Prvi metal koji je čovječanstvo počelo koristiti u kućanske svrhe bio je bakar: lako se obrađuje, u prirodi ga nalazimo prilično često, pa ne čudi što je služio kao materijal za prve metalne noževe i sjekire. Nešto kasnije ljudi su otkrili da dodavanjem kositra u bakar možete dobiti puno trajniju leguru - broncu. A kad se savladalo željezo, pokazalo se da u svom čistom obliku nije puno jači od bakra, ali u kombinaciji s ugljikom stječe mnogo bolja svojstva čvrstoće. Srednjovjekovni alkemičari, osim što su pretraživali filozofov kamen, eksperimentirali su i sa legurama, pokušavajući utvrditi koji je najtvrđi metal na svijetu, ali svi su pokusi potvrdili da su legure jače od čistog metala, ma kakve bile. Ali što ćemo danas?
Sadržaj članka
- Najteže
- Korištenje najtvrđih metala
- Uran
Najteže
Sve najjače "čistokrvne" metale čovjek je otkrio prilično kasno. Razlog je jednostavan: oni su puno rjeđe od uobičajenog željeza ili bakra. Postoji nekoliko metoda za određivanje tvrdoće materijala: prema Mohsu, prema Vickersu, prema Brinellu i prema Rockwellu, čiji se podaci malo razlikuju. Na Mohsovoj ljestvici, na primjer, željezo ima vrijednost samo 4, a najveća tvrdoća dijamanta je 10. A desetak metala čija je tvrdoća 5 jedinica ili više izgleda ovako:
- iridij - 5;
- rutenij - 5;
- tantal - 5;
- tehnecij - 5;
- krom - 5;
- berilij - 5,5;
- osmij - 5,5;
- renij - 5,5;
- volfram - 6;
- uran - 6.
Većina ove "veličanstvene desetke" u prirodi je izuzetno rijetka (na primjer, godišnja proizvodnja rutenija u svijetu je oko 18 tona, a renija oko 40 tona) ili ima radioaktivnost koja ih otežava upotrebu u svakodnevnom životu. Svi oni imaju vrlo značajan trošak, s mogućom iznimkom kroma. Velika tvrdoća i relativno niska cijena ovog metala učinila ga je popularnim u proizvodnji izdržljivih legura.
do sadržaja ↑Korištenje najtvrđih metala
Zbog činjenice da je većina najtvrđih metala u prirodi vrlo rijetka, njihova svojstva čvrstoće ostaju nepotrebna ili se zahtijevaju vrlo ograničeno, na primjer, da pokriju čvorove i dijelove mehanizama koji su izloženi najvećem opterećenju. Ali glupo je koristiti aditive iz renija ili rutenija u proizvodnji alatnih čelika ili oklopa. Ti metali jednostavno nisu dovoljni za sve. Stoga se krom pokazao vrlo popularnim. To je najvažniji legirajući aditiv koji poboljšava čvrstoću i otpornost legura na koroziju..
Neki od tvrdih metala u vrlo malim količinama koriste se u medicini, u stvaranju svemirske tehnologije, kao katalizatori i na nekim drugim područjima. U tim slučajevima nije tražena njihova tvrdoća, već ostale povezane kvalitete. Volfram, na primjer, kao najotporljiviji metal na planeti (talište +3422 Celzija), našao je primjenu u stvaranju rasvjetnih uređaja sa žarnom niti. U malim količinama dodaje se u legure koje moraju dugo izdržati visoke temperature - na primjer, u metalurškoj industriji.
Sadržaj oglašavanja ↑Uran
Uran je poput volframa najtvrđi metal na Zemlji, ali je uran mnogo češći na našem planetu, pa je našao mnogo širu primjenu. A njegova radioaktivnost nije postala ta prepreka. Najpoznatija upotreba urana je kao „gorivo“ u nuklearnim elektranama. Osim toga, koristi se u geologiji za određivanje starosti stijena i u kemijskoj industriji..
Svojstva čvrstoće i visoka specifična težina urana (on je 19 puta teži od vode) dobro su došli pri izradi oklopnog streljiva. U ovom se slučaju ne koristi čisti metal, već njegova osiromašena raznolikost, koja se gotovo u cijelosti sastoji od slabo radioaktivnog izotopa urana-238. Teške jezgre izrađene od takvog metala savršeno prodiru u čak i oklopne ciljeve. Još nije poznato koliko zaostalih učinaka upotrebe takvog streljiva šteti okolišu i ljudima, s obzirom na to da je o ovom pitanju premalo statističkog materijala..
