Металлические сплавы – основной конструкционный материал, применяемый для изготовления разнообразных деталей и предметов. Но при разработке технических условий производства важно представлять свойства разных веществ, чтобы обеспечить надлежащие эксплуатационные характеристики изделия. В предлагаемом обзоре рассматривается, какой самый прочный металл на земле, с учетом параметров прочности, сфер применения элементов.
Топ-10 самых крепких металлов на Земле
Прочностью называют способность материала сохранять целостность структуры под воздействием приложенной извне нагрузки. Этот показатель зависит от твердости, оцениваемой по нескольким методикам (Мооса, Шора, Роквелла и др.).
Также рассматривая, какой металл самый прочный, свойства сплавов оценивают по вычисляемым эмпирически значениям следующих пределов:
- текучести – соответствует величине нагрузки, по достижении которой деталь начинает деформироваться;
- прочности – испытывают на сжатие и растяжение, измеряя значение напряжения, достаточное для разрушения образца.
Далее рассмотрен топ металлов по прочности по итогам оценки характеристик.
Галилео #shorts | Что прочнее стали, тоньше нити и тянется, как резина?
1) Тантал
Этот металл светло-серебряного цвета с плотной оксидной пленкой по поверхности был открыт в 1802 году, а первые образцы из него получили лишь через 42 года. Промышленное применение началось в 1922 году, а толчком к активному использованию послужила Вторая Мировая война.
Тантал является востребованным материалом при изготовлении следующих деталей;
- составных частей механизмов, работающих в условиях высоких температур и влажности;
- лабораторных сосудов, подверженных интенсивному коррозионному износу;
- теплообменных комплексов в ядерной энергетике;
- хирургических расходных материалов;
- компонентов криотронов;
- декоративных украшений.
Применение ограничивает ограниченная распространенность материала в природе, что повышает себестоимость продукции. Грамм тантала стоит около 250 долларов. Металл плавится при нагреве свыше 3 000 градусов, по пластичности сопоставим с золотом, а по твердости имеет немного конкурентов.
2) Бериллий
Распространенность бериллия в породах земной коры – около 4 граммов на тонну. Этот металл характеризуется такими свойствами:
- твердостью по шкале Мооса 5,5 балла;
- высокой хрупкостью;
- большим модулем упругости;
- активным образованием оксидной пленки при контакте с кислородом в воздухе;
- высокой звукопроводности (более 12 500 м/с);
- низкой реакционной способностью.
Бериллий используют в рентгенотехнике, ядерной промышленности, космической сфере, для изготовления лабораторной посуды.
Что прочнее карбон, сталь или кевлар ?
3) Уран
Тяжелый металл с глянцевой, серебристо-белой поверхностью. Без примесей по прочности уступает стали, обладает небольшими парамагнитными свойствами, правится при нагреве свыше 1 100 градусов.
Из урана делают ядерное топливо. Это основная сфера его применения этого элемента. Россия, наряду с Казахстаном, Австралией и Канадой, входит в четверку лидеров по разведанным запасам урановой руды.
4) Железо/сталь
В чистом виде железо – не самый твердый металл. Но его соединение с углеродом, называемое сталью – основной конструкционный материал, применяемый в разных отраслях промышленности.
Стальной сплав обладает такими свойствами:
5) Титан
Титан – один из самых прочных металлов, превосходя по этому показателю сталь. Меньший по сравнению с железом удельный вес обеспечивает эффективное использование титановых сплавов в авиационной, космической и других отраслях промышленности. Этот металл физиологически инертен, что позволяет изготавливать из него протезы и имплантаты. Входит в число легирующих элементов при выплавке стали.
6) Рений
Рений в чистом виде получили в 1928 году из руды, добытой на побережье Рейна, что объясняет название, присвоенное элементу. Металл обладает высокой плотностью, тугоплавкостью (расплавляется при температуре свыше 3 200 градусов), сохраняет прочность при многократных и значительных температурных колебаниях. Применяют для изготовления деталей оборудования для нефтеперерабатывающего производства, космических аппаратов, в электротехнической сфере.
7) Хром
Хром входит в пятерку твердых веществ по шкале Мооса. В чистом виде металл не встречается. Применяют как легированную добавку в стальные сплавы, для покрытия деталей из стали с целью защиты от окисления.
8) Иридий
Иридий относят к драгоценным металлам. Высокая твердость осложняет механическую обработку. Плавится при нагреве свыше 2 500, закипает при температуре более 4 450 градусов. Устойчив к коррозии. Иридий используют в составе материалов для электродов, свечей зажигания.
Применение в промышленности ограничивает высокая цена.
9) Осмий
Прочное, тугоплавкое вещество с большой удельной массой. Применяют для изготовления узлов трения, ювелирных изделий. Добывают прокаливанием платиновой руды при нагреве свыше 800 градусов.
