Как се определя якостта на метала?
Когато говорят за здравина на метал, те имат предвид неговите свойства:
- Якост на опън. За да измерите якостта на опън, трябва да измерите силата, необходима за разтягане на материал до точката, в която той се разпада. Например златото има ниска якост, защото лесно се чупи, но стоманата е висока.
- Якост на натиск. Това е мярка за това колко добре материалът издържа на компресия.По-просто казано, това е твърдостта на материала. Скалата на Моос се използва за измерване на твърдостта на материалите. Тази скала има 10 деления, където 0 е най-мекият и 10 е най-твърдият материал. Например, диамантите се отнасят за твърдост от 10 точки.
- Граница на провлачване. Граница на провлачване е мярка за това колко добре даден метален продукт издържа на огъване и постоянна деформация.
- Устойчив на удар. Това е способността на материала да издържа на удар, без да се счупи. Обратно към диамантите, те са 10 по скалата на Моос, но могат да бъдат счупени при удар с чук. Докато стоманата ще издържи удара и няма да се разбие на парчета.
Кой метал е най-здравият и твърд?
Оказва се, че някои метали са по-здрави, докато други са по-твърди. Например, по отношение на общата здравина нищо не може да се сравни със стоманата. Ако говорим за твърдост, тогава волфрамът е водещ тук.И съперник както на здравата стомана, така и на твърдия волфрам е титанът. Нека да разгледаме свойствата и приложенията на най-здравите и твърди метали.
Въглеродна стомана
Тази сплав от желязо и въглерод (оттук и името) съществува от векове и се използва във всички метални приложения, от сгради, мостове и пътища до предмети от ежедневието. Въглеродната стомана има високи резултати и при четирите свойства, които определят якостта.
- Граница на провлачване – 260 MPa.
- Якост на разкъсване до 580 MPa.
- Твърдост - 6 по скалата на Моос.
- Висока устойчивост на удар.
Неръждаема стомана
Това е специална сплав от стомана, хром и манган. В резултат на смесването се получава устойчив на корозия метал с невероятни свойства. Неръждаемата стомана е много подходяща за струговане и фрезоване.
- Граница на провлачване до 1560 MPa.
- Якост на разкъсване до 1600 MPa.
- Висока устойчивост на удар.
- Твърдост - 5,5 до 6,3 по скалата на Моос.
волфрам
Волфрамът има най-високата якост на опън и най-високата точка на топене от всички естествено срещащи се метали. Рядко се използва в чист вид, тъй като е крехък и податлив на счупване при удар. Следователно, той е легиран с други метали, за да създаде още по-здрави материали.
- Якост на разкъсване до 1725 MPa.
- Граница на провлачване – 750 MPa.
- Ниска устойчивост на удар.
- Твърдост - 7,5 по скалата за твърдост на Моос.
Волфрамов карбид
Както обяснихме по-горе, волфрамът е естествено много крехък, така че е легиран с други материали.Когато се комбинира с въглерод, се получава волфрамов карбид. Твърдостта на този материал го прави идеален за използване в инструменти с режещи ръбове, от конвенционални ножове до циркулярни триони. Военните използват волфрам за направата на снаряди и ракети
- Граница на провлачване - от 300 до 1000 MPa.
- Якост на разкъсване - от 500 до 1500 MPa.
- Висока устойчивост на удар.
- Твърдост - 9 до 9,5 по скалата на Моос.
Титан
Често се използва в космическата индустрия. Чистият титан има ниска граница на провлачване - от 275 до 580 MPa. Поради това обикновено се легира, за да се получат по-здрави опции.
- Титановите сплави могат да имат граница на провлачване до 1200 MPa.
- Якост на разкъсване до 980 MPa.
- Твърдост - 6 по скалата на Моос.
Тантал
Рядък огнеупорен метал, подобен в този смисъл на волфрама. Поради високата си цена се използва в малки количества най-често в производството на сложно оборудване: мощни кондензатори, автомобилна електроника, смартфони, камери.
- Граница на провлачване – до 170 MPa.
- Якост на разкъсване – 285 MPa.
- Висока устойчивост на удар.
- Твърдост - 6,5 по скалата на Моос.