок и высокую токсичность. Имея такие необычные свойства материал нашел широкое применение в сфере ядерной энергетики и лазерной техники. Высокая прочность бериллия позволяет использовать его при изготовлении легирующих сплавов.

Голубовато-белый оттенок выделяет хром из общего перечня. Он стойкий к воздействию щелочей и кислот. В природе можно встретить в чистом виде. Хром часто используется для создания различных сплавов, которые в дальнейшем находят применение в области медицины и химического оборудования.

Стоит отметить феррохром – это сплав хрома и железа. Он используется в изготовлении инструментов для резки металлов.

Тантал

Это – серебристый металл, имеющий высокую твердость и плотность. Свинцовый оттенок на металле образуется из-за возникновения на поверхности оксидной пленки. Металл хорошо поддается обработке.

На сегодняшний день тантал успешно применяется в сооружении ядерных реакторов и металлургическом производстве.

Рутений

Серебристый металл, который принадлежит к платиновой группе. Он отличается необычным составом: в него входит мышечная ткань живых организмов. Еще одним отличительным фактом есть то, что рутений используется как катализатор для многих химических реакций.

Иридий

В нашем рейтинге этот металл занимает первую строчку. Он имеет серебристо-белый цвет. Иридий также относится к платиновой группе и имеет наибольшую твердость из вышеперечисленных металлов. В современном мире он применяется очень часто. В основном он добавляется к другим металлам для улучшения их сопротивляемости кислым средам. Сам по себе металл очень дорогой, так как очень плохо распространен в природе.

Самые прочные и тугоплавкие металлы и сплавы. Самые самые металлы и сплавы.

Некоторые сплавы металлов отличаются высокой прочностью и твердостью. Это способность выдерживать высокие механические, физические нагрузки. Сопротивление разрушению обеспечивается внутренним напряжением кристаллической решетки материалов. Также существуют прочные и твердые сплавы, которые широко используются в различных промышленных отраслях.

Металлы, которые трудно плавить и деформировать.

Это материалы, которые добываются из руды. Их содержание в породах ничтожно мало, поэтому производство стоит дорого. Но без них невозможно было бы создание космической техники, некоторых видов вооружений. К наиболее твердым и прочным металлам относятся:
• титан – по устойчивости к нагрузкам вдвое превосходит легированные стали. А его сплав с золотом является самым прочным биосовместимым сплавом;
• рений – редкий материал, который широко используется при производстве электроники, двигателей ракет;
• хром – по прочности уступает только вольфраму, бору и алмазам;
• осмий и иридий – относятся к платиновой группе металлов, являются одними из самых тяжелых;
• вольфрам – лидер в части прочности и тугоплавкости среди металлов.

Эти металлы добываются не только из руды, но и путем синтеза при помощи химических реакций. Но они требуют внушительных затрат, поэтому часто используются аналоги твердых металлов.

Самые прочные и твердые сплавы, их физические и молекулярные характеристики.

Высокие физические характеристики и механические свойства сплавов – результат добавление в металлы легирующих элементов во время плавки и литья. Еще одна технология производства прочных материалов – спекание порошков кобальта и карбидов металла. Сплавы – более дешевые аналоги металлов. Основные характеристики – твердость и прочность сплавов определяются размерами карбидных зерен в структуре. Чем они меньше, тем показатели выше. Размер карбидных зерен регулируется с помощью технологии плазменного восстановления.

Наиболее твердыми и тугоплавкими считаются вольфрамовые сплавы. Они не только выдерживают колоссальные внешние нагрузки, но и воздействие высокой температуры. Плавиться такой материал начинает при 2780 градусах по Цельсию. А во время механической обработки, режущая кромка выдерживает 800 градусов по Цельсию. Это обеспечивается высокими показателями теплопроводности.

Вольфрамовые сплавы создаются путем смешивания в определенных пропорциях кобальта (дает устойчивость к химическому воздействию) и карбида металлов. Существуют и безвольфрамовые твердые сплавы. В качестве основы при их производстве используются карбиды и карбониты Титана. Их основное преимущество – низкая схватываемость с обрабатываемыми материалами. Существуют и специальные сплавы способные работать в агрессивных кислотных средах, в условиях сильного трения.

Где используются супер сплавы и металлы?

Прочные и тугоплавкие сплавы, несмотря на более высокую себестоимость, чем обычные металлы, широко применяются в различных промышленных отраслях. Кроме того, высокие характеристики этих материалов используют военные. Из вольфрамовых сплавов производят подкалиберные снаряды, которые пробивают прочную, толстую броню тяжелой и легкой техники.

  Прочные сплавы также используются:
• для производства режущего инструмента, используемого в металлообработке: резцы, протяжки, сверла, фрезы;
• для изготовления металлургического оборудования – прокатных валков;
• в авиационной промышленности. Тут важно сочетание прочности с небольшим удельным весом;
• для напайки режущих элементов на горнодобывающем оборудовании;
• для производства шариков и обойм подшипников и других быстроизнашивающихся конструкционных элементов техники и оборудования.

Без твердых сплавов невозможна обработка закаленной, нержавеющей стали, чугуна, алюминия и других цветных металлов. Еще эти материалы используются для изготовления матриц, клейм и штампов.

Самые прочные металлы|Стальной прокат в Одинцово – Стальной прокат в Одинцово

Самым прочным металлом, встречающимся в природе, является вольфрам (порядка 489 кг/кв.мм по методу Бринелля). Вещество отличается большой тугоплавкостью и значительной массой. Вольфрам имеет сероватый оттенок и температуру плавления 3423 градусов Цельсия. При нагреве до 1600 °C вольфрам хорошо поддаётся ковке. Плотность металла составляет 19,2 г/куб. см.

Из вольфрама изготавливают сварочные электроды и нити накаливания для лампочек. Соединения вольфрама используются при производстве медицинских приборов, сердечников для снарядов и роторов гироскопов, применяемых для управления траекторией ракет. Элемент встречается в почве в виде химических соединений, которые состоят из железа и марганца.

О титане 

Данный химический элемент считается одним из самых прочных металлов. Он отличается лёгкостью, пластичностью и коррозионной устойчивостью. Температура плавления титана составляет 1668 градусов Цельсия. Металл имеет значительную коррозионную устойчивость. Твёрдость технического титана по методу Виккерса составляет 800 МПа. При механической обработке металл может налипать на режущий инструмент. Для предотвращения этого явления используются специальные смазки и химические составы.

Титан — это универсальный конструкционный материал, который широко применяется в ракетостроении, а также химической, авиационной и металлургической промышленности. Из титана изготавливают зубные протезы, пластины для бронежилетов, корпуса подводных лодок и комплектующие для высоковакуумных насосов.

О Иридии 

Твёрдый, плотный и тугоплавкий металл, имеющий серебристый оттенок. Обладает повышенной коррозионной устойчивостью и плохо поддаётся механической обработке. Температура плавления иридия равна 2466 °C. Показатель модуля нормальной упругости равен 538 ГПа. Редкоземельный элемент является составной частью метеоритов, которые падают на поверхность Земли. Элемент, являющийся одним из самых прочных металлов, используется для изготовления перьев для ручек, электродов, свечей зажигания и монет.

 

Самые прочные металлы для обручальных колец

Когда речь заходит об обручальных кольцах, то все внимание обычно сосредоточено на камне. Но выбор металла также очень важен! Если ваши повседневные действия могут привести к значительному напряжению металла, из которого сделано кольцо, то в вашем списке приоритетов его прочность и твердость должны находиться достаточно высоко.

Не знаете, какой металл выбрать для обручального кольца? Начните с семи, которые мы предлагаем в нашем обзоре. Но имейте в виду, что достижение максимальной прочности или твердости часто сопряжено с недостатками в других областях, например, возможностью настройки или изменения размера, а также потерей блеска с течением времени.

Вольфрам

Вольфрам в четыре раза тверже титана. Это самый устойчивый к царапинам металл, который только можно найти для обручального кольца. Если вы ищете высокую устойчивость к царапинам по подходящей цене, вольфрам – ваш лучший выбор. Однако он может быть немного хрупким, вплоть до сколов или поломок. Из-за этого размер изделия из вольфрама нельзя изменить.

Керамика

Керамика близка к вольфраму по твердости. Она делается из карбида титана, который является твердым материалом, который плюс ко всему очень легкий. Он исключительно устойчив к царапинам и доступен в нескольких цветах. Керамика является новым материалом для ювелирной промышленности, поэтому ассортимент стилей исполнения изделий из керамики – более ограничен по сравнению с традиционными металлами. Изделия из керамики также отличаются хрупкостью, как и вольфрам, поэтому их размер также нельзя изменить.

Титан

Титан оправдывает свою репутацию крепкого, в то же время легкого и удобного материала. Титан не тускнеет, и хотя он может показать признаки износа с течением времени, его можно легко отполировать, чтобы ювелирное изделие выглядело, как новое. Единственным недостатком является высокая степень сложности изменения размера. Можно сказать, это невозможно.

Платина

Платина – самый дорогой материал из нашего списка. Платина известна тем, что символизирует чистую, вечную любовь. Металл прочный, но позволяющий изменить размер вашего кольца. Это твердый металл, но он не устойчив к царапинам. Он никогда не тускнеет, но со временем на нем естественным образом образуется «патина» – тонкий слой пленки, придающий ему вид старой вещи. Яркий серебристый цвет и поверхность без царапин можно восстановить при помощи услуг вашего ювелира и повторной полировки. Мы знаем отличное место для поиска платиновых украшений – Platinum Guild International.

