¿Cuál es el metal más fuerte y por qué?

No hay un “metal más fuerte”. Piénselo: si la pregunta fuera así de simple, ¿no habría oído hablar de ella? ¿No podrías googlearlo?

En el nivel más simple, cualquier metal o aleación monofásico (un componente) debe hacer una compensación entre la dureza (cuánta fuerza se debe aplicar para romper las uniones / causar deformación) y la ductilidad (la cantidad de ruptura y deformación del material puede pararse antes de abandonar el fantasma). Por ejemplo, el aluminio comercialmente puro es muy dúctil pero blando, mientras que el tungsteno comercialmente puro es muy duro pero quebradizo. Cuando aprietas esta barra de aluminio, se doblará fácilmente … pero no se romperá. Puedes doblarlo muchas veces sin romperte. Cuando exprimes el tungsteno, se necesitará mucha fuerza para ver cualquier resultado … pero el resultado será una fractura instantánea en pequeños pedazos. Entonces, si estamos hablando del metal ‘más fuerte’, ¿quién gana? ¿De qué le gustaría que estuviera hecho el chasis de su automóvil? ¿Qué hay de los puentes por los que conduces?

Esta es solo la introducción más simplista: se vuelve cada vez más complejo cuando comenzamos a hablar sobre sistemas microestructurales multifásicos y las morfologías de ellos (el acero es el ejemplo perfecto, ¿alguna vez se preguntan por qué hay literalmente cientos de aleaciones?) como conceptos como el endurecimiento del trabajo y la dependencia de la temperatura de los sistemas de deslizamiento.

El titanio puede ser un metal muy duro y resistente, especialmente por su peso, pero también puede ser muy suave: llevo un anillo de titanio que está muy distorsionado en la forma del hueso de mi dedo, debido a la simple acción de subir cosas y levantar pesas lo ha doblado en un grado bastante extremo, pero esto se debe a que mi anillo es de titanio puro 5N (5 nueves, 99.999%) compuesto por granos de cristal muy grandes. El titanio comercial no se doblaría de esta manera, debido a su dureza, pero probablemente se rayaría, porque el titanio no es lo suficientemente resistente como para evitar que ciertas sustancias lo arañen.

Baste decir que la verdad aborrece la simplicidad, y hay muchos libros de texto escritos sobre este tema. Si tiene una pregunta más específica, estoy a su servicio.

Se pueden estirar varias aleaciones por encima de 350,000 psi de tracción. Gibbs Wire informa que el alambre de acero inoxidable 17-7 estiró y la precipitación se trató con calor hasta CH900 a 380ksi aquí Página en gibbswire.com. Century Spring informa .008 “diam. Cable de música dibujado a 399ksi aquí Página en centuryspring.com. He discutido el tungsteno dopado con 0.3% de potasio extraído a 550ksi en otra respuesta de Quora aquí. ¿por qué?

Para formas a granel, en un momento Maraging 350 fue la aleación para vencer, pero algunas aleaciones recientes diseñadas por computadora por QuesTek son probablemente las más fuertes que encontrará con una resistencia útil en la actualidad: consulte QuesTek Innovations LLC | Líder mundial de ICME.

El metal natural más fuerte: tungsteno
En cuanto a los metales puros, el tungsteno tiene la mayor resistencia a la tracción, con una resistencia máxima de 1510 megapascales. El tungsteno también tiene el honor de tener el punto de fusión más alto de cualquier metal sin alear y el segundo punto de fusión más alto en toda la tabla periódica: solo el carbono puede soportar temperaturas más altas. El tungsteno es muy denso y quebradizo, por lo que es difícil trabajar con él en su forma más pura. El tungsteno se usa comúnmente en aplicaciones eléctricas y militares, donde puede encontrar filamentos de tungsteno en bombillas y revestimiento de tungsteno que agregan un golpe real a los proyectiles. También es un componente común en el acero y otras aleaciones, donde incluso una pequeña cantidad puede aumentar significativamente la resistencia de una aleación.
La aleación más fuerte: acero
El metal más duro: cromo
El metal fuerte más útil: titanio
Para saber mas….
@ ¿Cuál es el metal más fuerte? Los metales más duros conocidos por el hombre

Nueva aleación a base de magnesio como el metal más fuerte y ligero del mundo para cambiar el mundo. Investigadores de la Universidad Estatal de Carolina del Norte han desarrollado un material que utiliza magnesio, que es ligero como el aluminio , pero tan fuerte como las aleaciones de titanio . Este material tiene la mayor relación resistencia / peso conocida por la humanidad.

