مستحکم بودن یکی از مهم‌ترین کیفیت‌هایی است که در استفاده از فلزات لحاظ می‌شود. این امر به‌خصوص در زمینه‌های ساختوساز، حمل‌ونقل، صنایع سنگین و ساخت ابزار صادق است. آلیاژهای فولادی، اغلب از فلزات در حالت خالص خود مستحکم‌تر هستند. هنگامی که میخواهیم قویترین فلزات را مورد بررسی قرار دهیم ابتدا باید مشخص کنیم که منظور از استحکام چیست. در ادامه این مقاله با فولادینو همراه باشید تا پس از بررسی مفهوم استحکام فلزات، قویترین فلزات جهان را بشناسیم.
انواع مختلف استحکام فلزات
در ادامه تعدادی از مقیاس‌هایی که برای اندازه‌گیری استحکام فلزات تعرف شده‌اند را مورد بررسی قرار می‌دهیم:
- استحکام تسلیمی کمترین تنشی را که منجر به تغییر شکل دائمی می‌شود اندازه‌گیری می‌کند.
- مقاومت فشاری میزان تنش فشاری را که باعث ایجاد عیب و نقص می‌شود اندازه گیری می‌کند.
- استحکام کششی میزان تنش کششی را که باعث ایجاد عیب و نقص می‌شود اندازه گیری می‌کند.
- استحکام ضربه‌ای میزان انرژی ضربه‌ای که باعث شکستگی می‌شود را اندازه گیری می‌کند.
لازم به ذکر است که اهمیت بررسی انواع مختلف استحکام فلزات، به کاربرد مورد نظر فلز بستگی دارد.
قویترین فلزات جهان کدامند؟
تعدادی فلز وجود دارند که از آنها به عنوان ” قویترین فلزات ” یاد می‌شود. البته باید در نظر گرفت که این امر کاملا به کاربرد موردنظر فلز بستگی دارد؛ همچنین نکته دیگری که باید به آن توجه کرد آلیاژهای مختلفی است که می‌توان با هر فلز تشکیل داد.
در ادامه 4 مورد از قویترین فلزات جهان را ذکر کرده و سپس آنها را به تفکیک بررسی خواهیم کرد.
- فولاد
- تیتانیوم (Ti)
- تنگستن (W)
- اینکونل
برای آشنایی بیشتر با قویترین فلزات ادامه متن را حتما مطالعه کنید.
فولاد
فولاد آلیاژی از آهن و کربن است که اغلب با دیگر عناصر ترکیب شده‌اند. فولاد با حرارت دادن سنگ آهن در کوره‌ها، جایی که ناخالصی‌ها حذف شده و کربن اضافه می‌شود، ساخته می‌شود. آهن خام انعطاف‌پذیر و ضعیف است، اما افزودن عناصر دیگری مانند منگنز (Mn)، نیوبیم (Nb) یا وانادیم (V) به فولاد استحکام و سختی می‌بخشند. البته لازم به ذکر است که افزودن این عناصر علاوه بر استحکام و سختی، بر خواص دیگری مانند چقرمگی و شکل‌پذیری نیز تاثیرگذار است.
فولاد یکی از رایج‌ترین مواد مورد استفاده در دنیای مدرن است و سالانه بیش از 1.8 میلیارد تن فولاد تولید می شود. فولاد به طور گسترده‌ای در صنایع حمل‌ونقل، زیرساخت‌ها، ساختمان‌سازی و صنعت اسلحه‌سازی استفاده می‌شود و همچنین اکثر ساختمان‌های مدرن بزرگ، از جمله آسمان‌خراش‌ها، فرودگاه‌ها و پل‌ها، توسط سازه‌های فولادی نگه داشته می‌شوند. در صنعت خودرو نیز اگرچه آلومینیوم به طور فزاینده ای محبوب شده است، اما فولاد همچنان ماده اصلی است. از فولاد در اقلام کوچکتر مانند پیچ، میخ و ظروف آشپزخانه نیز استفاده می‌شود.
بیشتر بخوانید: فولاد چیست؟
انواع مختلفی از آلیاژهای فولادی وجود دارد که در ادامه به آشناترین آنها اشاره می‌کنیم:
- فولاد ضد زنگ یک آلیاژ مقاوم در برابر خوردگی است که حاوی حداقل 11 درصد کروم است.
