Trước khi xếp hạng, chúng ta cần biết rằng câu hỏi “Kim loại nào cứng nhất” quả thực là một vấn đề quá rộng. Đặc trưng cho tính cứng của vật liệu có thể bao gồm: Độ cứng Mohs, đặc trưng cho tính chất chống lại vết trầy xước (chủ yếu đối với khoáng vật); Độ cứng Brinell, Độ cứng Rockwell, Độ cứng Vickers; đặc trưng cho khả năng chống lại biến dạng dẻo cục bộ của vật đem thử khi ấn vật cứng khác hơn lên nó. Và giới hạn chảy, đặc trưng cho giới hạn ứng suất tác động lên vật liệu gây biến dạng hình thù ban đầu. Show Bảng xếp hạng sau đây sắp xếp tăng dần theo chỉ số độ cứng theo thang Mohs để tìm hiểu kim loại cứng nhất là kim loại nào. No.6 ThépĐộ cứng theo thang Mohs 4.0 Chính xác hơn, thép là hợp kim chứ không phải một kim loại đơn lẻ, hợp kim này được cấu thành từ sắt và các nguyên tố khác như cacbon, crom, niken, mangan, v.v… Nó là vật liệu được sử dụng nhiều nhất trong xây dựng, cơ khí cũng như các ngành công nghiệp khác.  Hiện nay trên thị trường có rất nhiều chủng loại thép với các cấp chất lượng khác nhau, vì vậy không thể khái quát chung về giá trị độ cứng của thép. Bằng các biện pháp nhiệt luyện, khả năng chịu mài mòn và độ bền nhiệt của thép được nâng cao đáng kể, người ta thường ví Thép là loại vật liệu “nhạy cảm” với Nhiệt luyện. Ví dụ lớp phủ Boron có thể nâng cao độ cứng của thép mà không gây ra hiện tượng giòn cứng. Tùy theo hàm lượng các nguyên tố, Thép có thể được chia thành thép các bon và thép hợp kim. Trong đó, Thép cacbon chiếm khoảng 90% sản lượng thép, có giới hạn chảy xấp xỉ 260MPa; còn lại thép hợp kim như thép hợp kim niken, có giới hạn chảy là 1560 MPa. Vậy, Kim loại nào cứng nhất? Xuất phát theo quan điểm của bài viết này, chúng ta tiếp tục tìm hiểu thứ tự độ cứng của các kim loại phổ biến còn lại. No.5 Titanium (Ti)Độ cứng theo thang Mohs 6.0 Titan, được biết đến với độ bền đặc trưng của nó. Về độ cứng Brinell, Titan chắc chắn không thể lọt vào bảng xếp hạng nhưng riêng độ bền thì thật là ấn tượng, nó có trị số cao gấp 2 lần so với thép; thậm chí ngay cả Titan nguyên chất cũng có độ bền cao hơn thép. Tận dụng được ưu thế đó, Titan và hợp kim của nó, điển hình như hợp kim titan nhôm thường được ứng dụng trong ngành hàng không vũ trụ, làm vật liệu chế tạo thùng nhiên liệu cũng như các bộ phận khác của động cơ phản lực. Ngoài ra, hợp kim titan còn được sử dụng rộng rãi trong sản xuất, chế tạo tàu thuyền, xây dựng đường ống trong môi trường chịu ăn mòn, v.v… Không những thế, Titan còn là kim loại không gây độc ngay cả khi được sử dụng với số lượng lớn, do có khả năng tương thích sinh học tốt nên được ứng dụng nhiều trong y tế. No.4 Iridium (Ir)Độ cứng theo thang Mohs 6.5 Vật mẫu kg quốc tế trước đây được xác định nhờ một vật mẫu hình trụ, có kích thước tương đương một quả bóng golf, cấu tạo gồm 90% bạch kim và 10% iridium, và hiện đang được lưu giữ ở Pháp. Iridium là kim loại rất cứng, mật độ của nó được coi là cao thứ hai trên thế giới (22,56 gam/cm3), và có đặc tính chịu được nhiệt độ cao (điểm nóng chảy trên 2000°C), chống ăn mòn tốt, nhưng ngược lại cũng là vật liệu tương đối giòn. No.3 Osmium (Os)Độ cứng theo thang Mohs 7.0 Tinh thể Osmium có thể được chế tạo bằng phương pháp bay hơi lắng đọng hóa học (CVD). Osmium là nguyên tố kim loại tự nhiên có mật độ cao nhất (22,59 g/cm3). Đây là loại vật liệu chịu được nhiệt độ cao (điểm nóng chảy trên 3033°C), và thường được kết hợp với các kim loại khác như Iridium, Palladium và Bạch kim để chế tạo thành những vật liệu vừa có độ cứng và độ bền cao. No.2 Vonfram-WĐộ cứng theo thang Mohs 7.5 Vonfram