Палладий

Палладий – это белый металл, который не тускнеет. Он очень похож на платину по внешнему виду и прочности, но более доступен по цене. Он менее плотный, чем платина, и к тому же менее редкий. Палладий имеет недостаток: на нем могут быть царапины. Также он с трудом поддается изменению размера, обычно это должно быть сделано производителем.

Нержавеющая сталь

Нержавеющая сталь – это сильный, крепкий новичок в ювелирной промышленности. Если вы хотите что-то прочное и стильное, но не хотите тратить много денег, нержавеющая сталь – отличный выбор. Со временем могут появиться следы износа, но поверхность можно отполировать. Что касается изменения размера, то некоторые ювелиры отказываются работать с изделиями из нержавеющей стали, потому что у них нет подходящего оборудования для этого. С другой стороны, более крупные предприятия и производители обычно имеют возможность изменить размер.

Кобальт

Кобальт становится все более популярным материалом. Он очень похож по цвету на белое золото, но гораздо прочнее и отличается более приятной ценой. Изделия из кобальта обладают довольно высокой устойчивостью к царапинам и в целом очень прочны. Кобальт настолько прочный, что изменение размера здесь тоже не вариант.

Примечание: некоторые из этих металлов настолько прочны, что из них изготавливаются только мужские кольца, потому что крайне трудно манипулировать изделиями для изменения конструктивных особенностей или размера.

Самый прочный и крепкий металл в мире, наиболее легкие металлы на земле

К металлам относят вещества, которые обладают специфическими, характерными для них свойствами. Учитывают при этом высокую пластичность и ковкость, а также электропроводность и еще целый ряд параметров. Какой из нихсамый прочный металл в мире, можно узнать из приведенных ниже данных.

О металлах в природе

В русский язык слово «металл» пришло из немецкого. С XVI века оно встречается в книгах, правда, достаточно редко. В дальнейшем, в эпоху Петра I, его стали употреблять более часто, причем, тогда слово имело обобщающее значение «руда, минерал, металл». И только в период деятельности М.В. Ломоносова эти понятия были разграничены.

В природе металлы встречаются в чистом виде достаточно редко. В основном, они входят в состав различных руд, а также образуют всевозможные соединения, такие как сульфиды, оксиды, карбонаты и другие.

Для того чтобы получить чистые металлы, а это очень важно для их применения в дальнейшем, нужно их выделить, а затем очистить. При необходимости, металлы легируют — добавляют специальные примеси, с целью изменения их свойств.

В настоящее время есть разделение на руды черных металлов, которые включают в свой состав железо, и цветных. К драгоценным или благородным металлам относят золото, платину и серебро.

Металлы есть даже в организме человека. Кальций, натрий, магний, медь, железо — вот перечень этих веществ, которые содержатся в наибольшем количестве.

Как производят металлы?

Металлосодержащие руды считаются источником этих самых необходимых для всего современного человечества веществ. Чтобы выяснить их точное расположение, используют определенные методы поиска, которые построены на разведке и изучении месторождений. Металлы получают следующим образом:

1. Производится разработка рудных месторождений открытым способом или карьерным, а также подземным или шахтным. Возможны комбинированные способы.
2. Обогащение руд — выделение из сырья полезных компонентов, так называемых рудных концентратов.
3. Извлечение металлов из обогащенных руд путем химического или электролитического восстановления с использованием высоких температур или водной химии.
4. Чаще всего металлы выплавляют, нагревают до очень высоких температур руду и восстановитель. Для железа обычно применяют углерод.

В зависимости от дальнейшего применения, металлы подразделяют на группы:

1. Конструкционные материалы. Используют как сами металлы, так и их значительно улучшенные по свойствам сплавы. В данном случае ценят прочность, непроницаемость для жидкостей и газов, однородность.
2. Материалы для инструментов, чаще всего имеется в виду рабочая часть. Для этого подходят инструментальные стали и твердые сплавы.
3. Электротехнические материалы. Такие металлы используют как хорошие проводники электричества. Самые распространенные из них — это медь и алюминий. А также применяют как материалы, имеющие высокое сопротивление, — нихром и другие.

Самые прочные из металлов

Прочностью металлов называют их способность оказывать сопротивление разрушению под действием внутренних напряжений, которые могут возникать при влиянии на эти материалы внешних сил. Также это свойство конструкции сохранять свои характеристики в течение определенного времени.

Многие сплавы достаточно крепкие и стойкие не только к физическим, но и химическим воздействиям, к чистым металлам они не относятся. Есть металлы, которые можно назвать самыми прочными.

Титан, который плавится при температуре свыше 1 941 K (1660±20 °C), уран, относящийся к радиоактивным металлам, тугоплавкий вольфрам, закипающий при температуре не менее 5 828 K (5555 °C). А также другие, обладающие уникальными свойствами и необходимые в процессе изготовления деталей, инструментов и предметов по самым современным технологиям.

В пятерку самых прочных из них входят металлы, свойства которых уже известны, их широко применяют в различных отраслях народного хозяйства и используют в научных опытах и разработках.

5. Рений

Встречается в молибденовых рудах и медном сырье. Имеет высокую твердость и плотность. Очень тугоплавкий. Его прочность не может быть уменьшена даже под воздействием критических перепадов температур. Широко используется во многих электронных приборах и технических средствах.

4. Бериллий

Металл, относящийся к редкоземельным, имеющий серебристо-серый оттенок и блестящие, кристаллические образования на сломах. Интересно, что кристаллы бериллия на вкус несколько сладковатые, из-за этого его первоначально называли «глюциний», что значит «сладкий».

Благодаря этому металлу появилась новая технология, которую используют в синтезе искусственных камней — изумрудов, аквамаринов, для нужд ювелирной промышленности. Бериллий был открыт при изучении свойств берилла — полудрагоценного камня. В 1828 г. немецким ученым Ф. Вёллером был получен металлический бериллий.

Он не взаимодействует с рентгеновским излучением, следовательно, его активно используют для создания специальных приборов. Кроме того, сплавы бериллия применяются в изготовлении нейтронных отражателей и замедлителей для установки в ядерном реакторе.

Его огнеупорные и антикоррозионные свойства, высокая теплопроводность делают его незаменимым элементом для создания сплавов, используемых в самолетостроении и аэрокосмической промышленности.

3. Хром

Этот металл был открыт на территории среднего Урала. О нем написал М.В. Ломоносов в своей работе «Первые основания металлургии» в 1763 году. Является весьма распространенным, его самые известные и обширные месторождения расположены в ЮАР, Казахстане и России (Урал). Содержание этого металла в рудах сильно колеблется.

Его цвет светло-голубой, с отливом. В чистом виде очень твердый и достаточно хорошо обрабатывается. Он служит важным компонентом для создания легированных сталей, особенно нержавеющих, применяется в гальванике и авиакосмической промышленности. Его сплав с железом, феррохром необходим для производства металлорежущих инструментов.

2.Тантал

Этот металл относится к ценным, так как его свойства лишь ненамного ниже, чем у благородных металлов. Он обладает сильной устойчивостью к различным кислотам, не подвержен коррозии.

Тантал применяется в различных конструкциях и соединениях, для изготовления изделий сложной формы и как основа для производства уксусной и фосфорной кислот. Металл используют в медицине, так как его можно совместить с тканями человека.

В жаропрочном сплаве тантала и вольфрама нуждается ракетная отрасль, ведь он может выдержать температуру в 2 500 °C. Конденсаторы из тантала устанавливают на радарные аппараты, применяют в электронных системах как передатчики.

1. Иридий

Одним из самых прочных металлов в мире считается иридий. Металл серебристого цвета, очень твердый. Его относят к металлам платиновой группы. Он трудно поддается обработке и, к тому же, тугоплавкий. Иридий практически не вступает во взаимодействие с едкими веществами.

Применяют его во многих отраслях. В том числе и в ювелирном деле, медицинской и химической промышленностях. Значительно улучшает стойкость вольфрамовых, хромовых и титановых соединений по отношению к кислым средам.

Чистый иридий не является токсичным материалом, но его отдельные соединения могут быть ядовитыми.

Несмотря на то, что многие металлы обладают достойными характеристиками, точно указать, какой именно самый прочный металл в мире, достаточно сложно. Для этого изучают все их параметры, в соответствии с различными аналитическими системами. Но в настоящее время все ученые утверждают, что первое место по прочности уверенно занимает иридий.

• Где добывают золото в России: места добычи самого знаменитого и дорогого металла
• Самое твёрдое вещество в мире: избавляемся от ложных истин

Источник: https://vseonauke.com/1216373600258362306/kakoj-samyj-prochnyj-metall-v-mire—top-5-elementov/

Самый дорогой металл в мире

На сегодняшний день металлов огромное множество, они бывают легкими тяжелыми, мягкими и твердыми, дорогими и дешевыми. В наше время самый дорогой металл – это Калифорний, он оценивается в 10 миллионов долларов за один грамм. Во всем мире его около пяти грамм, именно поэтому он так отличается ценой от всех других металлов.

Калифорний является радиоактивным металлом и его можно использовать в качестве заменителя атомного реактора и в других отраслях. В природе этот металл добыть невозможно, он был искусственно создан еще в 1950 году в университете Беркли в Калифорнии.

Сегодня этот метал, чаще всего применяется в проведении экспериментов, связанных с проведением лучевой терапии и делением ядер.

Калифорний

Самый легкий метал в мире, был искусственно создан китайскими учеными. Металл получил название графен, он настолько легкий, что может удержаться на лепестках цветка.

Этот легчайший во всем мире материал был создан из лиофилизированного углерода и оксида графена. Если убрать добавленные примеси, то металл представляет собой двумерный кристалл, который был признан самым тонким рукотворным материалом на планете.

Для того чтобы добиться стопки графена в один миллиметр, необходимо сложить три миллиона листов графена.

