Il est utile pour les scientifiques et les ingénieurs de regrouper les métaux du plus fort au plus faible, mais le principal obstacle à cela est que la force est définie par plusieurs propriétés. Gardant cela à l'esprit, l'acier et ses alliages sont généralement les plus indiqués pour la résistance générale. Le tungstène est généralement le numéro un sur les listes qui sont limitées aux métaux naturels, bien que le titane est un concurrent proche. Aucun de ces métaux n'est aussi dur que le diamant ou aussi dur que le graphène, mais ces structures de réseau de carbone ne sont pas des métaux.
Déterminants de quatre forces
Pour évaluer la résistance d'un métal, vous pourriez être parler de l'une des quatre qualités:
Alliages Vs. Métaux naturels
Les alliages sont des combinaisons de métaux, et la raison principale pour fabriquer des alliages est de produire un matériau plus solide. L'alliage le plus important est l'acier, qui est une combinaison de fer et de carbone et est beaucoup plus dur que l'un ou l'autre de ses deux composants élémentaires. Les métallurgistes créent des alliages de la plupart des métaux, même de l'acier, et ils appartiennent aux listes des métaux les plus durs.
Une liste des métaux les plus forts
Parce que tant de facteurs se combinent pour définir la résistance , il est difficile d'organiser une liste ordonnée du plus fort au plus faible. La liste non ordonnée suivante comprend les plus forts métaux et alliages naturels du monde, mais l'ordre changerait selon la propriété considérée comme la plus importante.
Carbon Steel - Cet alliage commun de fer et de carbone est en production depuis des siècles et scores élevés pour les quatre qualités qui définissent la force. Il a une limite d'élasticité de 260 méga pascals (Mpa) et une résistance à la traction de 580 Mpa. Il a une note d'environ 6,0 sur l'échelle de Mohs et est très résistant aux chocs.
Alliage acier-fer-nickel - Il existe quelques variantes de cet alliage, mais en général, l'alliage d'acier au carbone augmente la limite d'élasticité. jusqu'à 1.420 MPa et la résistance à la traction jusqu'à 1.460 Mpa.
Acier inoxydable - Un alliage d'acier, de chrome et de manganèse produit un métal résistant à la corrosion avec une limite d'élasticité allant jusqu'à 1.560 Mpa et une résistance à la traction force de jusqu'à 1600 Mpa. Comme tous les types d'acier, cet alliage résiste très bien aux chocs et se situe à mi-échelle sur l'échelle de Mohs.
Tungstène - Avec la résistance à la traction la plus élevée de tous les métaux naturels, le tungstène est souvent combiné avec de l'acier et d'autres métaux pour créer des alliages encore plus forts. Le tungstène est cassant, cependant, et éclate sous l'impact.
Carbure de tungstène - Un alliage de tungstène et de carbone, ce matériau est couramment utilisé pour les outils avec des arêtes de coupe telles que couteaux, lames de scies circulaires et forets. Le tungstène et ses alliages ont des limites d'élasticité allant de 300 à 1000 MPa et des résistances à la traction de 500 à 1.050 MPa.
Titane - Ce métal d'origine naturelle présente le rapport résistance /densité le plus élevé de tous les métaux. livre-pour-livre, plus fort que le tungstène. Il marque moins sur l'échelle de dureté de Mohs, cependant. Les alliages de titane sont solides et légers et sont souvent utilisés dans l'industrie aérospatiale.
Aluminium titane - Cet alliage de titane, d'aluminium et de vanadium a une limite d'élasticité de 800 MPa et une résistance à la traction de 880 MPa. >
Inconel - Superalliage d'austénite, de nickel et de chrome, l'inconel conserve ses atouts dans des conditions extrêmes et des températures élevées, ce qui le rend particulièrement adapté aux turbines à grande vitesse et aux réacteurs nucléaires.
Chromium la force d'un métal simplement sur la base de sa dureté, alors le chrome, qui atteint 9,0 sur l'échelle de Mohs, serait en tête de liste. En soi, il n'est pas aussi fort que les autres métaux en termes de rendement et de résistance à la traction, mais il est souvent ajouté aux alliages pour les rendre plus durs.
Fer - L'un des composants de l'acier Au fer pour les fabricants d'outils et d'armes à travers les âges, le fer complète la liste des métaux les plus forts du monde. La fonte marque environ 5 sur l'échelle de Mohs, et son rendement et sa résistance à la traction sont d'environ 246 et 414 MPa respectivement.