là một trong những kim loại cứng nhất trong tự nhiên và nó cũng là kim loại tự nhiên có độ bền kéo cao nhất. Nó có mật độ (19,25 g/cm3) và nhiệt độ nóng chảy cao (3422°C). Với tính bền nóng cao như vậy, Vonfram được ứng dụng để chế tạo các bộ phận của tên lửa. Tuy nhiên, Vonfram lại giòn và dễ bị hỏng khi va đập, tương tự như gốm. Tính giòn này được cải thiện khi nâng cao độ tinh khiết của vonfram. Do đó, Vonfram là nguyên tố quan trọng trong việc chế tạo thép hợp kim chịu mài mòn, và được ứng dụng nhiều trong các ngành công nghiệp chiếu sáng, hàng không vũ trụ và hóa chất. Ví dụ điển hình về Vonfram và hợp kim của nó là việc ứng dụng chúng để chế tạo các dụng cụ cắt chịu mài mòn cao như dao, cưa cũng như trong các linh phụ kiện xe công trình. Với độ cứng 7.0 theo thang Mohs đã là chỉ số khá cao, vậy kim loại nào cứng nhất? No.1 Chromium (Cr)Độ cứng theo thang Mohs 8.5 Crom được biết đến là kim loại cứng nhất trong tất cả các kim loại, thường được kết hợp để chế tạo hợp kim độ bền cao như thép không gỉ. Nó đứng đầu thang Mohs về khả năng chống lại vết trầy xước. Với độ cứng 8.5 trên thang điểm Mohs (kim cương là 10), như vậy nó có thể làm xước các mẫu thạch anh hay topaz (độ cứng là 8) nhưng lại bị Corundum làm xước (Corundum có độ cứng 9.0). Như vậy, Crom và kim cương cái nào cứng hơn? Mặc dù kim cương rất cứng, nhưng nó không phải là kim loại. Vậy nên vị trí Kim loại cứng nhất thế giới thuộc về Crom. Và tất nhiên, nếu như ai đó nói rằng, kim cương là kim loại cứng nhất thì hiển nhiên câu phát biểu đó sẽ chưa chính xác. Ngoài ra, Giá trị của Crom không chỉ nằm ở độ cứng mà còn ở khả năng chống ăn mòn cao, và là nguyên tố được sử dụng phổ biến trong các hợp kim vì nó dễ xử lý và hàm lượng của nó lại phong phú hơn các kim loại thuộc nhóm bạch kim. Bên cạnh đó, Crom cũng được đánh giá cao vì là kim loại có thể chịu đánh bóng nhiều lần mà không bị đổi màu. Crom được đánh bóng đơn giản phản chiếu gần 70% quang phổ nhìn thấy, và gần 90% ánh sáng hồng ngoại bị phản xạ. Trên đây là toàn bộ câu trả lời cho thắc mắc “Kim loại nào cứng nhất” của mọi người; hy vọng độc giả có thêm được những thông tin hữu ích từ bài viết. Về các vấn đề liên quan đến vật liệu cơ khí, xin vui lòng để lại bình luận ở bên dưới hoặc liên hệ chúng tôi, Chuyên trang Kỹ thuật vật liệu sẽ đồng hành giải đáp cùng các bạn. Kim loại cứng nhất trên thế giới là gì?Nhắc đến độ cứng, chúng ta nghĩ ngay tới crom, khi đây là kim loại cứng nhất mà con người từng biết đến, với độ cứng là 8,5 dựa theo thang Mohs. Kim loại này thậm chí có khả năng cắt được cả thủy tinh. Tuy nhiên, một hợp kim giữa crom, coban và niken có tên hóa học là CrCoNi mới là vật chất cứng nhất trên Trái Đất. Kim loại nhẹ nhất thế giới là gì?Vi kim loại (Metallic microlattice)Microlattice kim loại là kim loại nhẹ nhất thế giới và là một trong những vật liệu cấu trúc nhẹ nhất. Vật liệu xốp tổng hợp này được làm từ ống phốt pho niken có mật độ thấp tới 0,9 miligam trên centimet khối. Sắt có độ cứng bao nhiêu?Top 5 - Sắt (Fe) Và đây cũng là một trong những kim loại có trữ lượng dồi dào nhất trái đất. Sắt cũng thuộc dạng kim loại có độ cứng cao (độ cứng 4.0 Mohs), nên thích hợp sử dụng để chế tạo các loại thiết bị, đồ dùng. Trong tự nhiên, sắt có trong các thiên thạch và các quặng sắt. Nguyên tờ gì cũng nhất?Hiện tại, kim cương vẫn giữ được vị trí vật liệu cứng nhất thế giới. w-BN có cấu trúc tương tự với kim cương nhưng nó còn có thêm Boron và Nitơ. Vật liệu này cực kỳ hiếm, chỉ có thể được tìm thấy sau một đợt phun trào núi lửa nhất định. |
