вступ
Порівнюючи фізичні властивості двох матеріалів, важливо оцінити їх твердість. Твердість означає стійкість матеріалу до деформації або подряпин. Сталь і хром є двома матеріалами, які зазвичай використовуються у виробництві, і їхню твердість часто плутають. Ця стаття має на меті відповісти на запитання: «Чи хром твердіший за сталь?»
Що таке сталь?
Сталь - це широко використовуваний металевий сплав, що складається із заліза та вуглецю. Його виготовляють шляхом змішування залізної руди з вуглецем та іншими матеріалами, потім нагрівають і формують у потрібну форму. Вміст вуглецю може коливатися від 0.2% до 2,1%, і властивості сталі залежать від вмісту вуглецю. Сталь з високим вмістом вуглецю часто використовується для виготовлення інструментів і машин, тоді як сталь з низьким вмістом вуглецю використовується в будівництві.
Що таке хром?
Хром, також відомий як хром, — це хімічний елемент із символом Cr і атомним номером 24. Це твердий, блискучий і крихкий метал, який часто використовують для підвищення твердості або корозійної стійкості сталі. Він зазвичай використовується у виробництві металевих предметів, таких як інструменти, форми та машини.
Твердість сталі
Сталь славиться своєю твердістю та міцністю. Твердість сталі часто вимірюють за допомогою шкали твердості Роквелла, яка проникає в поверхню матеріалу за допомогою конуса з алмазним наконечником. Твердість сталі визначається глибиною проплавлення.
Твердість сталі також можна виміряти за допомогою тесту на твердість за Брінеллем, який передбачає застосування навантаження до сталевої кульки певного діаметру та вимірювання вдавлення. Чим вище відступ, тим твердіша сталь.
Сталь можна додатково загартувати за допомогою термічної обробки, яка передбачає нагрівання сталі до певної температури, витримування її при цій температурі протягом певного періоду, а потім швидке охолодження. Процес називається загартуванням і відпуском. Загартована сталь робить її міцнішою та стійкішою до зношування.
Твердість хрому
Хром твердіший за сталь через високу твердість і низьку пластичність. Твердість хрому часто вимірюють за шкалою твердості Мооса, яка оцінює мінерали та матеріали за шкалою від 1 до 10. Хром має твердість 9,0 за шкалою Мооса, тоді як сталь має твердість від 4 до 4,5.
Хром також можна зміцнити за допомогою процесу, який називається гальванічним покриттям, який передбачає нанесення тонкого шару хрому на металеву поверхню за допомогою електричного струму. Хромований шар забезпечує додаткову твердість, стійкість до корозії та естетичну цінність.
Порівняння твердості сталі та хрому
Існує кілька способів порівняння твердості сталі і хрому. Найпоширенішим способом є використання шкали твердості за Моосом, яка класифікує матеріали в порядку їх стійкості до подряпин. За цією шкалою хром твердіший за сталь, з рейтингом 9 порівняно з рейтингом сталі від 4 до 4,5.
Інший спосіб порівняти два матеріали - проаналізувати їх пластичність. Пластичність означає, наскільки матеріал може бути розтягнутий або деформований, перш ніж він зруйнується. Сталь більш пластична, ніж хром, тобто більш стійка до розтріскування або деформації. Однак хром є більш крихким, ніж сталь, тобто він, швидше за все, трісне або зламається під навантаженням.
Використання сталі та хрому
Сталь використовується в різних сферах застосування, включаючи будівництво, машини, інструменти та транспорт. Це універсальний і міцний матеріал, який може витримувати високі температури, тиск і знос.
Хром, з іншого боку, часто використовується як захисне покриття для сталі та інших матеріалів. Це додає шар твердості та стійкості до корозії та покращує зовнішній вигляд матеріалу.
Висновок
Підсумовуючи, хром твердіший за сталь, оскільки він має вищу оцінку за шкалою твердості Мооса. Однак сталь більш пластична, ніж хром, тобто менша ймовірність, що вона зламається або ламається під навантаженням. Обидва матеріали широко використовуються у виробництві та мають унікальні переваги та властивості, які роблять їх необхідними для різних галузей промисловості.