Помимо того что графен является самым легким, он еще и самый прочный металл в мире. Его свойства просто поражают, только представьте себе, что один лист графена толщиной в целлофановый пакет, способен выдержать гигантский вес слона.

Металл обладает целой массой достоинств, среди которых также следует выделить гибкость. В это невозможно поверить, но графен можно растянуть без какого-либо вреда для него на целых двадцать процентов.

И даже на этом его преимущества не заканчиваются, ученые выявили, что этот металл обладает уникальной способностью фильтровать воду и задерживать газы и различные жидкости.

Графен

Статус самый твердый металл заслуженно был присвоен титану. Его открытие произошло еще в конце восемнадцатого века, и тогда же металл занял свое место в таблице Менделеева.

Титан обладает очень высокой удельной прочностью при высоких температурах, хорошей стойкостью от коррозии и достаточно маленькой плотностью. Если, к примеру, при высоких температурах такие легкие сплавы, как магний и алюминий не выдерживают, титан придется в самую пору.

Титановый сплав способен устоять даже при 300 градусов по Цельсию. Сегодня титан добывают во многих странах, в том числе и в России.

Титан

Самый мягкий металл – это галлий, который к тому же является и очень редким металлом. В чистом виде его не встретишь в природе, но в небольших количествах его можно обнаружить в цинковых рудах, а также в бокситах. Галлий имеет серебристый цвет, он очень мягкий и пластичный.

Если его держать в низких температурах, то он будет сохранять свою твердую консистенцию, но только стоить переместить металл в помещение с комнатной температурой, и он тут же начнет плавиться.

На сегодняшний день галлий не имеет какой-либо своей биологической роли, но он широко используется в микроэлектронике и даже в фармацевтике.

Галлий

Учеными доказано, что самый крепкий металл – это все тот же титан. Этот металл был открыт германским и английскими учеными, правда, их открытия были сделаны с разницей в шесть лет. Этот элемент занимает двадцать второй порядковый номер в таблице Менделеева.

Если учитывать показатели прочности, то прочность титана в шесть раз превосходит прочность алюминия, именно, поэтому, возможности применения этого металла безграничны.

Разработка этого металла стала настоящим прорывом в истории человечества и предоставила ему возможность использовать титан в самых различных сферах.

Самый дешевый металл на сегодняшний день – это медь. В чистом виде медь представляет собой тягучий красноватого цвета металл, имеющий удельный вес 8,9. Медь является одним из самых ранних металлов, которые были освоены человеком.

Этот элемент таблицы Менделеева обладает хорошими техническими свойствами, поэтому очень широко используется во многих отраслях и сферах. Очень важно суметь распознать чистую медь от ее сплавов.

Стоит отметить, что в чистом виде она сегодня встречается достаточно редко.

Медь

Самый редкий металл – рений, его первооткрывателем стал ученый из Германии Вальтер и Иде Ноддак, именно он открыл самый редкий устойчивый металл. Этот редкий металл был назван в честь реки Рейн.

На сегодняшний день рений производится из медных и молибденовых руд путем обжига концентрата. Это довольно сложный процесс, где для получения одного килограмма этого метала необходимо переработать около двух тысяч тонн руды.

Статистика говорит, что производство рения в год составляет около 40 тонн.

Рений

Еще один самый дорогой металл в мире – изотоп осмий-187. Его стоимость совсем немного уступает Калифорнию и составляет 200 тысяч долларов за один грамм. Этот металл очень редкий, для того чтобы его создать потребуется девять месяцев.

Получить его можно путем деления изотопа, что представляет собой очень трудоемкий процесс. Изотоп имеет вид черного порошка с фиолетовым оттенком, при этом является самым плотным веществом на земле.

Очень широко применяется в различных медицинских исследованиях, служит катализатором в химических реакциях.

Изотоп

Предлагаем также посмотреть список самых красивых мест в мире. 

Источник: https://24smi.org/news/22363-samyj-dorogoj-metall-v-mire_spec45.html

Какой металл самый твердый на земле. Самый твердый металл хром

ГлавнаяХромСамый твердый металл хром

Металлы использовались человеком еще на заре цивилизации. Одним из первых известных была медь, благодаря своей легкости в обработке и широкой распространенности. Археологи находили в процессе раскопок тысячи медных изделий.

Прогресс не стоит на месте, и вскоре человечество научилось производить прочные сплавы, чтобы изготавливать оружие и сельскохозяйственные инструменты.

По сей день эксперименты с металлами не прекращаются, так что стало возможным выявить, какой самый прочный металл в мире.

Иридий

Итак, самый прочный металл ‒ это иридий. Получают его путем выпадения осадка от растворения платины в серной кислоте.

По прошествии реакции вещество приобретает черный цвет, в дальнейшем в процессе различных соединений может менять цвет: отсюда и название, в переводе означающее «радуга».

Иридий открыли в начале XIX века, и с тех пор было найдено всего два способа растворить его: расплавленная щелочь и перекись натрия.

Иридий очень редко встречается в природе, в составе земли его количество не превышает 1 к 1 000 000 000. Вследствие этого, одна унция материала стоит как минимум 1000 долларов.

Иридий широко применяется в разных сферах деятельности человека, особенно в медицине. Из него производят глазные протезы, слуховые аппараты, электроды для мозга, а также специальные капсулы, которые вживляют в раковые опухоли.

По теории ученых, столь малое количество вещества говорит о том, что оно имеет инопланетное происхождение, а именно, принесено каким-либо астероидом.

Рутений

Другой самый крепкий металл в мире, наименование которого произошло от названия нашей страны. Впервые его обнаружили на Урале. Вернее там нашли платину, в составе которой русские ученые позднее выявили новый металл. Это было 200 лет назад.

Благодаря своей красоте рутений нередко применяется в ювелирном деле, но не в чистом виде, ведь он очень редок

Рутений относится к благородным металлам. Он обладает не только твердостью, но и красотой. По твердости он лишь немного уступает кварцу. Но при этом он весьма хрупкий, его легко раскрошить в порошок или разбить, уронив с высоты. Кроме того, это самый легкий и прочный металл, его плотность едва ли составляет тринадцать граммов на сантиметр в кубе.

При всем своем плохом сопротивлении ударам рутений прекрасно противостоит высоким температурам. Чтобы его расплавить, необходимо нагреть более чем до 2300 градусов. Если сделать это при помощи электрической дуги, вещество может перейти сразу в газообразное состояние, миновав стадию жидкости.

В составе сплавов его применение чрезвычайно широко, даже в космической механике, к примеру, сплавы металлов рутения и платины были избраны для изготовления топливных элементов для искусственных спутников Земли.

Тантал

Первым на Земле этот металл открыл шведский ученый Экеберг. Но выделить его в чистом виде химику так и не удалось, с этим возникли трудности, поэтому он и получил название греческого героя мифов, Тантала. Активно использоваться тантал начал лишь в период Второй мировой войны.

Тантал ‒ твердый долговечный металл серебристого цвета, при обычной температуре проявляет мало активности, окисляется лишь при нагреве свыше 280°С, а плавится лишь при почти 3300 Кельвин.

Невзирая на свою прочность, тантал довольно пластичен, приблизительно как золото, и работа с ним не вызывает затруднений

Допускается использование тантала в качестве заменителя нержавеющих сталей, срок службы может отличаться на целых двадцать лет.

Также тантал применяется:

А еще советуем почитать:Самая сильная кислота в мире

• в авиации для изготовления жаропрочных деталей;
• в химии в составе антикоррозийных сплавов;
• в ядерной энергетике, поскольку он крайне устойчив к парам цезия;
• медицине для изготовления имплантатов и протезов;
• в вычислительной технике для производства сверхпроводников;
• в военном деле для разного рода снарядов;
• в ювелирном деле, поскольку при окислении он может приобретать различные оттенки.

Хром

Этот металл считается биогенным, значит, способен положительно влиять на живые организмы. К примеру, количество хрома регулирует уровень холестерина.

Если хрома в организме меньше шести миллиграммов, то это приводит к резкому увеличению холестерина в крови. Получить ионы хрома можно, к примеру, из перловки, утятины, печёнки или свёклы.

Хром тугоплавок, не реагирует на влагу и не окисляется (только при нагревании выше 600°С).

Металл активно используют для создания хромированных покрытий, зубных коронок

Бериллий

Этот долговечный металл ранее назывался глюцинием, потому что люди отметили его сладковатый вкус. Кроме того, у этого вещества еще много удивительных свойств. Он неохотно вступает в химические реакции.

Чрезвычайно прочен: опытным путем установлено, что бериллиевая проволока толщиной в миллиметр способна удержать на весу взрослого человека.

Для сравнения, алюминиевая проволока выдерживает лишь двенадцать килограммов.

Бериллий очень ядовит. При попадании в организм он способен заменять магний в костях, это состояние носит название бериллиоз. Он сопровождается сухим кашлем и отечностью легких, может привести к смерти.

Ядовитость, пожалуй, единственный существенный недостаток бериллия для человека.

В остальном же у него масса плюсов и масса способов применения: тяжелая промышленность, ядерное топливо, авиация и космонавтика, металлургия, медицина.

Бериллий очень легок, в сравнении с некоторыми щелочными металлами

Осмий

Этот прочный металл еще более дорогой, чем иридий (а уступает лишь калифорнию). Однако применяется он в таких областях, где важнее результат, чем затраты на него: для производства медицинского оборудования в самые лучшие мировые клиники.

Кроме того, может использоваться для изготовления электрических контактов, деталей измерительной техники и дорогих часов вроде «Ролекс», электронных микроскопов, военных боеголовок.

Благодаря осмию они становятся прочнее и выдерживают более высокие температуры, вплоть до экстремальных.

