地球上最強硬的10種金屬

對科學家和工程師來說，將金屬由強至弱分類很有用，但做到這一點涉及多個屬性，因此有一定難度。應記住，鋼及其合金在大多數列表中通常都是強度最高的。鎢在自然金屬中，通常是第一，鈦是緊隨其后的競爭者。雖然這些金屬都不如鉆石或石墨烯堅硬，但這些碳原子晶格結構并非金屬。

四個強度決定因素

在評估金屬強度時，通常是基于以下四個屬性之一：

抗張強度是指金屬對抗拉伸能力的量度。餅干面團和橡皮泥的抗拉強度都很低，石墨烯是有史以來抗張強度最大的材料。
抗壓強度或硬度是測量抵抗擠壓能力的值。做到這一點的其中一個方法是使用莫氏硬度表（Mohs），從0-10，并且以10為最硬。
抗屈強度量度的是特定金屬桿或梁的抵抗彎曲和永久變形能力。對結構工程師來說，這是一個很重要的量度。
沖擊強度是材料在不粉碎的情況下抵抗沖擊的能力。盡管鉆石的莫氏硬度值是10，但用錘子可以將其打散。雖然鋼的硬度不如鉆石，但難以打碎。

合金與天然金屬

合金是金屬的混合物，生產合金的主要原因是產生一種更強硬的材料。最重要的合金是鋼，混合了鐵和碳，比這兩種元素的單獨形式都堅硬。冶金學家創造了大多數金屬的合金，它們屬于最堅硬的金屬類別。

最堅硬的金屬列表

由于要綜合多方面因素才能確定一種金屬的強度，因此難以按照由最強到最弱的循序排列。下面這個無序列表包括了世界上最強硬的天然金屬和合金，但循序則取決于側重因素而變化。

碳鋼 — 這是最常見的鐵和碳的合金，在確定強度的四個屬性方面都有很高分值。它的抗屈強度是260兆帕（Mpa），抗張強度是580 Mpa。碳鋼的莫氏硬度值是6.0，并且沖擊強度也很高。
鋼-鐵-鎳合金 — 這是該種合金的一些變種。碳鋼與鎳合金能將抗屈強度提高到1420MPa，抗張強度達到1460Mpa。
不銹鋼 — 是一種鋼、鉻和錳的合金，能產生抗屈強度高達1560Mpa，抗張強度1600Mpa的耐腐蝕金屬。與所有的鋼一樣，這種合金抗沖擊強度也很高，并且莫氏硬度是中值。
鎢 — 是所有天然金屬中抗張強度最高的一種。鎢經常與鋼和其它金屬混合制成更強硬的合金。然而，鎢易碎，容易受沖擊而打碎。
碳化鎢 — 是一種用鎢和碳混合而成的合金，經常用于生產刀、圓鋸片和鉆頭等帶邊緣的工具。鎢及其合金的抗屈強度通常在300-1000Mpa之間，抗張強度在500-1050Mpa之間。
鈦 — 這是一種抗拉強度和密度比都很高的天然金屬。鈦合金由于強度好并且重量輕，經常用于航空航天領域。
鋁化鈦 — 這是一種鈦、鋁和釩的合金，抗屈和抗拉強度都為800Mpa。
鉻鎳鐵合金 — 一種由奧氏體、鎳和鉻混合而成的高溫合金。鉻鎳鐵合金能耐受極端條件和高溫，因此適合用于高速渦輪和核反應堆應用。
鉻 — 如果基于硬度判斷金屬的強度，鉻應為最高，因為它的莫氏硬度值為9.0。它本身的抗屈和抗拉強度不如其它金屬，但經常添加到合金中增加硬度。
鐵— 是鋼的成分之一，也被歸類為最強硬的金屬列表中。鑄鐵的莫氏硬度值為5，抗屈和抗拉強度分別為246和414Mpa。