10) Вольфрам
Плотный металл, обладающий высокой термостойкостью, при температуре плавления более 2 450 градусов, кипения – от 5 600 градусов, с парамагнитными свойствами, при твердости по Бринеллю свыше 488 кг/мм 2 . Из вольфрамовых сплавов изготавливают спирали для ламп накаливания, электроды, другие изделия, работающие при сильном нагреве. При разработке технологий производства различных изделий оценивают физические и химические свойства, себестоимость получения материалов. Прочность – один из основных критериев эффективности применения металлов. Но невозможно однозначно определить это значение, поскольку качества сплава зависят не только от свойств основного компонента, но и от состава вносимых добавок. Ознакомиться с другими статьями, можно по ссылке .
Источник: mos-laser.ru
Самые прочные металлы в мире
Использование металлов в повседневной жизни началось на заре развития человечества. В первую очередь была освоена медь, которая доступна в природе и легко поддается обработке. До сих пор археологи при раскопках находят различные медные изделия и домашнюю утварь. В процессе эволюции люди постепенно учились соединять различные металлы, получая все более прочные сплавы, пригодные для изготовления орудий труда, а позже и оружия. В наше время продолжаются эксперименты, благодаря которым можно выявить самые прочные металлы в мире.
10 Титан
Титан – высокопрочный твердый металл, который сразу же привлек к себе внимание. Свойствами титана являются: высокая удельная прочность; стойкость к высоким температурам; низкая плотность; коррозийная стойкость; механическая и химическая стойкость. Титан применяется в военной промышленности, медицине авиации, кораблестроении, и других сферах производства.
9 Уран
Самый известный элемент, который считается одним из самых прочных металлов в мире, и в нормальных условиях представляет собой слабый радиоактивный металл. В природе находится как в свободном состоянии, так и в кислых осадочных породах. Он достаточно тяжел, широко распространен повсеместно и обладает парамагнитными свойствами, гибкостью, ковкостью, и относительной пластичностью. Уран применяется во многих сферах производства.
8 Вольфрам
Известен как самый тугоплавкий металл из всех существующих, и относится к самым прочным металлам в мире. Представляет собой твердый переходный элемент блестящего серебристо-серого цвета. Обладает высокой прочностью, отличной тугоплавкостью, стойкостью к химическим воздействиям. Благодаря своим свойствам поддается ковке, и вытягивается в тонкую нить. Известен в качестве вольфрамовой нити накаливания.
7 Рений
Среди представителей данной группы считается переходным металлом высокой плотности серебристо-белого цвета. В природе встречается в чистом виде, однако встречается в молибденовом и медном сырье. Отличается высокой твердостью и плотностью, и имеет отличную тугоплавкость. Обладает повышенной прочностью, которая не теряется при многократных перепадах температур.
Рений относится к дорогим металлам и имеет высокую стоимость. Используется в современной технике и электронике.
6 Осмий
Блестящий серебристо-белый металл со слегка голубоватым отливом, относится к платиновой группе и считается одним из самых прочных металлов в мире. Аналогично иридию имеет высокую атомную плотность высокую прочность и твердость. Поскольку осмий относится к платиновым металлам, имеет схожие с иридием свойства: тугоплавкость, твердость, хрупкость, стойкость к механическим воздействиям, а также к влиянию агрессивных сред. Нашел широкое применение в хирургии, электронной микроскопии, химической промышленности, ракетной технике, электронной аппаратуре.
5 Бериллий
Относится к группе металлов, и представляет собой элемент светло-серого цвета, обладающий относительной твердостью и высокой токсичностью. Благодаря своим уникальным свойствам бериллий применяется в самых различных сферах производства: ядерной энергетике; аэрокосмической технике; металлургии; лазерной технике; атомной энергетике. Из-за высокой твердости бериллий используется при производстве легирующих сплавов, огнеупорных материалов.
4 Хром
Следующим среди самых прочных металлов в мире является хром – твердый, высокопрочный металл голубовато-белого цвета, стойкий к воздействию щелочей и кислот. В природе встречается в чистом виде и широко применяется в различных отраслях науки, техники и производства. Хром используется для создания различных сплавов, которые используются при изготовлении медицинского, а также химического технологического оборудования. В соединении с железом образует сплав феррохром, который используется при изготовлении металлорежущих инструментов.
3 Тантал
Тантал является одним из самых прочных металлов в мире. Он представляет собой серебристый металл с высокой твердостью и атомной плотностью. Благодаря образованию на его поверхности оксидной пленки, имеет свинцовый оттенок. Отличительными свойствами тантала являются высокая прочность, тугоплавкость, стойкость к коррозии, воздействию агрессивных сред.
Металл является достаточно пластичным металлом и легко поддается механической обработке. Сегодня тантал успешно используется: в химической промышленности; при сооружении ядерных реакторов; в металлургическом производстве; при создании жаропрочных сплавов.