Осмий не встречается в природе самостоятельно, только в паре с родием, так что после добычи предстоит задача разделить их атомы. Реже встречается осмий в «комплекте» с платиной, медью и некоторыми другими рудами.

В год на планете вырабатывается лишь несколько десятков килограммов вещества

Рений

Этот металл обладает очень прочной структурой. Сам он беловатого цвета, а при измельчении в порошок становится черным. Металл очень редок и добывается в совокупности с другими рудами и минералами. Концентрация рения в природе ничтожно мала.

Из-за невероятной дороговизны вещество используются лишь в случаях крайней необходимости. Ранее его сплавы благодаря своей жаростойкости использовались в авиации и ракетостроении, в том числе для оснащения сверхзвуковых истребителей. Именно эта сфера и была основным пунктом мирового потребления рения, сделав его материалом военно-стратегического назначения.

Из рения делают нити накаливания и пружины для измерительных приборов, самоочищающиеся контакты и специальные катализаторы, необходимые для получения бензина. Именно это в последние годы повысило спрос на рений в разы. Мировой рынок готов буквально сражаться за этот редкий металл.

Во всем мире есть лишь одно его полноценное месторождение, и находится оно в России, второе, гораздо меньше, — в Финляндии

Ученые изобрели новое вещество, которое по своим свойствам может стать прочнее известных металлов. Его назвали «Ликвид-металл». Эксперименты с ним начались совсем недавно, но он уже зарекомендовал себя. Вполне возможно, в скором времени «Ликвид-металл» потеснит так хорошо известные нам металлы.

megatopof.ru

Самые твердые металлы в мире. » Авиатитан

Самые твердые металлы в мире.

Когда речь идет о твердом и прочном металле, то в своем воображении человек сразу же рисует воина с мечом и в доспехах. Ну или с саблей, и обязательно из дамасской стали. Но сталь, хоть и прочный, но не чистый металл, ее получают путем сплава железа с углеродом и некоторыми другими металлами-добавками. И при необходимости сталь подвергают обработке, чтобы изменить ее свойства.

Легкий прочный металл серебристо-белого цвета

Каждая из добавок, будь то хром, никель или ванадий, отвечают за определенное качество. А вот для прочности добавляют титан – получаются самые твердые сплавы.

По одной версии, металл получил свое название от Титанов, могучих и бесстрашных детей богини Земли Геи. Но по другой версии, серебристое вещество названо в честь королевы фей Титании.

Титан открыли немецкий и английский химики Грегор и Клапрот независимо друг от друга с разницей в шесть лет. Произошло это в конце 18-го века. Вещество тут же заняло место в периодической системе Менделеева. Спустя три десятилетия был получен первый образец металлического титана.

И довольно долго металл не использовали из-за его хрупкости. Ровно до 1925 года – именно тогда, после ряда опытов, иодидным методом был получен чистый титан. Открытие стало настоящим прорывом. Титан оказался технологичным, на него тут же обратили внимание конструкторы и инженеры.

И сейчас металл из руды получают, в основном, магниетермический способом, который предложили в 1940 году.

Титан — самый твёрдый используемый металл

Если затрагивать физические свойства титана, то можно отметить его высокую удельную прочность, прочности при высоких температурах, маленькую плотность и коррозийную стойкость. Механическая прочность титана в два раза выше прочности железа и в шесть – алюминия.

При высоких температурах, где легкие сплавы уже не работают (на основе магния и алюминия), на помощь приходят титановые сплавы. К примеру, самолет на высоте в 20 километров развивает скорость в три раза выше, чем скорость звука. И температура его корпуса при этом около 300 градусов по Цельсию.

Нагрузки такие выдерживает только титановый сплав.

По распространенности в природе металл занимает десятое место. Титан добывают в ЮАР, России, Китае, Украине, Японии и Индии. И это далеко не полный перечень стран.

Перечень возможностей применения металла вызывает уважение. Это военная промышленность, остепротезы в медицине, ювелирные и спортивные изделия, платы мобильных телефонов и многое другое. Постоянно возносят титан конструкторы ракето, авиа, кораблестроения.

Даже химическая промышленность не оставила металл без внимания. Титан отличен для литья, ведь очертания при отливке точны и имеют гладкую поверхность. Расположение атомов в титане аморфное.

И это гарантирует высокую прочность при растяжении, ударную вязкость, превосходные магнитные свойства.

Твердые металлы с наибольшей плотностью

Одними из самых твердых металлов, так же, являются осмий и иридий. Это вещества из платиновой группы, у них самая высокая, почти одинаковая, плотность.

Иридий открыли в 1803 году. Обнаружил металл химик из Англии Смитсон Теннат, во время исследования природной платины из Южной Америки. Кстати, с древнегреческого «иридий» переводится как «радуга».

Иридий — редкий и твердый металл на планете

Самый твердый металл добыть довольно сложно, поскольку в природе его почти нет. И часто металл находят в метеоритах, которые упали на землю. По словам ученых, на нашей планете содержание иридия должно быть намного больше. Но из-за свойств металла – сидерофильности – он находится на самой глубине земных недр.

Иридий довольно сложно обработать и термическим, и химическим способом. Металл не вступает в реакцию с кислотами, даже сочетаниями кислот при температуре меньше 100 градусов. При этом, вещество подвержено процессам окисления в царской водке (это смесь соляной и азотной кислот).

Интерес, как к источнику электрической энергии, представляет изотоп иридия 193 m 2. Поскольку период полураспада металла составляет 241 год. Нашел широкое применение иридий в палеонтологии и промышленности. Его используют при изготовлении перьев для ручек и определение возраста разных слоев земли.

А вот осмий открыли на год позже, чем иридий. Этот твердый металл нашли в химическом составе осадка платины, которая была растворена в царской водке. И название «осмий» получилось из древнегреческого слова «запах». Металл не подвержен механическому воздействию. При этом, один литр осмия в разы тяжелее, чем десять литров воды. Впрочем, это свойство пока осталось без применения.

Осмий — один из самых твёрдых металлов

Осмий добывают на американских и российских рудниках. Богата его месторождение и ЮАР. Довольно часто металл находят в железных метеоритах. Для специалистов представляет интерес осмий-187, который экспортируется только из Казахстана. С его помощью определяют возраст метеоритов. Стоит отметить, что всего один грамм изотопа стоит 10 тысяч долларов.

Ну а используют осмий в промышленности. И не в чистом виде, а в виде твердого сплава с вольфрамом. Производят из вещества лампы накаливания. Осмий является катализатором при изготовлении нашатырного спирта. Редко из металла изготавливают режущие части для нужд хирургии.

Самый твердый металл из чистых

Самый твердый из чистейших металлов на планете – хром. Он отлично поддается механической обработке. Металл голубовато-белого цвета обнаружили в 1766 году в окрестностях Екатеринбурга. Минерал тогда получил название «сибирский красный свинец».

Его современное название – крокоит. Через несколько лет после открытия, а именно, в 1797 году, французский химик Воклен выделил из металла новый металл, уже тугоплавкий. Специалисты сегодня полагают, что полученное вещество – карбид хрома.

Хром — очень твёрдый и прочный металл

Название этого элемента образовано от греческого «цвет», ведь сам металл славится разнообразием окраски своих соединений. Хром довольно просто встретить в природе, он распространенный.

Найти металл можно в ЮАР, которая по добыче занимает первое место, а так же в Казахстане, Зимбабве, России и Мадагаскаре. Присутствуют месторождения в Турции, Армении, Индии, Бразилии и на Филиппинах.

Специалисты особенно ценят некоторые соединения хрома – это хромистый железняк и крокоит.

Самый твердый металл в мире — вольфрам

Вольфрам – это химический элемент, самый твердый, если рассматривать его в ряду с другими металлами. Его температура плавления необычайно высока, выше – только у углерода, но это не металлический элемент.

Но природная твердость вольфрама в то же время не лишает его гибкости и податливости, что позволяет выковывать из него любые необходимые детали. Именно его гибкость и теплоустойчивость делает вольфрам идеально подходящим материалом для выплавки мелких деталей осветительных приборов и деталей телевизоров, например.

Вольфрам — самый твердый металл в мире

Используется вольфрам и в более серьезных областях, например, оружестроении — для изготовления противовесов и артиллерийских снарядов. Этим вольфрам обязан высокому показателю плотности, что делает его основным веществом тяжелых сплавов. Плотность вольфрама близка по показателю к золоту – всего несколько десятых составляют разницу.

Источник: https://www.consei.ru/hrom/samyj-tverdyj-metall-hrom.html

Какой самый прочный металл в мире?

Металлы до сих пор являются одним из основных материалов, на которых базируется современная цивилизация. Среди них есть лёгкие и тяжёлые, радиоактивные и тугоплавкие, электропроводные… Но какой же металл – самый прочный?

Когда надо подчеркнуть в речи прочность чего-либо, это «что-либо» часто награждают эпитетом «стальной». И не зря – сталь, хотя и представляет собой сплав металлов, но среди широко распространённых, повсюду применяемых материалов едва ли не самая прочная.

Чтобы сталь была крепче, её состав дополняют различными добавками. Наиболее твёрдые сплавы стали получаются, если в них присутствует титан. Хотя его открыли в конце восемнадцатого века, практическое применение он нашёл лишь после того, как в 1920-е годы удалось получить химически чистый титан (примеси делали его очень и очень хрупким).

Основным методом, который служит для получения титана в промышленности, является магниетермический (применяемый металлургами вот уже три четверти века). Этот металл не только прочен, но и долго сохраняет твёрдость даже при большом нагреве, относительно лёгок и не корродирует. Скоростные истребители, летящие на высотах 15 – 25 километров, могут быть сделаны только из титановых сплавов.

