قویترین فلزهای روی زمین کدامند؟
قویترین فلز روی زمین چیست؟ ممکن است سؤال ساده‌ای به نظر برسد، اما پاسخ آن بسیار پیچیده است. برای شروع، یک مقیاس جهانی برای قدرت وجود ندارد. در بهترین حالت، چهار نوع استحکام وجود دارد. برای کشف این چهار نوع مختلف استحکام که به متالورژی مربوط می‌شوند، به خواندن این مطلب ادامه دهید تا شما بینش بهتری نسبت به فلزات پیشرو از نظر استحکام به دست خواهید آورد.
تعیین قویترین فلز بر حسب انواع استحکام
در زیر برخی از معیار ها برای برسسی قویترین فلز ها را بررسی خواهیم کرد.
استحکام کششی: استحکام کششی به توانایی یک ماده برای مقاومت در برابر تنش اشاره دارد. به عبارت دیگر، به مقدار نیروی مورد نیاز برای کشش یا جدا کردن چیزی نگاه می‌کند. ماده‌ای با استحکام کششی پایین سریعتر از ماده‌ای با مقاومت کششی بالا شکسته و یا بریده می‌شود.
مقاومت فشاری: مقاومت فشاری به توانایی یک ماده برای مقاومت در برابر فشرده شدن (فشرده شدن) اشاره دارد. برای آزمایش مقاومت فشاری، یک نیروی خارجی بر یک ماده فشار وارد می‌کند و میزان مقاومت در برابر کاهش اندازه را نشان می‌دهد. یک آزمایش پذیرفته شده برای مقاومت فشاری تست سختی Mohs است. این آزمایش بر مقیاسی تکیه دارد که مواد معدنی را از 1 تا 10 یا نرم ترین-سخت ترین درجه بندی می‌کند.
قدرت تسلیم: استحکام تسلیم به توانایی یک ماده برای مقاومت در برابر تغییر شکل یا خمش دائمی اشاره دارد. این روشی برای آزمایش حد الاستیک یک ماده معین است. معمولاً از طریق آزمایش خمشی تعیین می‌شود که در آن دو انتهای یک تیر یا میله گرفته می‌شود و تنش اعمال می‌شود. هدف این است که کشف کنیم چه مقدار تنش برای فراتر رفتن از نقطه تسلیم ماده یا نقطه‌ای که در آن ماده با حذف تنش به شکل اولیه خود باز نمی‌گردد، نیاز دارد.
قدرت ضربه: استحکام ضربه به توانایی یک ماده برای مقاومت در برابر ضربه بدون شکستگی یا شکستگی اشاره دارد. به عبارت دیگر، این روشی برای تعیین حد مقدار انرژی است که یک ماده می‌تواند از طریق ضربه جذب کند.
مقایسه قویترین فلز ها
از آنجایی که استحکام یک فلز به عوامل متعددی بستگی دارد، پاسخ ساده‌ای برای این سؤال وجود ندارد که قویترین فلز روی زمین چیست؟ در عوض، فلزات متعددی وجود دارند که به عنوان قویترین فلزات شناخته می‌شوند.
در اینجا لیستی از برخی از قویترین فلزات روی زمین وجود دارد که بر اساس ترتیب حروف الفبا مرتب شده‌اند.
استحکام کروم: کروم یک فلز انتقالی سخت و شکننده با رنگ خاکستری فولادی است. این فلز در تست سختی Moh دارای امتیاز 8.5 است که آن را به یکی از سخت‌ترین فلزات روی زمین تبدیل می‌کند. تنها فلزات بالای کروم در این نمودار بور (9.5) و الماس (10) هستند.
قدرت INCONEL: اینکونل گروهی از سوپرآلیاژهای مبتنی بر نیکل است که به دلیل توانایی آنها در تحمل دماهای بسیار بالا شناخته شده است. هنگامی که به استحکام کششی Inconel نگاه می‌کنیم، می‌تواند به 103-160 ksi برسد (در مقایسه با امتیاز فولاد ضد زنگ 73.2 ksi). این آلیاژ به دلیل ویژگی‌های مقاوم در برابر دما یکی از قویترین آلیاژهای روی زمین محسوب می‌شود.