2 Рутений
Рутений – серебристый металл, принадлежащий к платиновой группе. Его особенностью является наличие в составе мышечной ткани живых организмов. Ценными свойствами рутения являются высокая прочность, твердость, тугоплавкость, химическая стойкость, способность образовывать комплексные соединения. Рутений считается катализатором многих химических реакций, выступает в роли материала для изготовления электродов, контактов, острых наконечников.
1 Иридий
Самый прочный металл – иридий – серебристо-белый, твердый и тугоплавкий, который относится к платиновой группе. В природе высокопрочный элемент встречается крайне редко, и часто входит в соединение с осмием. Из-за своей природной твердости он плохо поддается механической обработке и обладает высокой стойкостью к воздействию химический веществ.
Иридий с большим трудом реагирует на воздействие галогенов и перекиси натрия. Этот металл играет важную роль в повседневной жизни. Его добавляют к титану, хрому и вольфраму для улучшения стойкости к кислым средам, применяют при изготовлении канцелярских принадлежностей, используют в ювелирном деле для создания ювелирных изделий. Стоимость иридия остается высокой из-за ограниченного присутствия в природе.
Источник: metall.life
10 самых прочных металлов в мире
Металлы используются во многих отраслях промышленности. В мире существует множество видов металлов и все эти металлы обладают различными свойствами, которые делают их пригодными для различных применений.
Некоторые металлы используются в экстремальных условиях, в то время как другие можно найти в любом доме или на рабочем месте. Металлы играют ключевую роль в нашей жизни. Вы бы не читали эту статью, если бы не металлы, которые мы ежедневно используем для работы нашей электроники и бытовой техники.
В этой статье вы узнаете о самых прочных металлах на земле, включая их свойства и применение.
Что делает металл прочным?
Существует несколько факторов, определяющих прочность металла. К ним относятся:
- Плотность: Это отношение массы тела к его объему. Более высокая плотность означает больше массы в единице объеме, что делает металл более прочным.
- Твердость: Это показатель того, насколько металл устойчив к царапинам, вмятинам и другим повреждениям. Более твердый металл более устойчив к повреждениям.
- Модуль Юнга: Это показатель способности материала сопротивляться растяжению, сжатию при упругой деформации. Более высокий модуль Юнга означает, что металл менее склонен к деформациям под нагрузкой.
- Температура плавления: Это температура, при которой металл будет плавиться. Более высокая температура плавления означает, что металл может выдерживать более высокие температуры перед плавлением.
1. Вольфрам
Вольфрам считается одним из самых прочных металлов в мире. Он имеет очень высокую температуру плавления и обладает высокой устойчивостью к нагреву и износу. Это делает его идеальным материалом для многих промышленных и военных применений. Он также используется в производстве лампочек и электронных компонентов.
- Высокая температура плавления: 3410°C;
- Плотность: 19,3 г/см³;
- Твердость по Моосу: 8,5.
2. Хром
Хром — это прочный, блестящий и устойчивый к коррозии металл. Он широко используется при производстве нержавеющей стали, а также при нанесении покрытий и других видах обработки поверхности. Он также используется в производстве чугуна и суперсплавов.
- Высокая температура плавления: 1907°C;
- Плотность: 7,19 г/см³;
- Твердость по Моосу: 8.
3. Титан
Титан — еще один прочный металл, который широко используется в различных отраслях промышленности. Он известен своим высоким соотношением прочности и веса, что делает его идеальным выбором для аэрокосмической и военной промышленности. Он также используется в медицине для изготовления имплантатов и других устройств.
- Температура плавления: 1668°C;
- Плотность: 4,506 г/см³;
- Твердость по Моосу: 6.
4. Сталь
Сталь — популярный сплав железа и углерода, используемый в самых разных областях. Железо и углерод придают ей прочность и долговечность. Существуют различные виды стали, каждая из которых обладает своим набором свойств.
- Температура плавления: 1300-1500°C;
- Плотность: 7,85 г/см³;
- Твердость: Варьируется в зависимости от типа стали.
5. Алюминий
Алюминий — это мягкий металл, который широко используется в различных отраслях промышленности. Он известен своим высоким соотношением прочности к весу и устойчивостью к коррозии. Он также используется в строительстве самолетов и космических кораблей.
- Температура плавления: 660°C;
- Плотность: 2,7 г/см³;
- Твердость по Моосу: 2.
6. Никель
Никель — прочный металл, часто используемый в сплавах, таких как нержавеющая сталь. Он обладает отличной коррозионной стойкостью, а также устойчив к нагреванию. Это делает его идеальным для использования в химической промышленности.
- Температура плавления: 1453°;
- Плотность: 8,9 г/см³;
- Твердость по Моосу: 4.