Помимо конструкторов военной техники, к ним сразу стали присматриваться производители ювелирных изделий, радиоприборов, кораблестроители, производители химического и литейного оборудования.

Довольно близки к титану по механической стойкости иридий и осмий. К тому же, они чрезвычайно плотные. Иридий не может заменить титан, так как он весьма редок, обрабатывается очень тяжело. Один объём осмия тяжелее десяти сопоставимых объёмов воды. Осмий служит катализатором процесса образования нашатырного спирта, его сплав с вольфрамом образует нити в лампах накаливания.

Хром хотя и твёрд, но превосходно обрабатывается механически. Точно так же ковок вольфрам. Его применяют как в осветительных приборах, так и в артиллерийских боеприпасах.

Общие запасы титана на Земле достигают более чем семисот миллионов тонн, этого должно хватить на полтора века. Примерно треть его современной добычи обеспечивает российская фирма «ВСМПО-Ависма». В чистом виде титан не встречается в природе. Чтобы выделить его, руду спекают с хлором, который затем вытесняют из соединения более активным веществом, преимущественно – магнием.

Источник: https://interesnie-fakti.net/kakoj-samyj-prochnyj-metall-v-mire/

Создан самый крепкий сплав, известный человечеству — Naked Science

Проведя очередные работы с одними из самых ценных металлов Земли, ученые получили один из самых прочных материалов в мире.

Графен может считаться самым крепким материалом, известным человеку, но существует новая субстанция, которая может оказаться не менее полезной. Команда ученых из Сандийских национальных лабораторий создала новый сплав, ставший самым износостойким материалом из когда-либо созданных. Они смогли добиться этого, совместив два из наиболее редких материалов на Земле: золото и платину.

Согласно исследователям, новый сплав Pt-Au настолько стойкий, что если из него сделать автомобильные шины, то на них можно 500 раз полностью объехать земной экватор, длина которого составляет 40075 км, прежде, чем они сотрутся.

Комбинации золота и платины проверялись и прежде, но команда из Сандийских лабораторий пошла дальше своих предшественников.

Используя вычислительные лаборатории, они смогли составить материал на атомном уровне, чтобы удостовериться в том, что его крепость и устойчивость достигают пиковых уровней.

«Мы работаем с фундаментальными атомными механизмами и микроструктурой, объединяя это все вместе, чтобы понять, почему достигается хорошая производительность или почему производительность в итоге плохая, а затем разрабатываем сплав, который дает хорошую производительность», – говорит Майкл Чандросс, один из со-авторов исследования, описывающего сплав.

Сравнение износа Pt-Au и других сплавов / Sandia National Laboratories

Электронные устройства наподобие смартфонов смогли бы значительно увеличить срок службы, используя тонкое покрытие из этого нового сплава на своих подвижных частях, что в свою очередь помогло бы электронной промышленности экономить около $100 миллионов в год.

Однако, наиболее ценный аспект этого материала оказался абсолютно неожиданным: во время испытаний, сплав начал формировать черную пленку на своей поверхности, которая оказалась алмазоподобным углеродом, одним из наиболее ценных и эффективных искусственных лубрикантов.

«Мы считаем, что стабильность и собственное сопротивление износу позволяет углеродосодержащим молекулам из окружающей среды скрепляться и разрушаться во время скольжения, в итоге формируя алмазоподобный углерод.

В промышленности этого можно добиться и иными способами, но они обычно включают использование вакуумных камер с высокотемпературными плазмами из углерода.

Порой это очень дорого», – объясняет Джон Карри, ведущий автор исследования.

В итоге, получается, что этот сплав не только самый износостойкий материал на Земле, но он еще и самостоятельно создает один из лучших промышленных лубрикантов. Очень неплохо.

Источник: https://naked-science.ru/article/sci/sozdan-samyy-krepkiy-splav-izvestnyy

Самый крепкий металл в мире — Интересные факты

Когда речь заходит о самом прочном металле в мире, наверняка, многие рисуют в воображении грозного воина в доспехах и с мечом из дамасской стали. Однако сталь далеко не самый крепкий металл в мире, поскольку ее получают посредством сплава железа с углеродом и другими добавками.

Самым же твердым из чистых металлов считается титан!
О происхождение названия этого металла существует две различные версии. Одни говорят, что вещество серебристого цвета стали так называть в честь королевы фей Титании (из германской мифологии).

Ведь кроме того что это очень прочный металл, он еще и поразительно легкий. Другие склоняются к тому, что металл получил свое название благодаря Титанам – сильным и могучим детям богини Земли Геи.

Как бы там ни было, обе версии выглядят довольно красиво и поэтично, и имеют право на существование.

Открыт был титан сразу двумя учеными: германцем М.Г.Клаптором и англичанином У. Грегор. Такое открытие, с разницей в шесть лет, было сделано в конце XVIII века, после чего вещество сразу же добавили в таблицу Менделеева. Там оно заняло 22-й порядковый номер.

Правда, из-за своей хрупкости металл долгое время не использовался. Лишь в 1925 году, пройдя ряд опытов, химикам удалось получить чистый титан, который стал настоящим прорывом в истории человечества. Металл оказался очень технологичным с малой плотностью, высокой удельной прочностью и коррозийной стойкостью, а также высокой прочностью при больших температурах.

По показателям механической прочности титан  и в шесть раз прочность алюминия. Вот почему перечень возможного применения титана безграничен. Он применяется в медицине для остепротезирования, в военной промышленности (для создания корпуса подводных лодок, брони в авиации и ядерной техники). Также металл зарекомендовал себя в спортивном и ювелирном деле, производстве мобильных телефонов.

Видео:

К слову, по распространению на земле самый крепкий металл в мире занимает десятую позицию. Его месторождения находятся в России, ЮАРе, Китае, Украине, Японии, Индии.

Хотя, судя по последним открытиям в области химии, со временем титану придется отдать титул супер-металла другому представителю. Не так давно ученые изобрели вещество прочнее металла. Это «ликвид-металл», или в перевод – «жидкий».

Чудо-вещество успело себя зарекомендовать как нержавеющее и безупречное для литья. И хотя человечеству еще стоит много работать, чтобы научиться сполна использовать новый металл, возможно, будущее будет принадлежать именно ему.

Самые интересные новости:

Источник: http://zenun.ru/samyiy-krepkiy-metall-v-mire/

Какие металлы самые твердые в мире?

Металл — это род металлов, который описывает ряд различных материалов, которые обычно являются блестящими, электрически и теплопроводными и, прежде всего, твердыми. Металлы чрезвычайно разнообразны. Фактически, более 75 процентов из 118 элементов таблицы Менделеева сделаны из металлов. Поэтому, естественно, у многих возникает вопрос: «Какие металлы самые твердые в мире?» В этой статье мы рассмотрим множество различных видов металлов, независимо от того, являются ли они элементами, соединениями или сплавами, чтобы выяснить, какие металлы самые прочные и самые твердые.В нашем списке используется шкала Бринелля, которая измеряет твердость материалов при вдавливании. Важно отметить, что редко бывает одно единое значение для одного металла, поскольку они имеют тенденцию меняться в зависимости от того, из каких сплавов и соединений они состоят.

1. Вольфрам (1960–2450 МПа)

Вольфрам — один из самых твердых металлов в природе. Также известный как Вольфрам, этот редкий химический элемент имеет высокую плотность (19,25 г / см3), а также высокую температуру плавления (3422 ° C / 6192 ° F).С вольфрамом в его редкой форме трудно работать из-за его хрупкости, которая может измениться, когда станет чистым. Вольфрам часто используется для создания твердых сплавов, таких как быстрорежущая сталь, для повышения защиты от истирания, а также для улучшения электропроводности.

2. Иридий (1670 МПа)

Как и вольфрам, иридий представляет собой химический элемент, обладающий признаками высокой плотности и устойчивостью к высоким температурам. Иридий относится к металлам платиновой группы и по внешнему виду напоминает платину.Однако с иридием сложно работать. Поскольку иридий очень твердый, он также довольно хрупкий, что усугубляется его очень высокой температурой плавления, превышающей 2000 ° C. Иридий считается одним из самых редких элементов на поверхности Земли, а также одним из самых устойчивых к коррозии элементов.

3. Сталь

Сталь — это легированный металл, состоящий из железа и других элементов, например углерода. Это наиболее часто используемый материал в строительстве, машиностроении и других отраслях промышленности. Из-за множества разновидностей и уровней качества стали, которые могут применяться, не существует единообразного значения твердости.Существует множество различных методов закалки стали для улучшения защиты стали от износа, термостойкости и защиты от истирания. Borocoat, например, оптимизирует твердость стали, не делая ее хрупкой. Узнайте больше о борировании и Borocoat.

4. Осмий (3920–4000 МПа)

Осмий относится к металлам платиновой группы и обладает высокой плотностью. Фактически, это самый плотный природный элемент на Земле с 22,59 г / см3. По этой же причине осмий не плавится до 3033 ° C, температуры, которая затрудняет работу с металлом.Когда он легирован другими металлами платиновой группы (такими как иридий, платина и палладий), он может использоваться во многих различных областях, где необходимы твердость и долговечность.

5. Хром (687-6500 МПа)

Хром — элемент, часто встречающийся в сплавах, таких как нержавеющая сталь. По шкале Мооса, которая измеряет устойчивость к царапинам, он находится среди лучших. Хром ценится как за высокую коррозионную стойкость, так и за твердость. Поскольку с ним легче обращаться, а также он более распространен, чем металлы платиновой группы, хром является популярным элементом, используемым в сплавах.

