İçerik
Sertlik, hem metal hem de metal olmayan malzemelere atıfta bulunurken göreceli bir terimdir. Genel olarak sertlik, yüksek bir erime noktası, çizilme direnci ve basınç altında deforme olmaya karşı yüksek direnç içerir. Krom, bakır ve demir gibi geçiş metalleri, sodyum içeren alkali metaller ve kurşun gibi geçiş sonrası metaller ile karşılaştırıldığında en sert metalik elementler arasındadır. Bununla birlikte, metallerin ve diğer elementlerin bileşikleri ve alaşımları saf halindekilerden daha zor olabilir.
Sertlik Kantarları
Sertlik ilk bakışta basit görünen, ancak dikkatli bir çalışma sonucu ortaya çıkan karmaşık yönleri olan bir özelliktir. Malzemelerin sertliğini derecelendirmek ve karşılaştırmak için, bilim adamları bir dizi test ve ölçüm ölçeği geliştirmiştir. Örneğin, Mohs ölçeği, malzemelerin çizilme direncini karşılaştıran göreceli bir derecelendirme sistemidir. Eğer A maddesi B maddesini çizebilirse, A B'den daha sert olmalı ve A daha yüksek bir Mohs numarası almalıdır. En sert Mohs dereceli madde 10'luk bir pırlantadır ve en yumuşak olanı 1'lik bir pudradır. Vickers ölçeği, daha sonra 10 saniye boyunca test maddesine basılan bir dik piramit şeklinde bir elmas girinti kullanır. 15 saniye ve VHN veya Vickers Sertlik Numarası olarak rapor edildi.
Çelik Alaşımları
Çelik demir, karbon ve diğer malzemelerin bir alaşımıdır; bir dizi çelik, sertlik dahil olmak üzere çeşitli farklı özellikler sunar. Korozyon ve kimyasal direncin yanı sıra sertleşme ve yüksek sıcaklık dayanımını arttırmak için krom eklenir. Bor, nikel, molibden, niyobyum ve titanyum, tüm güçlendirme ve sertleşme özellikleri ekleyebilir. Bu farklı maddelerin bir kombinasyonu en bilinen metallerin bazılarını üretebilir.
Tungsten karbür
Tungsten karbür 857 yüzde 85.7 tungsten karbür, yüzde 9.5 nikel, yüzde 1.8 tantal, yüzde 1.5 titanyum, yüzde 1 niyobyum ve yüzde 0.3 kromdan yapılmıştır. Tungsten karbürün bu formu Mohs ölçeğinde 8 ila 9 arasındadır. Titanyumdan dört kat daha zordur.
Krom
8,5 Mohs derecesine sahip olan krom, en sert saf metaldir; Bununla birlikte, krom kullanan çelikler elementin kendisinden daha zordur. Çeliklere sert sertlik kazandırmak için yalnızca az miktarda krom gerekir. Alaşımlarda kullanımına ek olarak, krom kaplama diğer malzemelere metalin ince bir kaplamasını ekleyerek, aynı zamanda korozyona dayanıklı parlak, sert bir dış “kabuk” sağlar.
Metal bileşikleri
Diğer elementlerle kimyasal olarak birleştirildiğinde, bazı metaller aşırı sert maddeler üretebilir. Örneğin, nadir metaller renyum ve osmium, çelikten daha sert olan bileşikler yapmak için bor ile birleşir; Aslında, osmium diborid'in, doğal olarak meydana gelen en bilinen madde olan elması çizdiği bilinmektedir.