- فولادهای ابزار با تنگستن و کبالت آلیاژ می‌شوند و به دلیل سختی مناسبی که دارند بسیار مورد توجه هستند. فولاد ابزار می‌تواند لبه تیز برای برش را حفظ کند و در تبرها و مته‌ها استفاده می‌شود.
- فولاد ماریجینگ یکی دیگر از انواع آلیاژهای فولادی است و با نیکل و عناصر دیگر آلیاژ می‌شود. این فولاد محتوای کربن پایینی دارد و بسیار قوی است. فولاد ماریجینگ در پوسته موشک‌ها و پرتابه‌ها، سانتریفیوژهای گاز برای غنی‌سازی اورانیوم و تیغه‌های حصار استفاده می‌شود.
تیتانیوم
تیتانیوم یک فلز نقره‌ای رنگ با چگالی کم و استحکام بالا است. این فلز به دلیل داشتن بالاترین نسبت استحکام کششی به چگالی در بین تمامی عناصر فلزی، بسیار مورد توجه است؛ با این حال، به اندازه اکثر فولادهای ساخته شده با عملیات حرارتی، سخت نیست.
تیتانیوم معمولا با طیف وسیعی از عناصر از جمله آهن، آلومینیوم و وانادیم آلیاژ می‌شود. آلیاژهای تیتانیوم قوی و سبک هستند و آنها را برای کاربردهای خودروسازی، هوافضا، نظامی و صنعتی ایده‌آل می‌کند. دو سوم کل فلز تیتانیوم تولید شده برای قطعات هواپیما استفاده می‌شود. تیتانیوم همچنین در برابر خوردگی آب دریا بسیار مقاوم است و آن را برای شفت پروانه‌ها و چاقوهای غواصی مناسب می‌کند.
شما می‌توانید قیمت تیتانیوم را به‌راحتی از طریق فولادینو پیدا کنید.
تنگستن
تنگستن یک فلز کمیاب است که به شکل ترکیبات شیمیایی در زمین یافت می‌شود. این فلز که رنگ خاکستری متالیک دارد، شکننده است و سخت می‌شود با آن کار کرد. البته اگر به خالص‌ترین شکل خود تصفیه شود، سختی آن از اغلب فولادها بیشتر است. در بین تمام فلزات خالص، تنگستن بالاترین نقطه ذوب، کمترین فشار بخار و بالاترین استحکام کششی را دارد و همچنین کمترین ضریب انبساط حرارتی را نیز در بین تمامی فلزات خالص دارد.
چقرمگی تنگستن پس از آلیاژ کردن آن با فولاد بسیار افزایش می‌یابد. حدود نیمی از کل تنگستنی که برای تولید مواد سخت استفاده می‌شود، عمدتاً کاربید تنگستن است. کاربید تنگستن برای ساخت چاقو، مته، اره مدور و ماشین تراش استفاده می‌شود و به همین دلیل صنایع فلزکاری، معدن، ساختوساز و نفت به شدت به کاربید تنگستن متکی هستند. از تنگستن برای ساخت آلیاژها نیز استفاده می‌شود و همچنین نقطه ذوب بالای تنگستن آن را برای ساخت موشک ایده‌آل می‌کند.
اینکونل
اینکونل نوعی سوپرآلیاژ آستنیت نیکل کروم است. استحکام بالای آن که در دماهای بالا نیز کاهش نمی‌یابد، ویژگی‌ای است که این سوپرآلیاژ را منحصر به فرد می‌کند. همچنین اینکونل در برابر اکسیداسیون و خوردگی نیز بسیار مقاوم است.
ویژگی های اینکونل آن را برای بهره‌بری در محیط‌های آسیب‌زا مناسب می‌کند. این سوپرآلیاژ معمولاً در پره‌های توربین گاز، شفت موتور پمپ چاه، کارخانه‌های فرآوری شیمیایی و راکتورهای آب هسته‌ای تحت‌فشار استفاده می‌شود.
شما می‌توانید به منظور اطلاع از قیمت اینکونل و همچنین قیمت روز انواع مقاطع فولادی به وبسایت فولادینو مراجعه کرده و علاوه بر خرید محصول موردنظر خود، از قسمت‌های مختلف این سایت دیدن کنید. مجموعه فولاد سازان راه ابریشم هیچ محدودیتی در حجم سفارش ندارد.
منبع: Metal supermarkets