6. Титан (от 716 до 2770 МПа)

Титан известен своей прочностью. Хотя по твердости по Бринеллю он не совсем сравнивается с другими металлами из этого списка, титан имеет впечатляющее соотношение прочности и веса. Даже в чистом виде титан тверже многих стальных форм. Как тугоплавкий металл, он обладает высокой устойчивостью к нагреванию и истиранию, поэтому титан является популярным легирующим металлом. Его можно легировать, например, железом и углеродом.

Какие металлы самые крепкие?

Какой металл в мире самый прочный? Это один из тех вопросов, который кажется достаточно простым, но на самом деле довольно сложным.Когда дело доходит до металла, прямые сравнения на основе прочности не работают. Почему? Прежде всего потому, что не существует единой универсальной шкалы силы. В лучшем случае их четыре. В сегодняшнем блоге я собираюсь обрисовать эти четыре типа прочности, поскольку они относятся к металлургии, прежде чем дать некоторое понимание и сравнение металлов, лидирующих по прочности. Давайте начнем.

Определение самых прочных металлов: типы прочности

Предел прочности

Прочность на растяжение относится к способности материала сопротивляться растяжению.Другими словами, это количество силы, необходимой для растяжения или разрыва чего-либо. Материал с низким пределом прочности на разрыв будет легче разъединяться, чем материал с высоким пределом прочности.

Прочность на сжатие

Прочность на сжатие означает способность материала противостоять сжатию (сжатию). Чтобы проверить прочность на сжатие, внешняя сила оказывает давление на материал, отслеживая, в какой степени материал может противостоять уменьшению размера.Широко распространенным испытанием на прочность на сжатие является испытание на твердость по Моосу. Тест основан на шкале, по которой минералы оцениваются от 1 до 10 или от самого мягкого.

Предел текучести

Предел текучести означает способность материала выдерживать остаточную деформацию или изгиб. Это способ проверить предел упругости данного материала. Обычно определяется путем испытания на изгиб, когда два конца балки или стержня захватываются и прикладывается напряжение. Цель состоит в том, чтобы определить, какое напряжение требуется, чтобы превысить предел текучести материала, или точку, в которой материал не вернется к своей первоначальной форме после снятия напряжения.

Прочность при ударе

Ударная вязкость — это способность материала выдерживать удар без разрушения или раскалывания. Другими словами, это метод определения предела того, сколько энергии материал может поглотить при ударе.

Сравнение сильных металлов

Поскольку прочность металла зависит от множества факторов, нет простого ответа на вопрос: какой металл самый прочный? Вместо этого есть несколько металлов, которые считаются одними из самых сильных.Я решил перечислить их в алфавитном порядке. Пожалуйста, не принимайте следующий порядок в списке как рейтинг.

• Углеродистая сталь
• Хром
• Iconel
• Нержавеющая сталь
• Титан
• Инструментальная сталь
• Вольфрам

Используя различные типы прочности, описанные выше, легко понять, почему так сложно выбрать единственный самый прочный металл. Например, давайте посмотрим на вольфрам и титан.

Вольфрам против титана

С точки зрения прочности на разрыв вольфрам — самый прочный из всех природных металлов (142 000 фунтов на квадратный дюйм).Но с точки зрения ударной вязкости вольфрам слаб — это хрупкий металл, который, как известно, раскалывается при ударе. С другой стороны, титан имеет предел прочности на разрыв 63000 фунтов на квадратный дюйм. Но когда вы оцениваете плотность титана и сравниваете фунт к фунту, он лучше вольфрама. Если посмотреть на титан с точки зрения прочности на сжатие, он имеет гораздо более низкие оценки по шкале твердости Мооса.

Легко понять, что попытка провести прямое сравнение немного похоже на сравнение яблок с апельсинами. Независимо от того, смотрите ли вы на хром или инконель, титан против стали или вольфрам против нержавеющей стали.Это просто не имеет смысла.

Часть трудности состоит в том, что знание того, какой материал самый прочный, действительно зависит от того, что с ним делать. Может быть применение, в котором высокий предел текучести является жизненно важным, но прочность на сжатие не имеет значения. Понимание области применения необходимо для выбора подходящих материалов. Это большая часть причины, по которой мы в Mead Metals уделяем особое внимание консультационным отношениям с нашими клиентами. Разговор ведется не только о том, чего хочет клиент, но и о том, что он хочет и для чего ему нужно.Вооружившись нужной информацией, мы можем порекомендовать (а зачастую и предоставить) материал, наиболее подходящий для конкретного проекта или приложения.

Какие 10 самых сильных металлов на Земле?

Ученым и инженерам полезно сгруппировать металлы от самых сильных к самым слабым, но главное препятствие для осмысленного выполнения этого состоит в том, что прочность определяется несколькими свойствами. Имея это в виду, сталь и ее сплавы обычно возглавляют большинство списков общей прочности.Вольфрам обычно занимает первое место в списках, ограниченных природными металлами, хотя титан — близкий соперник. Ни один из этих металлов не является таким твердым, как алмаз, или таким жестким, как графен, но эти углеродные решетчатые структуры не являются металлами.

Четыре фактора прочности

При оценке прочности металла можно говорить о любом из четырех качеств:

• Прочность на растяжение — это мера того, насколько хорошо металл сопротивляется растяжению.И тесто для печенья, и глупая замазка имеют низкую прочность на разрыв, в то время как графен имеет один из самых высоких показателей прочности на разрыв из когда-либо зарегистрированных.
  
• Прочность на сжатие или твердость измеряет, насколько хорошо материал сопротивляется сжатию. Один из способов определить это — использовать шкалу Мооса со значениями от 0 до 10, где 10 — самое сложное.
  
• Предел текучести означает, насколько хорошо стержень или балка из определенного металла сопротивляется изгибу и остаточной деформации.Это важная мера для инженеров-строителей.
  
• Ударная вязкость — это способность материала противостоять ударам без разрушения. Хотя алмаз имеет 10 баллов по шкале Мооса, он может расколоться, если ударить его молотком. Сталь не такая твердая, как алмаз, но ее нелегко разбить.
  

Сплавы Vs. Природные металлы

Сплавы — это комбинации металлов, и основная причина их изготовления — получение более прочного материала.Самый важный сплав — это сталь, которая представляет собой комбинацию железа и углерода и намного тверже, чем любой из двух ее элементарных компонентов. Металлурги создают сплавы из большинства металлов, даже из стали, и они входят в списки самых твердых металлов.

Список сильнейших металлов

Поскольку множество факторов определяют прочность металла, трудно составить упорядоченный список от самого сильного к самому слабому. Следующий неупорядоченный список включает самые прочные в мире природные металлы и сплавы, но порядок может меняться в зависимости от того, какое свойство считается наиболее важным.

Углеродистая сталь — Этот распространенный сплав железа и углерода производился веками и имеет высокие оценки по всем четырем качествам, определяющим прочность. Он имеет предел текучести 260 мегапаскалей (МПа) и предел прочности на разрыв 580 МПа. Он имеет оценку около 6,0 по шкале Мооса и отличается высокой ударопрочностью.

Сталь-железо-никелевый сплав — Существует несколько разновидностей этого сплава, но в целом легирование углеродистой стали никелем увеличивает предел текучести до 1420 МПа и предел прочности на разрыв до 1460 МПа.

Нержавеющая сталь — Сплав стали, хрома и марганца дает коррозионно-стойкий металл с пределом текучести до 1560 МПа и пределом прочности на разрыв до 1600 МПа. Как и все виды стали, этот сплав обладает высокой ударопрочностью и имеет средний балл по шкале Мооса.

Вольфрам — Обладая самым высоким пределом прочности на разрыв из всех встречающихся в природе металлов, вольфрам часто сочетается со сталью и другими металлами для создания еще более прочных сплавов.Однако вольфрам хрупкий и раскалывается при ударе.

Карбид вольфрама — сплав вольфрама и углерода, этот материал обычно используется для изготовления инструментов с режущими кромками, таких как ножи, полотна дисковых пил и сверла. Вольфрам и его сплавы имеют типичный предел текучести от 300 до 1000 МПа и предел прочности на разрыв от 500 до 1050 МПа.

Титан — Этот металл природного происхождения имеет наивысшее отношение прочности на разрыв к плотности среди всех металлов, что делает его в расчете на фунт прочнее, чем вольфрам.Однако по шкале твердости Мооса у него меньше баллов. Титановые сплавы прочные и легкие, они часто используются в аэрокосмической промышленности.

Алюминид титана — Этот сплав титана, алюминия и ванадия имеет предел текучести 800 МПа и предел прочности на разрыв 880 МПа.

Инконель — Суперсплав аустенита, никеля и хрома, инконель сохраняет свою прочность в экстремальных условиях и при высоких температурах, что делает его пригодным для применения в высокоскоростных турбинах и ядерных реакторах.

Хром — Если вы определяете прочность металла просто на основании его твердости, то первым в вашем списке будет хром, который имеет оценку 9,0 по шкале Мооса. Сам по себе он не такой прочный, как другие металлы с точки зрения текучести и прочности на разрыв, но его часто добавляют в сплавы, чтобы сделать их более твердыми.

Железо — Один из компонентов стали и металл, который на протяжении веков использовали для изготовления инструментов и оружия, железо завершает список самых прочных металлов в мире.Чугун получил около 5 баллов по шкале Мооса, а его предел текучести и прочности на разрыв составляет около 246 и 414 МПа соответственно.

Какой металл самый твердый?

Твердость — это относительный термин, относящийся к материалам, как металлическим, так и неметаллическим. Как правило, твердость включает в себя высокую температуру плавления, устойчивость к царапинам и высокую устойчивость к деформации под давлением. Хром является одним из самых твердых металлических элементов по сравнению с переходными металлами, такими как медь и железо, щелочными металлами, включая натрий, и постпереходными металлами, такими как свинец.Однако соединения и сплавы металлов и других элементов могут быть тверже, чем в чистом виде.