استحکام فولاد ضد زنگ: فولاد ضد زنگ آلیاژی از آهن است که از نظر مقاومت در برابر زنگ زدگی و خوردگی معتبر است. از آنجایی که فولاد ضد زنگ دارای تغییرات زیادی است، استحکام هر آلیاژ می‌تواند به طور قابل توجهی متفاوت باشد. برای مثال فولاد ضد زنگ درجه 304 با استحکام کششی باورنکردنی تا 621 مگاپاسکال یا 90 KSI برجسته است.
استحکام تیتانیوم: فلز تیتانیوم یک فلز عنصری زمین با نقطه ذوب بسیار بالا است. نسبت استحکام به وزن بسیار بالایی دارد و آن را به فلزی ایده‌آل برای کاربردهایی است که وزن آن به حداقل می‌رسد، اما استحکام باید به حداکثر برسد.
استحکام فولاد ابزار: فولاد ابزار نوعی آلیاژ کربنی است که برای ساخت ابزار استفاده می‌شود. سختی، مقاومت در برابر سایش و توانایی حفظ شکل آن در دماهای بالا، آن را به یکی از قویترین فلزات موجود در بازار تبدیل کرده است. استحکام کششی نهایی فولاد A2 می‌تواند به 1860 مگاپاسکال برسد.
استحکام تنگستن: تنگستن یکی از قویترین فلزات طبیعی است (142000 psi). با این حال، تنگستن شکننده است و شناخته شده است که می‌شکند. در مقیاس سختی Mohs، تنگستن با 9 درجه بندی می‌شود.
با استفاده از انواع مختلف استحکام که در بالا ذکر شد، به راحتی می‌توان فهمید که چرا انتخاب قویترین فلز منفرد دشوار است. به عنوان مثال، بیایید به تنگستن در مقابل تیتانیوم نگاه کنیم.
تنگستن در مقابل تیتانیوم
همانطور که در بالا ذکر شد، تنگستن قویترین فلز طبیعی است (142000 psi). اما از نظر قدرت ضربه، تنگستن ضعیف است – این فلز شکننده‌ای است که در اثر ضربه خرد می‌شود. از سوی دیگر، تیتانیوم دارای استحکام کششی 63000 psi است.
وقتی به چگالی تیتانیوم نگاه می‌کنیم، با مقایسه پوند به پوند، تنگستن را شکست می‌دهد. با توجه به مقاومت فشاری، تیتانیوم در مقیاس سختی Mohs امتیاز بسیار پایین‌تری دارد.
به راحتی می‌توان فهمید که تلاش برای مقایسه مستقیم کمی شبیه مقایسه سیب با پرتقال است. چه به کروم در مقابل اینکونل، تیتانیوم در مقابل فولاد، یا تنگستن در مقابل فولاد ضد زنگ نگاه کنید.
در مورد نیازهای خود با گروه صنعتی کیان متال صحبت کنید
در حالی که ممکن است قویترین فلز روی زمین وجود نداشته باشد، اما همه اینها به کاربرد مورد نظر فلز مربوط می‌شود. به عنوان مثال، ممکن است برنامه‌ای وجود داشته باشد که در آن استحکام تسلیم بالا حیاتی است، اما مقاومت فشاری نامربوط است. به همین دلیل است که ما یک رویکرد مشاوره‌ای با مشتریان خود داریم.
درکیان متال، ما نه تنها تلاش می‌کنیم تا بفهمیم مشتری چه می‌خواهد، بلکه در ابتدا بررسی می کنیم که شتری به دنبال چه چیزی است و هدفش از خرید آلیاژ فولادی مورد نظر چیست تا بهترین مشاوره و محصول را به آن ارائه دهیم. امروز با مشاوره تیم تخصصی کیان متال خواهید فهمید که کدام فلز برای پروژه یا هدف نهایی شما بهترین و قویترین است.