Top 10 kim loại cứng nhất hiện nay

Kim loại là một trong những vật liệu quan trọng nhất trong cuộc sống của con người. Chúng xuất hiện trong hầu hết các lĩnh vực công nghiệp, từ máy móc sản xuất, xây dựng, công nghệ cao, hàng không, không gian đến lĩnh vực quân sự. Trong số đó, có các kim loại sở hữu độ cứng nổi bật, giúp chúng trở thành vật liệu không thể thay thế trong nhiều ứng dụng quan trọng.

Vậy kim loại khó nhất trên thế giới là gì? Các yếu tố quyết định của độ cứng kim loại là gì? Các kim loại khó nhất có ứng dụng? Hãy khám phá thông qua bài viết này!

1. Kim loại cứng nhất là gì?

Kim loại cứng nhất là các kim loại có khả năng chống lại các hiệu ứng vật lý mạnh như trầy xước, mài mòn và biến dạng dưới áp suất cao.

Tuy nhiên, khái niệm “khó nhất” không có nghĩa là chúng không thể bị phá hủy. Một số kim loại rất khó nhưng có thể dễ vỡ và dễ vỡ khi bị ảnh hưởng mạnh mẽ, trong khi những người khác có độ bền cao nhưng không đáp ứng độ cứng tối đa.

2. Các yếu tố ảnh hưởng đến độ cứng của kim loại

Cấu trúc tinh thể: Kim loại có cấu trúc mạng tinh thể dày đặc, liên kết nguyên tử mạnh sẽ có độ cứng cao hơn.

Ví dụ: Wolfram có cấu trúc tinh thể khối lập phương (BCC), giúp nó có độ cứng vượt trội.

Liên kết nguyên tử: Liên kết kim loại mạnh mẽ giúp tăng cường độ cứng và cường độ cơ học của vật liệu.

Thành phần hợp kim: kim loại tinh khiết thường không cứng như hợp kim.

Ví dụ, thép (hợp kim của sắt và carbon) có độ cứng cao hơn sắt nguyên chất.

Xử lý nhiệt và xử lý cơ học: Tôi khó xử lý, RAM hoặc nhiệt có thể làm tăng độ cứng của kim loại.

3. Tiêu chí đánh giá độ cứng kim loại

Có nhiều phương pháp để đo độ cứng kim loại, mỗi phương pháp được sử dụng trong các trường khác nhau.

Thang đo độ cứng phổ biến

Tỉ lệ	Phương pháp đo lường	Ứng dụng chính
MOHS LADDER	Dựa trên khả năng chống trầy xước khi tiếp xúc với các vật liệu khó hơn.	Được sử dụng trong khoáng chất, xác định độ cứng tương đối.
Vickers (HV)	Sử dụng đầu kim cương để tác động đến lực và đo độ phân giải trên bề mặt.	Đánh giá độ cứng của kim loại nhỏ, vật liệu mỏng.
Thang Brinell (HB)	Sử dụng một quả bóng thép hoặc vonfram để ấn bề mặt kim loại và đo đường kính của vết lõm.	Thích hợp cho kim loại mềm, hợp kim công nghiệp.
Đèn Rockwell (HRC, HRB, HRD)	Sử dụng tải và đo đầu để đo độ cứng.	Phổ biến trong cơ học và luyện kim.

Trong số các phương pháp này, thang MOHS được sử dụng rộng rãi để đánh giá độ cứng tương đối của kim loại.

4. Top 10 kim loại cứng nhất

4.1. Wolfram (vonfram)

MOHS Độ cứng: 7,5

Độ cứng của Vickers: 2570 HV

Sự tan chảy: 3422 ° C (cao nhất trong kim loại)

Ứng dụng: Sản xuất đầu đạn áo giáp, đạn. Sản xuất bóng đèn, điện cực hàn. Được sử dụng trong ngành hàng không và vũ trụ.

Wolfram được coi là kim loại tự nhiên khó nhất khi xem xét quy mô Vickers và Rockwell.

4.2. Crom (crom)

MOHS Độ cứng: 8,5

Độ cứng của Vickers: 1060 HV

Tính chất: Kháng ăn mòn cực kỳ tốt. Thành phần chính của thép không gỉ.

ỨNG DỤNG: Lớp mạ kim loại để tăng độ cứng và chống lại. Sản xuất thiết bị y tế, linh kiện ô tô.

Chromium có độ cứng rất cao nhưng giòn, vì vậy nó hiếm khi được sử dụng ở dạng tinh khiết thường được sử dụng trong hợp kim.

