Tehát mi a keménység? Ez egy anyag kapacitása, hogy ellenálljon a külső terhelésnek törés nélkül. A fém keménysége számos tulajdonságtól és paramétertől függ, például szakítószilárdságától és nyomószilárdságától, attól a ponttól, amikor megmunkálhatóvá válik, az állandó deformáció pontjától, repedésállóságtól stb.
A Keményötvözetek és a természetes fémek
az ötvözetek különböző fémek kombinációjának termékei. Ezek abból fakadnak, hogy a fémek széles körű jellemzőkkel rendelkeznek, beleértve a különböző keménységet is., Ebben az értelemben az egyik fontos ötvözet Az acél, amely a vas és a szén kombinációja. Tehát milyen fémeket tartanak a legnehezebbnek a Földön?
mivel a fém keménységi tényezői az attribútumok teljes skáláján belül nehéz véglegesen rangsorolni a fémeket a legnehezebbtől a legpuhábbig. A fémek keménységi skálája attól függ, hogy melyik tulajdonság kulcsfontosságú egy adott alkalmazáshoz.
az acél és ötvözetei
Az acél vas és szén kemény ötvözete, más elemek, köztük szilícium, mangán, vanádium, nióbium stb.keverékével., Különböző ötvözési technikák segíthetnek teljesen eltérő tulajdonságokkal rendelkező acélok előállításában.
így a magas széntartalmú acél magas széntartalmú vasötvözet. Ez kemény, viszonylag olcsó, tartós, jó fémmegmunkálás. Egyes hátrányok közé tartozik a gyenge keményedési kapacitás és az alacsony hőállóság, amelyek a magas szén-dioxid-kibocsátású acélt érzékenyek a korrozív környezetre.
Alkalmazások: szerszámgyártás, gépalkatrészek és bonyolult mechanizmusok, fémszerkezeti elemek gyártása. Ezeknek az alkalmazásoknak fontos előfeltétele a nem korrozív környezet.,
a vas és nikkel ötvözetű acél az egyik legnehezebb vegyület. Bár számos változata van, a nikkelrel ötvözött szénacél általában növeli az ötvözet hozampontját 1,420 MPa-ra, szakítószilárdsága legfeljebb 1,460 MPa.
alkalmazások: a nikkel alapú ötvözeteket bizonyos típusú erős atomreaktorokban védő magas hőmérsékletű héjként használják, hogy az uránrudak ne korrodálódjanak.,
A rozsdamentes acél korrózióálló ötvözet acélból, krómból és mangánból, amelynek hozampontja legfeljebb 1560 MPa, szakítószilárdsága legfeljebb 1600 MPa. Csakúgy, mint minden más acél, ez az ötvözet nagy ütésállósággal büszkélkedhet, és a Mohs keménységi skála közepén helyezkedik el.
Alkalmazások: korrózióálló anyagként a rozsdamentes acélt széles körben használják számos területen, beleértve a petrolkémiai ipart, a nehézgépészetet, az építkezést, az elektromos energiatermelést, a hajógyártást, az élelmiszeripart és a háztartási készülékeket.,
Extra-kemény ötvözet
Ötvözetek wolfram-karbid, titán vagy tantál a core rendelkeznek keménységű, hogy nem is Thor kalapácsa is egyezik.
A titán egy természetes fém, amelyet a média és a filmkészítők gyakran extra kemény anyagként emlegetnek. Szilárdsági-súly aránya majdnem kétszerese az acélötvözetekének. Szakítószilárdság-sűrűség aránya a legmagasabb az összes fém között, verve a volfrámot, amely azonban magasabb, mint a titán a Mohs-skálán. Ez azt jelenti, hogy a titánötvözetek tartósak és könnyűek.,
alkalmazások: a titánt és ötvözeteit gyakran használják űrhajózási gépészetben űrhajózásra, üzemanyagtartályokra és sugárhajtású motor alkatrészekre. Széles körben elterjedt a hajógyártásban, a csővezetékek építésében korrozív környezetben, valamint keretanyagként.
mint a legnagyobb szakítószilárdságú természetes fém, a volfrámot gyakran acéllal és más fémekkel kombinálják, hogy még erősebb ötvözeteket érjenek el. Azonban a volfrám törékeny és megsemmisíthető hatással, ami néhány hátránya.,
alkalmazások: a volfrámot az acéliparban ötvözött acélok és különböző ötvözetek készítésére, a világítóberendezések elemeinek villamosmérnökségében, a nehéz-és repülőgépgyártásban, valamint az űrtechnikában és a vegyiparban használják. A volfrám – és szénötvözet (volfrámkarbid) a vágószerszámokban, például késekben és körfűrészekben, valamint a bányászati berendezések és hengerek tartós munkadarabjaiban található meg.
a tantál egyszerre három előnyt kínál: kemény, sűrű és korrozív. A magas olvadáspontú fémekhez tartozik, ugyanúgy, mint a volfrám.,
alkalmazások: a tantált a személyi számítógépek, okostelefonok, fényképezőgépek és Autóelektronika elektronikájának és nagy teljesítményű kondenzátorainak gyártásához használják.
innovatív ötvözetek
vannak olyan ötvözetek, amelyek annak ellenére, hogy meglehetősen új felfedezések már elismerést nyertek kiváló tulajdonságaiknak köszönhetően, és széles körben használják a repülőgépiparban és az orvosi iparban.
A titán-aluminid titán és alumínium ötvözet, amely ellenáll a magas hőmérsékletnek és a korróziónak, de elég törékeny és nem penészes., Ennek ellenére hasznosnak bizonyult a speciális védőbevonatok gyártásában.
a titán-arany ötvözet egy másik egyedi anyag, amelyet néhány évvel ezelőtt az amerikai egyetemek tudósainak csapata fejlesztett ki. A legfontosabb kihívás ezeknek a tudósoknak az volt, hogy valami erősebbet hozzanak létre, mint a titán, amelyet biológiai szövetekkel érintkezésbe kerülő orvosi protézisekhez lehet használni. A titán protézisek, bár erősek, viszonylag gyorsan elhasználódnak, tízévente cserét igényelnek., A titán és arany ötvözet viszont négyszer olyan tartósnak bizonyult, mint a protetikában jelenleg használt ötvözetek.