• Diferentes tipos de fuerza
• La resistencia a la compresión es la capacidad de un material para resistir la compactación o la reducción de tamaño, o cuánta resistencia tiene que ser apretada. Por ejemplo, la espuma de poliestireno, que se puede aplastar y aplanar fácilmente, tiene muy poca resistencia a la compresión.
• La resistencia a la tracción es la fuerza con que un material resiste la tensión o una medida de la fuerza que se necesita para estirarlo o separarlo. Taffy tiene una resistencia a la tracción relativamente baja en comparación con el grafeno, que tiene uno de los más altos (pero es una estructura de celosía de carbono, no un metal).
• El límite elástico es qué tan bien un material resiste la deformación o cuánta fuerza se necesita para doblarlo. Esta medida es particularmente importante para los ingenieros estructurales al diseñar edificios altos. Las telas de araña tienen un excelente límite de elasticidad y son increíblemente elásticas. En lo que respecta a los metales, el acero de maraging tiene un excelente límite elástico y a menudo se usa para construir piezas de motor, cohetes y cuchillas de esgrima.
• La resistencia al impacto es la capacidad de un material para resistir la fuerza o impacto repentino sin romperse ni romperse. Por ejemplo, el vidrio a prueba de balas tiene mucha más resistencia al impacto que el vidrio normal (aunque todavía no es impenetrable).

Ningún metal solo tiene un puntaje perfecto de 10 en las cuatro mediciones. Pero si los mezcla para formar aleaciones, se unen para hacerse aún más fuertes.

Gracias.

“Un equipo internacional de investigadores ha desarrollado una nueva aleación de metal que tiene una mayor relación resistencia / peso que cualquier otro material metálico conocido en el planeta”.

El equipo, de la Universidad Estatal de Carolina del Norte en los Estados Unidos y la Universidad de Qatar, combinó litio, magnesio, titanio, aluminio y escandio para hacer una aleación nanocristalina que tiene baja densidad, pero una resistencia extremadamente alta. “(1)

(1) http://www.sciencealert.com/new- …

La fuerza de un metal se mide por sus atributos de rendimiento y resistencia a la tracción.

Fuerza de rendimiento
Cuando se discute la resistencia de los metales y otros materiales, es importante recordar que hay más de un tipo de resistencia. El límite elástico es el grado en que un material puede someterse a tensión hasta que su elasticidad falla y se deforma permanentemente. La fuerza requerida para hacer que el material se doble permanentemente y no se recupere sería su límite elástico.

Fuerza de Tensión

La resistencia a la tracción de un material es la cantidad de fuerza de tracción que se puede aplicar antes de que se debilite y se rompa. Si algo se suspendiera de un cable, la cantidad de peso que podría suspenderse antes de que el cable se rompiera sería la resistencia a la tracción del cable. Los dos tipos de fortalezas no siempre van de la mano. En muchos casos, la sustancia A puede tener un límite elástico más alto que la sustancia B, pero la sustancia B puede tener la mayor resistencia a la tracción.

Casi todos los metales en uso hoy en día están en una forma aleada en lugar de un estado puro. El proceso de aleación implica combinar dos o más sustancias juntas mientras se funde. La combinación de los metales en las proporciones correctas da como resultado una nueva mezcla de metal, o aleación, que puede tener características mejoradas, como mayor resistencia, conductividad, maleabilidad o resistencia a la oxidación. La mezcla particular de sustancias en el metal aleado dependerá del uso que se le dará. Los metales utilizados en el cableado deben ser maleables y conductores, mientras que los metales utilizados en la construcción generalmente deben ser fuertes. Dado que las cualidades de la aleación pueden verse afectadas por las proporciones de diferentes sustancias combinadas, así como por la sustancia particular utilizada, el número de aleaciones diferentes es prácticamente ilimitado.

Las 4 Aleaciones más fuertes conocidas hoy en día en base a su Rendimiento y Resistencia a la tracción son las mismas,

1. Acero maraging, que tiene altos contenidos de níquel, cobalto y molibdeno;
2. Aleaciones de acero inoxidable con diferentes cantidades de cromo, silicio, níquel y manganeso;
3. Aleaciones de acero con pequeñas cantidades de níquel y trazas de molibdeno y carbono;
4. Acero hierro-níquel, que tiene algo de níquel y un rastro de carbono.

Si quieres hablar sobre metales puros, entonces el tungsteno es el metal puro más fuerte conocido.