7. Медь
Медь — популярный металл, имеющий множество применений. Она является отличным проводником электричества и тепла, что идеально подходит для электротехнических применений. Она также устойчива к коррозии, что делает ее хорошим выбором для водопроводов и других применений. Медь более распространена, чем серебро и золото.
Она используется для изготовления проводов, кабелей и телефонных столбов. Этот металл также используется для изготовления латуни, бронзы и латунного покрытия.
- Температура плавления: 1084°C;
- Плотность: 8,96 г/см³;
- Твердость по Моосу: 3.
8. Золото
Золото — ценный металл, часто используемый в ювелирных изделиях и других декоративных элементах. Оно также является отличным проводником электричества и не подвергается коррозии. Этот металл чрезвычайно популярен среди коллекционеров из-за его редкости и высокой стоимости. Золото используется в ювелирных и декоративных изделиях. Оно также используется для изготовления монет, медалей и бумажных денег.
- Температура плавления: 1064°C;
- Плотность: 19,3 г/см³;
- Твердость по Моосу: 2,5.
9. Серебро
Серебро — еще один драгоценный металл, который имеет множество применений. Оно является отличным проводником электричества и тепла и не ржавеет. Это также один из самых дорогих металлов в мире. Оно более реакционноспособно, чем платина и золото. Серебро чаще всего встречается в монетах и медалях.
Оно также используется для изготовления электропроводки и многих бытовых приборов.
- Температура плавления: 961°C;
- Плотность: 10,49 г/см³;
- Твердость по Моосу: 2,5.
10. Платина
Платина — ценный металл, часто используемый в ювелирных изделиях, монетах и других декоративных предметах. Она также используется в производстве электронных компонентов и каталитических нейтрализаторов. Она очень дорогая. Это второй по стоимости металл в мире. Платина ценится дороже золота, потому что она менее реакционноспособна.
Поэтому с ней легче работать, и она труднее поддается потускнению. Платина также используется для изготовления монет и медалей. Она также используется для изготовления двигателей, работающих на газе, особенно для автомобилей и самолетов.
- Температура плавления: 1768°C;
- Плотность: 21,45 г/см³;
- Твердость по Моосу: 4.
Некоторые другие металлы, которые считаются самыми прочными, включают:
Магниевые сплавы:
Магний — это легкий металл, который часто используется в аэрокосмической промышленности. Он известен своим высоким соотношением прочности к весу и устойчивостью к коррозии.
- Температура плавления: 650°C;
- Плотность: 1,74 г/см³;
- Твердость по Моосу: 2.
Железо — это прочный и универсальный металл, который используется на протяжении веков. Чаще всего оно используется в виде стали, которая представляет собой сплав железа и углерода. Сталь широко используется в строительстве, машиностроении и производстве. Обычно из стали изготавливают такие конструкционные материалы, как балки, ригели, арматуру, сталь и трубы из ковкого чугуна. Железо также используется для изготовления железнодорожных рельсов.
- Температура плавления: 1538°C;
- Плотность: 7,87 г/см³;
- Твердость по Моосу: 4.
Инконель является суперсплавом, что означает, что он состоит из нескольких различных металлов для повышения прочности и устойчивости к высоким температурам и коррозии. Он часто используется в высокотемпературных приложениях, таких как реактивные двигатели и ракетные двигатели.
- Температура плавления: 1350°C;
- Плотность: 8,4 г/см³;
- Твердость по Моосу: 7;
- Модуль Юнга: 193 Гпа.
Палладий — ценный металл, часто используемый в ювелирных изделиях, монетах и других декоративных элементах. Он также используется в производстве электронных компонентов и катализаторов.
- Температура плавления: 1555°C;
- Плотность: 12,16 г/см³;
- Твердость по Моосу: 4,8.
Рост использования металлов:
Как видите, существует целый ряд металлов, которые считаются самыми прочными в мире. Каждый металл обладает уникальными свойствами, которые делают его идеальным для определенных применений. С дальнейшим развитием технологий мы, вероятно, увидим еще больше способов применения этих прочных металлов в будущем.
Если вам понравилась статья, то ставьте лайк, делитесь ею со своими друзьями и оставляйте комментарии!
Популярные станки для обработки металла:
Рабочая зона 1500х3000 мм. Источник 2000 Вт Raycus. Резка нержавеющей стали до 8 мм, углеродистой стали до 16 мм.
Узнайте цену
Усилие 30 тонн. Длина гиба 1600 мм. Расстояние между колоннами 1100 мм. Глубина зева 180 мм. Мощность двигателя 3 кВт.
Узнайте цену
Ø обработки, 360 мм. Расстояние между центрами, 750 мм. Мощность двигателя, 5,5 кВт. Система ЧПУ, Siemens Тип направляющих, скольжения. Вес, 1650 кг.
Источник: www.stankoff.ru