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硬度は、金属と非金属の両方の材料を指す場合の相対的な用語です。一般に、硬度には、高融点、耐引掻性、および圧力下での変形に対する高い耐性が含まれます。クロムは、銅や鉄などの遷移金属、ナトリウムなどのアルカリ金属、鉛などの遷移後金属と比較して、最も硬い金属元素です。ただし、金属やその他の元素の化合物や合金は、純粋な状態のものよりも硬い場合があります。
硬度計
硬さは、最初は単純に思えますが、入念な調査の下で複雑な側面を持ちます。材料の硬度を評価および比較するために、科学者は多くのテストおよび測定スケールを考案しました。たとえば、モーススケールは、材料の耐スクラッチ性を比較する相対的な評価システムです。したがって、材料Aが物質Bを引っ掻くことができる場合、AはBより硬くなければならず、Aはより高いモース数を取得します。最も硬いモース定格の物質は、スコア10のダイヤモンドであり、最も柔らかいものは、評価1のタルクです。ビッカーススケールは、右ピラミッド型のダイヤモンド圧子を使用し、10分間試験材料に押し込みます。 15秒までで、VHNまたはVickers Hardness Numberとして報告されます。
鋼合金
鋼は鉄、炭素、その他の材料の合金です。さまざまな鋼は、硬度を含むさまざまな特性を提供します。クロムは、腐食と耐薬品性、硬化と高温強度を高めるために添加されます。ホウ素、ニッケル、モリブデン、ニオブ、およびチタンはすべて、強化および硬化特性を追加できます。これらの異なる物質の組み合わせは、最も硬い金属のいくつかを生成できます。
タングステンカーバイド
タングステンカーバイド857は、85.7パーセントの炭化タングステン、9.5パーセントのニッケル、1.8パーセントのタンタル、1.5パーセントのチタン、1パーセントのニオブ、0.3パーセントのクロムでできています。この形態の炭化タングステンは、モーススケールで8から9の間です。チタンの4倍硬いです。
クロム
モース定格が8.5のクロムは、最も硬い純粋な元素金属です。ただし、クロムを使用する鋼は、元素自体よりも硬いです。鋼にかなりの硬度を追加するには、微量のクロムのみが必要です。合金での使用に加えて、クロムメッキは他の材料に金属の薄いコーティングを追加し、腐食にも耐える光沢のある硬い外側の「シェル」を提供します。
金属化合物
他の元素と化学的に結合すると、一部の金属は非常に硬い物質を生成する可能性があります。たとえば、レアメタルのレニウムとオスミウムはホウ素と結合して、鋼よりもはるかに硬い化合物を作ります。実際、二ホウ化オスミウムは、天然に存在する最も硬い物質であるダイヤモンドを引っ掻くことが知られています。