Шкала твердости

Твердость — это свойство, которое сначала кажется простым, но имеет сложные аспекты, требующие тщательного изучения. Чтобы оценить и сравнить твердость материалов, ученые разработали ряд тестов и шкал измерения. Например, шкала Мооса — это относительная система оценки, которая сравнивает устойчивость материалов к царапинам. Таким образом, если материал A может поцарапать вещество B, то A должен быть тверже, чем B, и A имеет более высокое число Мооса.Самым твердым веществом по шкале Мооса является алмаз с оценкой 10, а самым мягким — тальк с оценкой 1. По шкале Виккерса используется алмазный индентор в форме правой пирамиды, который затем вдавливается в исследуемый материал на 10 баллов. до 15 секунд и сообщается как число твердости по VHN или по Виккерсу.

Стальные сплавы

Сталь — это сплав железа, углерода и других материалов; ряд сталей обладает множеством различных свойств, включая твердость. Хром добавлен для повышения коррозионной и химической стойкости, а также для повышения прочности и прочности при высоких температурах.Бор, никель, молибден, ниобий и титан — все они могут повысить упрочняющие и упрочняющие свойства. Комбинация этих различных веществ может дать одни из самых твердых известных металлов.

Карбид вольфрама

Карбид вольфрама 857 состоит из 85,7% карбида вольфрама, 9,5% никеля, 1,8% тантала, 1,5% титана, 1% ниобия и 0,3% хрома. Эта форма карбида вольфрама имеет размер от 8 до 9 по шкале Мооса. Он в четыре раза тверже титана.

Хром

С рейтингом Мооса 8,5 хром является самым твердым чистым элементарным металлом; однако стали, в которых используется хром, тверже, чем сам элемент. Только следовые количества хрома необходимы для придания стали значительной твердости. Помимо использования в сплавах, хромирование добавляет тонкий слой металла к другим материалам, обеспечивая блестящую твердую внешнюю «оболочку», которая также противостоит коррозии.

Соединения металлов

При химическом соединении с другими элементами некоторые металлы могут образовывать чрезвычайно твердые вещества.Например, редкие металлы рений и осмий соединяются с бором, образуя соединения, которые намного тверже стали; на самом деле, диборид осмия, как известно, царапает алмаз, самое твердое вещество, которое встречается в природе.

Какой металл самый редкий?

Возможно, вы читали о редкости золота, отчасти потому, что золото — очень желанный металл. Он привлекательный, ценный, не корродирует и не тускнеет, как многие другие металлы. Золотые украшения, за которыми хорошо ухаживают, могут оставаться в своем первоначальном состоянии тысячи лет.Золото действительно считается редким металлом — 5000 тонн Земли дают только около 20 граммов золота, — но многие другие металлы встречаются гораздо реже.

TL; DR (слишком долго; не читал)

Что касается содержания в земной коре, самым редким металлом является франций, поскольку в любой момент времени в мире содержится менее 1 унции. Однако вы можете описать многие искусственные металлы как еще более редкие, потому что они почти не существуют.

Что такое металл

Металлы окружают вас повсюду — украшения из золота, серебра или платины, которые вы носите, железо, сталь и медь, из которых состоит ваш автомобиль, и алюминиевая фольга, которой вы покрываете еду.Большинство металлов податливы, деформируются, а затем возвращаются к своей первоначальной форме при приложении к ним небольших нагрузок, но остаются дефектными под большим давлением. Почти четверть планеты состоит из металлов, а металлы составляют около двух третей всех элементов. Прочность, высокая температура плавления, а также термическая и электрическая проводимость металлов определяют их широкий спектр применения.

Редкие металлы

Два самых редких металла в мире — это родий, который, по оценкам, составляет три части на миллиард во Вселенной, и осмий, который оценивается примерно в 0.6 частей на миллиард Вселенной. Для сравнения: алюминий и железо составляют 8,1% и 5% земной коры соответственно. Другие природные металлы встречаются гораздо реже, чем родий и осмий, потому что они нестабильны, то есть у них нет ни одного стабильного, встречающегося в природе изотопа. Например, в любой момент времени в мире существует менее 1 унции франция. Это потому, что это длится недолго. Его период полураспада составляет 22 минуты. Через 22 минуты половина его распадается на другой элемент, такой как астат или радий.

Искусственные металлы

Редкий металл можно также описать как тот, который существует только в течение короткого периода времени — большую часть времени он не существует вообще. Высокорадиоактивные антропогенные металлы флеровий, оганессон, московий и ливерморий имеют период полураспада 2,1 секунды, 0,9 секунды, 0,09 секунды и 0,06 секунды соответственно. Возможно, самый редкий металл, созданный руками человека, — это теннессин, потому что период полураспада никогда не регистрировался. Когда-либо было создано всего несколько атомов каждого из этих металлов.

Докажи свой металл: 10 самых прочных металлов на Земле

Акции золотодобывающих компаний

и GDX показали высокую доходность в 2020 году, поскольку золото было одним из самых устойчивых и наиболее эффективных активов в этот крайне нестабильный год.

Но выбрать акции золотодобывающих компаний непросто, поскольку у каждой компании есть множество индивидуальных проектов и рисков, которые стоит оценить. Вот почему GDX (VanEck Vectors Gold Miners ETF) является одним из самых популярных методов, которые инвесторы выбирают для привлечения игроков в золотодобывающую промышленность.

В то время как GDX и золотодобывающие компании обычно могут предлагать заемные средства по сравнению с золотом во время бычьих рынков, в 2020 году GDX принесла 23% , что всего на пару пунктов меньше доходности спот-золота 25,1% и .

На этом графике сравнивается доходность золота, GDX, а также акций золотодобывающих компаний с лучшими и худшими показателями в индексе.

Понимание GDX ETF и его стоимости

GDX — один из многих индексных ETF, созданных фирмой по управлению инвестициями VanEck и предлагающий доступ к 52 ведущим акциям золотодобывающих компаний.

Это простой способ инвестировать в крупнейшие компании золотодобывающей отрасли, снижая при этом некоторые индивидуальные риски, которым подвержены многие горнодобывающие компании. GDX — это крупнейший и самый популярный ETF VanEck со средним объемом около 25 миллионов долларов в день, при этом наибольшая сумма чистых активов составляет 15,3 миллиарда долларов.

Что касается активов, GDX пытается воспроизвести доходность индекса NYSE Arca Gold Miners Index (GDM), который отслеживает общие показатели деятельности компаний в золотодобывающей отрасли.

Результаты крупнейших золотодобытчиков в 2020 году

В качестве ETF, взвешенного по рыночной капитализации, GDX распределяет больше активов среди участников с более высокой рыночной капитализацией, в результате чего более крупные золотодобывающие компании составляют большую часть активов индекса.

Таким образом, пять крупнейших компаний в GDX составляют 39,5% холдингов индекса, а 10 крупнейших компаний — 59,3%.

Равновзвешенный индекс пяти основных составляющих GDX принес за год 27,3% , опередив золото и индекс на несколько пунктов.Между тем, равновзвешенный индекс из 10 ведущих компаний показал значительно меньшую динамику, вернув только 18,4% и .

Newmont была единственной компанией из пятерки лидеров, которая опередила золото и общий индекс, вернув за год 37,8% . Wheaton Precious Metals ( 40,3%, ) и Kinross Gold (, 54,9%, ) были единственными компаниями в первой десятке, которым удалось превзойти показатели.

Kinross Gold показала лучшие результаты среди основных игроков во многом благодаря сильным результатам за 3 квартал, когда компания получила значительный свободный денежный поток, увеличив чистую прибыль в четыре раза.Наряду с этими положительными результатами компания также объявила о своем ожидании увеличения добычи золота на 20% в течение следующих трех лет.

Лучшие и худшие исполнители в 2020 году

Среди лучших и худших участников GDX были компании меньшего размера в нижней половине рейтинга, которые либо значительно превзошли, либо отстали.

Рекордная добыча золота K92 Mining на их золотом руднике Кайнанту, наряду со значительным увеличением ресурсов на близлежащем высокосортном месторождении Кора, принесла прибыль в размере 164.2% , при этом компания переходит с TSX-V на TSX в конце 2020 года.

Четыре из пяти худших показателей в 2020 году были австралийскими горнодобывающими компаниями, поскольку страна вступила в первую за 30 лет рецессию после жестких блокировок и ограничений COVID-19. Лесные пожары в начале года нарушили поставки с рудника Кадия в Ньюкресте, а рост напряженности в отношениях с Китаем (крупнейшим торговым партнером Австралии) также привел к тому, что убытки некоторых австралийских золотодобытчиков выражались двузначными числами.

Компания Resolute Mining с худшими показателями и занимающая последнее место в рейтинге ( -36,9% ) в третьем квартале 2020 года столкнулась с проблемами на своем золотом руднике Syama в Мали. После военного переворота и отставки президента Мали Ибрагима Кейты в августе рабочие, входящие в профсоюзы, пригрозили забастовками в сентябре, что замедлило работу на золотом прииске Шьяма. Прямые забастовки в конечном итоге произошли до конца года.

Как выбираются запасы золотодобывающих компаний для GDX

Существуют некоторые основные правила, которые определяют, как взвешивается индекс, чтобы гарантировать, что GDM и GDX должным образом отражают отрасль золотодобычи.

Наряду с правилами взвешивания индекса, существуют специфические для компании требования для включения в GDM, и, как следствие, GDX:

• Получить> 50% выручки от добычи золота и связанной с ней деятельности
• Рыночная капитализация> 750 млн долларов
• Средний дневной объем> 50000 акций за последние три месяца
• Средняя дневная сумма торгов> 1 млн долларов за последние три месяца

Акции золотодобывающих компаний, уже включенные в индекс, имеют некоторую свободу действий в отношении этих требований и, в конечном счете, включение или исключение из индекса до Администратора индекса.

