Metaal is een geslacht dat een aantal verschillende materialen beschrijft die meestal glanzend, elektrisch en thermisch geleidend en bovenal hard zijn. Metalen zijn zeer divers. Meer dan 75 procent van de 118 elementen op het periodiek systeem zijn gemaakt van metalen. De vraag die velen zich dan ook stellen is natuurlijk: “Wat zijn de hardste metalen ter wereld?” In dit artikel kijken we naar de vele verschillende soorten metalen, ongeacht of het elementen, verbindingen of legeringen zijn, om uit te vinden wat de sterkste en hardste metalen zijn. Onze lijst is gebaseerd op de schaal van Brinell, die de indrukkinghardheid van materialen meet. Het is belangrijk op te merken dat er zelden een eenduidige waarde voor een metaal is, omdat ze de neiging hebben te variëren, afhankelijk van uit welke legeringen en verbindingen ze zijn samengesteld.
Tungsten (1960-2450 MPa)
Tungsten is een van de hardste metalen die je in de natuur kunt vinden. Het zeldzame chemische element, ook bekend als wolfraam, heeft een hoge dichtheid (19,25 g/cm3) en een hoog smeltpunt (3422 °C/ 6192 °F). In zijn zeldzame vorm is wolfraam moeilijk te bewerken door zijn broosheid, die kan worden veranderd wanneer het zuiver wordt. Wolfraam wordt vaak gebruikt om harde legeringen te maken, zoals snelstaal om de bescherming tegen slijtage te verhogen en het elektrisch geleidingsvermogen te verbeteren.
Iridium (1670 MPa)
Zoals wolfraam is Iridium een chemisch element dat tekenen vertoont van hoge dichtheid en een tolerantie voor hoge temperaturen. Iridium behoort tot de metalen van de platinagroep en lijkt in zijn uiterlijk op platina. Toch is iridium moeilijk om mee te werken. Aangezien het zeer hard is, is iridium ook vrij bros, wat nog wordt verergerd door het zeer hoge smeltpunt van meer dan 2.000°C. Iridium behoort tot de zeldzaamste elementen op het aardoppervlak en is tevens een van de meest corrosiebestendige elementen.
Staal
Staal is een metaallegering van ijzer en andere elementen, zoals koolstof. Het is het meest gebruikte materiaal in de bouw, machinebouw, en andere industrieën. Wegens de vele variaties en kwaliteitsniveaus die staal kan aannemen, is er geen eenvormige hardheidswaarde. Er bestaan veel verschillende technieken om staal te temperen om de slijtvastheid van staal, de warmtetolerantie en de bescherming tegen slijtage te verbeteren. Borocoat bijvoorbeeld optimaliseert de hardheid van staal zonder het bros te maken. Lees meer over boroneren en Borocoat.
Osmium (3920-4000 MPa)
Osmium behoort tot de metalen van de platinagroep en vertoont een hoge dichtheid. Het is zelfs het dichtste, in de natuur voorkomende element op aarde met 22,59 g/cm3. Dit is ook de reden waarom Osmium pas smelt bij 3033 °C, een temperatuur die het moeilijk maakt om met het metaal te werken. Wanneer het wordt gelegeerd met andere metalen uit de platinagroep (zoals iridium, platina en palladium) kan het worden gebruikt op veel verschillende gebieden waar hardheid en duurzaamheid nodig zijn.
Chroom (687-6500 MPa)
Chroom is een element dat vaak wordt aangetroffen in legeringen, zoals roestvrij staal. Op de schaal van Mohs, die de krasbestendigheid meet, behoort het tot de top. Chroom wordt gewaardeerd om zijn hoge corrosiebestendigheid en zijn hardheid. Omdat het gemakkelijker te hanteren is dan de platinagroep-metalen, is chroom een veelgebruikt element in legeringen.
Titanium (716 tot 2770 MPa)
Titanium staat bekend om zijn sterkte. Hoewel het qua Brinell-hardheid niet kan tippen aan enig ander metaal op deze lijst, heeft titanium een indrukwekkende sterkte-gewichtsverhouding. Zelfs in zijn pure vorm is titanium harder dan veel staalsoorten. Als vuurvast metaal is het zeer goed bestand tegen hitte en slijtage en daarom is titanium een populair legeringsmetaal. Het kan worden gelegeerd met ijzer en koolstof, bijvoorbeeld.