Fuente: tungsteno
Los 10 metales más fuertes del mundo

No existe una definición única para ‘Metal más fuerte’, ya que la resistencia de los metales puede medirse utilizando una variedad de cantidades físicas como punteros. En la mayoría de las listas, eso está bajo la mayoría de las categorías. TITANIO definitivamente es el metal puro más fuerte . Si se consideran las aleaciones, la lista sería

1. acero deslumbrante,
2. Acero cromo-inoxidable (acero inoxidable con cromo silicio, níquel y manganeso)
3. Ferroníquel,
4. inconel
5. herramienta de acero,
6. Cupro-níquel-tungsteno
7. aleación de titanio con aluminio
8. Titanio-cobalto-cromo
9. Titanio
10. Tungsteno
11. Osmio

Aunque el tungsteno tiene la misma fuerza y ​​mayor densidad en comparación con el titanio, el titanio es mucho más ligero. duradero y, por lo tanto, tiene una utilidad más amplia. Si lo que buscas es fuerza en términos de masa o peso, entonces OSMIUM es el más pesado.
[En la categoría no metálica, los alótropos de carbono, Diamante y Grafeno gobiernan las listas.]

Tendrá que aclarar lo que quiere decir con más fuerte. ¿Más fuerte por peso? ¿Más resistente a la distorsión mecánica, plastificación, distorsión térmica, fuerzas de torsión, fuerzas de corte, carga cíclica? Más duro? ¿Más inerte? ¿Solo o aleado?

Por el momento generalizaré una respuesta: titanio. Es ligero, bastante inerte, no quebradizo y mantiene su estructura muy bien.

La estructura del F / A-22 Raptor es casi completamente de titanio. Es simplemente la mejor opción de material para una célula que sufre turbulencias (¡más severa que la carga cíclica!) Y fuerza G múltiple, pero es lo suficientemente liviana como para ser accionada por motores razonablemente pequeños.

Muchas otras asambleas aeroespaciales usan titanio. El término “aluminio para aeronaves” se ha utilizado como término de marketing, pero en realidad el titanio es una opción mucho mejor para líneas presurizadas y otros conjuntos que requieren una mayor resistencia sin un peso adicional significativo.

El titanio se adapta bien a la soldadura TIG y de haz de electrones. Después del recocido, la zona afectada por el calor retiene casi ninguna fragilidad y puede unirse para formar la estructura completa con poca preocupación por los defectos materiales.

Los halógenos pueden ser corrosivos para el titanio, pero los aceros, el aluminio y otros materiales son reactivos a sus respectivos materiales (oxígeno, humedad, mercurio, etc.)

Otros metales:

• El aluminio es un gran material. Ligero, la oxidación no es tan destructiva como con el acero. Se plastifica fácilmente (malformado o desfigurado por impacto). Debe aumentar la densidad seccional para compensar su capacidad disminuida para transportar una carga.
• El acero es barato. El hierro es el metal más abundante, y agregar carbono, níquel, cobalto y cromo puede convertir el hierro en una gran variedad de aceros. Puede ser aleado en acero al carbono o inoxidable, magnético o no magnético. Sujeto a oxidación y agrietamiento por corrosión por tensión intergranular (pero también lo son muchos metales). El acero inoxidable tiende a ser más suave.
• El cobre es más pesado y más blando que el acero. Es un gran conductor térmico o disipador térmico. Se puede alear para hacer bronce, que es más fuerte pero aún pesado.
• El tungsteno es extremadamente duro y tiene un punto de fusión extremadamente alto, pero es extremadamente frágil.
• El escandio es ligero pero ofrece poco que el titanio no pueda lograr mejor.
• Plata y oro: muy suave. Inútil para estructural. Bueno para conductores eléctricos y resistencia a la corrosión.
• El magnesio es ligero y rígido. Bastante químicamente no reactivo. Bueno para estructuras que necesitan ahorros de peso económicos que no sufrirán mucha tensión. Algunas cámaras profesionales tienen una subtrama Mg por este motivo.

No estoy completamente seguro porque no sé si está incluyendo aleaciones. Yo diría que el titanio. Pero entonces, ¿estás hablando de resistencia a la compresión o torsional? Creo que para la compresión, es de hierro, por eso los marcos de piano están hechos de hierro fundido. Pero el titanio puede afectar la lista de torsión / tensión, razón por la cual se usa para palas de turbina de chorro.

Para el metal puro (no aleaciones), el tungsteno es el más fuerte (resistencia a la tracción de 1500 megapascales) pero es muy frágil, por lo que puede ser menos útil que el titanio para muchas aplicaciones. Estoy de acuerdo en que la pregunta debería ser un poco más específica para obtener una respuesta real.

Los 5 metales más fuertes del mundo

1. Aceros (aleaciones que incluyen aceros al carbono y de maraging)
2. Inconel (una aleación)
3. Tungsteno
4. Titanio
5. Cromo

En general es tungsteno (W), pero desde el punto de vista metalúrgico depende de las propiedades físicas particulares.

Metal puro, puede ser titanio
Pero si estás hablando de materiales más fuertes, entonces nada supera a Graphene.

Titanio

Las nuevas aleaciones de magnesio son la aleación de metal más fuerte y liviana del mundo.