NộI Dung
Độ cứng là một thuật ngữ tương đối khi đề cập đến vật liệu, cả kim loại và phi kim loại. Nói chung, độ cứng liên quan đến điểm nóng chảy cao, khả năng chống trầy xước và khả năng chống biến dạng cao dưới áp suất. Chromium là một trong những nguyên tố kim loại cứng nhất, so với các kim loại chuyển tiếp như đồng và sắt, kim loại kiềm bao gồm natri và kim loại sau chuyển tiếp như chì. Tuy nhiên, các hợp chất và hợp kim của kim loại và các nguyên tố khác có thể cứng hơn các hợp chất ở trạng thái nguyên chất.
Cân cứng
Độ cứng là một tài sản mà thoạt nhìn có vẻ đơn giản nhưng có những khía cạnh phức tạp xuất hiện dưới sự nghiên cứu cẩn thận. Để đánh giá và so sánh độ cứng của vật liệu, các nhà khoa học đã nghĩ ra một số thử nghiệm và thang đo. Ví dụ, thang đo Mohs là một hệ thống xếp hạng tương đối so sánh khả năng chống trầy xước của vật liệu. Vì vậy, nếu vật liệu A có thể làm trầy xước chất B, thì A phải cứng hơn B và A có số Mohs cao hơn. Chất cứng nhất được xếp hạng Mohs là kim cương với số điểm 10 và mềm nhất là Talc với xếp hạng 1. Thang đo Vickers sử dụng kim cương trong hình dạng của một kim tự tháp bên phải, sau đó được ép vào vật liệu thử nghiệm trong 10 đến 15 giây và được báo cáo là Số độ cứng VHN hoặc Vickers.
Hợp kim thép
Thép là một hợp kim của sắt, carbon và các vật liệu khác; một loạt các loại thép cung cấp nhiều tính chất khác nhau, bao gồm cả độ cứng. Chromium được thêm vào để tăng khả năng chống ăn mòn và kháng hóa chất cũng như độ cứng và nhiệt độ cao. Boron, niken, molypden, niobi và titan đều có thể thêm các đặc tính tăng cường và làm cứng. Một sự kết hợp của các chất khác nhau này có thể tạo ra một số kim loại khó biết nhất.
Cacbua vonfram
Cacbua vonfram 857 được làm từ 85,7% cacbua vonfram, 9,5% niken, 1,8% tantalum, 1,5% titan, 1% niobi và 0,3% crôm. Hình thức này của các biện pháp cacbua vonfram giữa 8 và 9 trên thang Mohs. Nó khó hơn bốn lần so với titan.
Crom
Với chỉ số Mohs là 8,5, crom là kim loại nguyên tố cứng nhất; tuy nhiên, thép sử dụng crom cứng hơn nguyên tố. Chỉ cần theo dõi lượng crôm để tăng độ cứng đáng kể cho thép. Ngoài việc sử dụng trong các hợp kim, mạ crôm còn thêm một lớp kim loại mỏng cho các vật liệu khác, cung cấp lớp vỏ ngoài cứng, bóng, cứng và chống ăn mòn.
Hợp chất kim loại
Khi kết hợp hóa học với các nguyên tố khác, một số kim loại có thể tạo ra các chất cực kỳ cứng. Ví dụ, các kim loại hiếm rhenium và osmium kết hợp với boron để tạo ra các hợp chất cứng hơn nhiều so với thép; Trên thực tế, osmium diboride được biết là làm trầy xước kim cương, chất khó biết nhất xảy ra tự nhiên.