Что принесет 2021 год для золотодобывающих компаний

Для GDX начало нового года было сдержанным, с индексом -2,3% , поскольку он в основном следовал за спотовой ценой на золото.

Акции золотодобывающих компаний значительно снизились после их сильного роста в первом-третьем квартале 2020 года, поскольку положительные изменения в отношении вакцины COVID-19 привели к более сильному, чем ожидалось, доллару США и росту доходности казначейских облигаций.

При этом появление нового денежно-кредитного стимула в США.С. может подтолкнуть опасающихся инфляции инвесторов к акциям золотодобывающих компаний в течение года.

10 самых прочных металлов в мире

Сегодня мы рассмотрим 10 самых прочных металлов в мире. По очевидным причинам ученым, конструкторам и инженерам важно знать свойства многих элементарных металлов и их бесчисленных сплавов.

Прочность металла или сплава определяется рядом свойств, и при выборе металла важно, чтобы выбранный металл имел правильные свойства для применения.Например, по общей прочности ничто не сравнится со сталью. Если вам нужна твердость, то вольфрам — это то, что вам нужно, и близкий соперник как стали, так и вольфрама, с свойствами, близкими к обоим, — это титан.

Конечно, алмаз сложнее, а графен жестче, но мы ограничиваем наш список 10 самыми прочными металлами в мире.

10 самых прочных металлов в мире

1. Углеродистая сталь
2. Сталь-железо-никелевый сплав
3. Нержавеющая сталь
4. Вольфрам
5. Карбид вольфрама
6. Титан
7. Алюминид титана
8. Инконель
9. Хром
10. Сплавы Магний

Свойства 10 самых прочных металлов в мире

Когда ученый-материаловед говорит о «силе», он смотрит на ряд свойств, которые определяют их как прочные.

Прочность на растяжение

Когда мы говорим о прочности на растяжение, мы смотрим на измерение силы, которая потребуется, чтобы протянуть что-либо, например, кабель, проволоку, канат или конструктивную балку, такую ​​как балка, до точки, в которой это нарушает. Измерение представляет собой максимальное напряжение перед разрушением, обычно измеряемое в фунтах на квадратный дюйм (PSI).

Например, тесто для печенья имеет низкий предел прочности на разрыв, а сталь — высокий предел прочности.

Прочность на сжатие

Это мера того, насколько хорошо материал сопротивляется сжатию.Проще говоря, это твердость материала. Это также может быть измерено в фунтах на квадратный дюйм. Другой способ измерения прочности на сжатие — использование шкалы Мооса. По этой шкале от 0 до 10, 0 — самый мягкий, а 10 — самый жесткий. Неудивительно, что бриллианты имеют 10 баллов по шкале. Прочность на сжатие — важное свойство инструментальных материалов.

Предел текучести

Предел текучести означает, насколько хорошо балка, сделанная из определенного металла, сопротивляется изгибу и остаточной деформации.Это очень важный показатель для инженеров-строителей. Металл будет изгибаться до определенной степени, и это упругое состояние, состояние, когда металл возвращается к своей первоначальной форме после изгиба, полезное свойство пружинных сталей. Как только металл достиг пластичного состояния, он выходит из строя. Измеряется в мегапаскалях (МПа).

Ударная вязкость

Способность материала противостоять ударам без разрушения. Возвращаясь к алмазу, он имеет шкалу Мооса 10, но может быть разбит при ударе молотком.В то время как по стали можно ударить молотком, не разбиваясь, головка молота сама по себе сделана из стали.

Сплавы

и природные металлы

Итак, теперь, когда мы рассмотрели свойства, давайте перечислим 10 самых прочных металлов в мире. Но сначала давайте проясним, что большинство этих «металлов» на самом деле не классифицируются как металлы. Сплавы — это комбинации металлов, и основная причина их изготовления — получение более прочного материала — см. Диаграмму ниже.

Самый важный сплав — это сталь, которая представляет собой комбинацию железа и углерода и намного тверже, чем любой из двух ее элементарных компонентов.Металлурги создают сплавы из большинства металлов, даже из стали, и они входят в списки самых твердых металлов. Мы будем называть все эти металлы, поскольку они по-прежнему состоят в основном из элементарных металлов.

Диаграмма, показывающая, что делает сплав более прочным, чем чистый металл

1. Углеродистая сталь

Этот сплав железа и углерода (отсюда и название) был с нами на протяжении веков. Это также очень широко используемый металл, и можно сказать, что мы живем в эпоху стали. Углеродистая сталь высоко ценится по всем четырем свойствам, определяющим прочность.

• Он имеет предел текучести 260 мегапаскалей
• Прочность на растяжение 580 Моа
• Около 6 по шкале Мооса
• Обладает высокой ударопрочностью

Сталь может быть в 1000 раз прочнее железа

2. Сплав сталь-железо-никель

Есть несколько вариантов этого, но в целом смешивание углеродистой стали с никелем увеличивает текучесть и предел прочности на растяжение этого сплава намного выше, чем у простой старой углеродистой стали.

• Он имеет предел текучести 1420 МПа.
• Предел прочности при растяжении 1460 МПа.

Железо и никель являются наиболее распространенными металлами в металлических метеоритах и ​​в плотных металлических ядрах планет, таких как Земля.

3. Нержавеющая сталь

Это специальный сплав стали, хрома и марганца. В результате такого смешения получается коррозионно-стойкий металл с удивительными свойствами. Его свойства делают его подходящим для токарной и фрезерной обработки.Вы можете ознакомиться со всеми сплавами нержавеющей стали, которые мы храним здесь.

• Предел текучести до 1560 МПа
• Прочность на разрыв до 1600 МПа
• Высокая ударопрочность
• От 5,5 до 6,3 по шкале Мооса

Если у вас есть кусок нержавеющей стали, вы можно использовать для удаления запаха с рук после измельчения чеснока и лука.

4. Вольфрам

Известный в старину как Вольфрам, этот особый металл имеет наивысшую прочность на разрыв среди всех металлов природного происхождения.В естественном состоянии не используется часто, так как он хрупкий и склонен к разрушению при ударах. Вот почему его легируют другими металлами и сплавами для создания еще более прочных сплавов.

• Предел прочности при 1725 МПа
• Предел текучести при 750 МПа
• Низкая ударопрочность
• Показатели 7,5 по шкале твердости Мооса

Вольфрам имеет самую высокую точку плавления из всех металлов при 6191,6 ° F , если быть точным.

5.Карбид вольфрама

Как мы объясняли выше, вольфрам по своей природе очень хрупкий, поэтому его нужно легировать другим материалом. В сочетании с углеродом образуется карбид вольфрама. Твердость этого материала делает его идеальным для использования в инструментах с режущими кромками, от обычных ножей до дисковых пил и сверл, и, конечно же, в обрабатывающей промышленности с ЧПУ.

• Предел текучести от 300 до 1000 МПа
• Предел текучести от 500 до 1500 МПа
• Высокая ударопрочность
• Самый твердый металлический сплав, от 9 до 9.5 по шкале Мооса

Военные используют вольфрам для изготовления пуль и ракет, используемых для «кинетической бомбардировки». В этом типе атаки для пробивания брони используется сверхплотный материал, а не взрывчатка.

6. Титан

Часто используется в аэрокосмической промышленности из-за того, что это самый прочный металл в мире в соотношении фунт за фунт. Чистый титан имеет низкий предел текучести от 275 до 580 МПа. Поэтому его обычно легируют для получения более сильных вариаций.

• Предел прочности на разрыв 980 МПа
• Титановые сплавы могут иметь предел текучести до 1200 МПа
• 6 по шкале твердости Мооса

Титан — единственный элемент, который будет гореть в чистом газообразном азоте, кислород не требуется.

7. Алюминид титана

Этот специализированный сплав, также известный как гамма-алюминид титана, состоит из титана, алюминия и ванадия. Сплавы из алюминида титана обеспечивают превосходные высокотемпературные характеристики при малом весе лопаток турбин и не уступают по прочности сплавам на основе никеля, но составляют лишь половину веса.

• Имеет предел прочности на разрыв 880 МПа
• Предел текучести 800 МПа

Замена титановых турбинных лопаток реактивного двигателя на точную копию из алюминида титана увеличивает тяговое усилие, поскольку двигатель может работать более 300 На ° F жарче.

8. Inconel®

Возможно, вы никогда не слышали об этом сплаве, но этот суперсплав входит в десятку самых прочных металлов в мире. Смесь аустенита, никеля и хрома.Это специальный сплав, который сохраняет свою прочность в экстремальных условиях, например при высоких температурах. Эта способность делает его идеальным для применения в высокоскоростных турбинах и ядерных реакторах.

• Предел прочности на разрыв до 1103 МПа
• Предел текучести до 758 МПа

Inconel® является зарегистрированным товарным знаком Special Metals Corporation.

9. Хром

Этот блестящий сверхтвердый металл слишком хрупок, чтобы его можно было использовать во многих областях.Поэтому он легирован другими металлами, чтобы сделать его более твердым. В естественном состоянии это самый твердый металл. Идеально подходит для гальваники.

• Предел прочности около 418 МПа
• Предел текучести 316 МПа
• Оценка 9 по шкале твердости Мооса

Оружие знаменитой Терракотовой армии династии Цинь в Китае было покрыто отложениями хрома, которые помог предотвратить потускнение.

10. Магниевые сплавы

Этот особо прочный металлический сплав мы оставили напоследок.