4.3. Titanium (TI)

MOHS Độ cứng: 6

Độ cứng của Vickers: 900 HV

Thuộc tính: Nhẹ hơn nhưng bền hơn. Kháng ăn mòn tuyệt vời.

Ứng dụng: Sản xuất tàu vũ trụ, máy bay quân sự. Được sử dụng trong cấy ghép y tế như khớp nhân tạo, ốc vít xương.

Titan có độ cứng cao nhưng nổi bật hơn về độ bền và khả năng chống nhiệt.

4.4. Osmium (HĐH)

MOHS Độ cứng: 7

Độ cứng của Vickers: 4000 HV (rất cao)

Tính chất: Một trong những kim loại rắn nhất. Vô cùng chống lại.

Ứng dụng: Được sử dụng trong hợp kim siêu cứng. Sản xuất bút bi, công cụ y tế.

OSMI là một trong những kim loại hiếm nhất và khó khăn nhất.

4.5. Iridium (IR)

MOHS Độ cứng: 6.5

Độ cứng của Vickers: 1670 HV

Tính chất: Điện trở nhiệt cực kỳ tốt, có thể tồn tại trong môi trường trên 2000 ° C. Vô cùng kháng ăn mòn, không bị oxy hóa trong không khí.

Ứng dụng: Được sử dụng trong sản xuất động cơ phản lực, tàu vũ trụ. Sản xuất thiết bị y tế, điện cực.

Iridium là một trong những kim loại bền nhất khi tiếp xúc với nhiệt độ cao.

4.6. Tantalum (TA)

MOHS Độ cứng: 6.5

Độ cứng của Vickers: 873 HV

Tính chất: Hoàn toàn chống lại -corrosion, không bị ảnh hưởng bởi các axit mạnh.

Ứng dụng: Được sử dụng trong điện tử, sản xuất tụ điện. Sản xuất các công cụ y tế, vật liệu siêu bền.

Tantalum được sử dụng rộng rãi trong điện tử và công nghệ cao.

4.7. Sắt (Fe)

MOHS Độ cứng: 4

Tính chất: Độ dẻo, có thể rèn và tạo dễ dàng. Khi hợp kim có thể trở thành một trong những vật liệu khó nhất.

Ứng dụng: Thành phần chính của thép – vật liệu quan trọng trong xây dựng và cơ học. Được sử dụng trong ngành công nghiệp ô tô, tàu, cầu và đường.

Sắt không phải là kim loại cứng nhất nhưng khi trộn hợp kim, nó có thể trở nên siêu cứng.

4.8. Hợp kim vonfram cacbua

MOHS Độ cứng: 9

Độ cứng của Vickers: 2600 HV

Tính chất: Khó hơn hầu hết các kim loại tinh khiết. Khả năng chống mài mòn cực cao.

Ứng dụng: Làm dao cắt, mũi khoan siêu cứng. Được sử dụng trong quân sự, ngành công nghiệp cơ khí.

Hợp kim vonfram carbide có độ cứng đằng sau viên kim cương.

4.9. Hợp kim thép không gỉ

MOHS Độ cứng: 5-7

Tính chất: Kháng ăn mòn tốt. Độ bền cao, có thể được xử lý linh hoạt.

Ứng dụng: Dao sản xuất, kéo, công cụ y tế. Được sử dụng trong xây dựng, nội thất, ngành công nghiệp ô tô.

Thép không gỉ có độ cứng cao và khả năng chống ăn mòn vượt trội.

4.10. Hợp kim coban-chrom

MOHS Độ cứng: 7-8

Tài sản: Chống vi khuẩn và mài mòn cực kỳ tốt.

Ứng dụng: Làm khớp nhân tạo, răng giả. Sử dụng trong hàng không vũ trụ.

Cobalt-chrome là một hợp kim quan trọng trong ngành y học và hàng không.

Trong danh sách 10 kim loại cứng nhất trên thế giới, Wolfram (vonfram) dẫn đến độ cứng tự nhiên, trong khi vonfram cacbua là hợp kim cứng nhất. Chromium, Titanium, Osmium, Iridium và Tantalum có độ cứng nổi bật, được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp, quân sự và y học.

Tùy thuộc vào nhu cầu sử dụng, mỗi kim loại có lợi thế riêng. Nếu bạn cần kim loại cứng nhất một cách tự nhiên, hãy chọn Wolfram. Nếu bạn cần vật liệu siêu cứng để cắt, vonfram cacbua là lựa chọn tối ưu.