¿Cuáles son los 10 metales más fuertes de la Tierra?

Categoría/s: Ciencia, Física, Química

Es muy útil para los científicos e ingenieros agrupar metales de los más fuertes a los más débiles, pero el principal obstáculo para hacer esto de manera significativa es que la resistencia se define por varias propiedades. Teniendo esto en cuenta, el acero y sus aleaciones generalmente encabezan la mayoría de las listas de resistencia general. El tungsteno es generalmente el número uno en las listas que están restringidas a los metales naturales, aunque el titanio es un competidor cercano. Ninguno de estos metales es tan duro como el diamante o tan resistente como el grafeno, pero estas estructuras cristalinas de carbono no son metales.

Cuatro determinantes de fuerza

Al evaluar la resistencia de un metal, se podría estar hablando de cualquiera de estas cuatro cualidades:

  • La resistencia a la tracción es el máximo esfuerzo de tracción que un cuerpo puede soportar antes de romperse. El grafeno tiene una de las resistencias a la tracción más altas jamás registradas.
  • La resistencia a la compresión mide cuánto resiste un material al ser comprimido. Una forma de determinar esto es usar la escala de Mohs, con valores de 0 a 10, siendo 10 el más resistente.
  • El límite elástico o límite de elasticidad es la tensión máxima que un material elástico puede soportar sin sufrir deformaciones permanentes. Esta es una medida importante en la ingeniería estructural.
  • La resistencia al impacto es la capacidad de un material para resistir el impacto sin romperse. Aunque el diamante alcanza 10 iones en la escala de Moh, puede romperse si es golpeado por un martillo. El acero no es tan duro como el diamante, pero no se puede romper fácilmente.

Aleaciones vs. Metales Naturales

Las aleaciones son combinaciones de metales, y la razón principal para hacer aleaciones es producir un material más fuerte. La aleación más importante es el acero, que es una combinación de hierro y carbono y es mucho más duro que cualquiera de sus dos componentes elementales. Los metalúrgicos crean aleaciones de la mayoría de los metales, incluso el acero, y pertenecen a las listas de los metales más duros.

Debido a que muchos factores se combinan para definir la resistencia de un metal, es difícil organizar una lista ordenada del más fuerte al más débil. La siguiente lista desordenada incluye los metales naturales y aleaciones más fuertes del mundo, pero el orden cambiaría según la propiedad que se considere más importante.

Acero al carbono

Esta aleación común de hierro y carbono ha estado en producción durante siglos y tiene un puntaje alto en las cuatro cualidades que definen la resistencia. Tiene un límite elástico de 260 megapascales (MPa) y una resistencia a la tracción de 580 MPa. Tiene un puntaje de aproximadamente 6.0 en la escala de Mohs y es altamente resistente al impacto.

Aleación de acero, hierro y níquel

Existen algunas variaciones de esta aleación, pero en general, la aleación de acero al carbono con níquel aumenta el límite elástico hasta 1.420 MPa y la resistencia a la tracción hasta 1.460 MPa.

Acero inoxidable

Una aleación de acero, cromo y manganeso produce un metal resistente a la corrosión con un límite elástico de hasta 1.560 MPa y una resistencia a la tracción de hasta 1.600 MPa. Como todos los tipos de acero, esta aleación es altamente resistente a los impactos y tiene un rango medio en la escala de Mohs.

Tungsteno

Con la mayor resistencia a la tracción de cualquier metal natural, el tungsteno a menudo se combina con acero y otros metales para crear aleaciones aún más fuertes. Sin embargo, el tungsteno es frágil y se rompe bajo impacto.

Carburo de tungsteno

Una aleación de tungsteno y carbono, este material se usa comúnmente para herramientas con filos cortantes, como cuchillos, sierras circulares y brocas. El tungsteno y sus aleaciones tienen un límite elástico típico de 300 a 1.000 MPa y una resistencia a la tracción de 500 a 1.050 MPa.

Titanio

Este metal natural tiene la mayor relación de resistencia a la tracción a la densidad de cualquier metal, lo que lo hace más fuerte que el tungsteno. Sin embargo, tiene una puntuación más baja en la escala de dureza de Mohs. Las aleaciones de titanio son fuertes y livianas y a menudo se usan en la industria aeroespacial.

Aluminuro de titanio

Esta aleación de titanio, aluminio y vanadio, tiene un límite elástico de 800 MPa y una resistencia a la tracción de 880 MPa.

Inconel

Una superaleación de austenita, níquel y cromo, el inconel conserva sus fortalezas en condiciones extremas y altas temperaturas, lo que lo hace adecuado para turbinas de alta velocidad y aplicaciones de reactores nucleares.

Cromo

Si define la resistencia de un metal simplemente en función de lo duro que es, entonces el cromo, que obtiene 9.0 en la escala de Mohs, encabezaría la lista. Por sí solo, no es tan fuerte como otros metales en términos de rendimiento y resistencia a la tracción, pero a menudo se agrega a las aleaciones para hacerlas más duras.

Hierro

Uno de los componentes del acero, y el metal de referencia para los fabricantes de herramientas y armas a lo largo de los siglos, el hierro completa la lista de los metales más fuertes del mundo. Las puntuaciones de hierro fundido son aproximadamente 5 en la escala de Mohs, y su rendimiento y resistencia a la tracción son de aproximadamente 246 y 414 MPa, respectivamente.

 

Fuente: Sciencing

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