Какой металл имеет самую высокую прочность на растяжение?

В металлургической промышленности прочность на растяжение является одним из наиболее важных свойств, на которые обращают внимание производители и инженеры, пытаясь разработать продукцию для приложений с высокими нагрузками. Хотя многие металлы могут выдерживать такие нагрузки, какой металл обладает наибольшей прочностью на растяжение? С пределом прочности на растяжение 980 МПа вольфрам обладает самой высокой прочностью на растяжение среди всех других металлов. Однако важно понимать, как его прочность на растяжение соотносится с прочностью на сжатие, чтобы различать области применения вольфрама.

В этой статье мы сравниваем прочность вольфрама на растяжение и прочность на сжатие и обсуждаем другие металлы с высокими свойствами прочности на растяжение, которые можно использовать вместо вольфрама.

Прочность вольфрама на растяжение и прочность на сжатие

В то время как прочность на растяжение относится к способности металла сопротивляться растяжению или напряжению (силе растяжения) до того, как он сломается, прочность на сжатие относится к способности металла сопротивляться сжатию (силе толкания). Ниже мы подробно описываем прочность на растяжение и прочность на сжатие вольфрама.

Предел прочности вольфрама на растяжение

Прочность на растяжение (также называемая пределом прочности на растяжение) материала относится к его способности выдерживать нагрузку или напряжение до того, как он сломается или окончательно выйдет из строя. В этом отношении вольфрам обладает самой высокой прочностью на растяжение среди всех природных металлов.

Основной причиной его высокой прочности на разрыв является расположение его атомов и молекул. Между его атомами существует прочная металлическая связь посредством 5d-электронов. Таким образом, для разрыва связи требуется огромное количество энергии, и в результате вольфрам имеет высокую температуру плавления 6 192 ° F. По этой причине вольфрам используется в микроволновых печах и традиционных лампах накаливания.

Благодаря высокой прочности на растяжение вольфрам широко используется для производства твердых сплавов на основе карбидов вольфрама (вольфрамовая сталь). Способность выдерживать высокие нагрузки делает его идеальным сплавом для аэрокосмической и автомобильной промышленности. Вольфрам сопряжен с проблемами обработки; однако при наличии эффективных стратегий его можно использовать для изготовления узкоспециализированных устройств, таких как детали высокотемпературных печей, высоковольтные выключатели и мощные полупроводниковые выпрямительные устройства.

Однако не имеет значения, какой металл обладает наивысшей прочностью на растяжение, если только он не обладает одинаково высокими показателями прочности на сжатие для высокопрочных приложений любого типа.

Знакомство с прочностью вольфрама на сжатие

В отличие от прочности на растяжение, прочность на сжатие материала относится к его способности выдерживать силу одноосного сжатия до тех пор, пока он не сломается. Этот фактор очень важен при выборе материалов для дизайнерских конструкций.

Чем большую нагрузку может выдержать материал, тем сильнее он сопротивляется пластической деформации. Эта способность материала выдерживать напряжение нагрузки выражается как предел текучести материала. Предел текучести вольфрама и его сплавов колеблется от 300 до 1000 МПа. Вольфрам-углеродный сплав (карбид вольфрама) имеет предел текучести, близкий к алмазу. Вот почему карбид вольфрама в основном используется для режущих и горнодобывающих инструментов.

Какой металл имеет самую высокую прочность на растяжение после вольфрама?

Хотя вольфрам обладает самой высокой прочностью на растяжение, вместо него часто можно использовать другие металлические сплавы, указанные в таблице ниже:

<тд>550 <тд>550

Сплавы	Предел прочности при растяжении (МПа)	Предел текучести (МПа)	Свойства и характеристики	Приложения
Нержавеющая сталь	860	520	Высокая коррозионная стойкость Сохраняет высокую прочность даже при высоких температурах Низкие эксплуатационные расходы Наименее дорогой	Медицинское оборудование Авиация и космонавтика Архитектуры
Хром	413	362	Самый твердый металл в мире по шкале твердости Мооса Идеальный легирующий элемент для повышения прочности ферросплавов Высокая устойчивость к окислению	Производство нержавеющей стали Хромовое покрытие для обеспечения зеркального блеска Формы для обжига кирпича
Титан (CP 4)	483	Вдвое прочнее алюминия Высокая температура плавления:около 2750 °F Естественная устойчивость к коррозии Отличная биосовместимость	Ювелирные изделия Медицинские имплантаты Морские и аэрокосмические конструкции
Ванадий	800	776	Высокая температура плавления около 3470 °F Податливый, пластичный, с высокой коррозионной стойкостью Благодаря титану достигается высокое соотношение прочности и веса	Феррованадий Режущие инструменты Нательные доспехи Зубные имплантаты Реактивные двигатели
Инконель (IN718)	965	Исключительная прочность в криогенных условиях Собственная способность образовывать защитный оксидный слой от коррозии Легко сваривается и обрабатывается	3D-печать  Газотурбинные двигатели Детали турбореактивных двигателей Литье металла под давлением

До 1920 года вольфрам был известен как идеальный легирующий элемент для стали и использовался в качестве нити накала в лампах накаливания. В 1935 году были произведены первые вольфрамовые сплавы с тяжелыми металлами, и следующие 40 лет ознаменовались экспоненциальным ростом промышленного спроса. Сегодня, несмотря на кризис COVID-19, рынок вольфрама переживает бум, и ожидается, что в будущем его рост будет экспоненциальным.

Однако из-за текущих сбоев в цепочке поставок, вызванных COVID-19, крайне важно поддерживать избыточные запасы вольфрама или находить переработанные материалы для продолжения производства независимо от ситуации на рынке в будущем.

Надежный местный поставщик вольфрама, жаропрочных сплавов и многого другого

Industrial Metal Service специализируется на поставках металлов, таких как вольфрам, титан, алюминий и сталь, для механических мастерских, производителей и производителей в районе залива Сан-Франциско и по всей стране. Мы продаем новые металлы, полученные прямо с заводов в США, а также предлагаем проверенные остатки металла, которые могут обеспечить значительную экономию тем, кому необходимо поддерживать ограниченный бюджет.