Самий твердий метал
Першим металом, який людство стало використовувати для господарських цілей, була мідь: легка в обробці, вона зустрічається в природі досить часто, тому не дивно, що саме вона послужила матеріалом для перших металевих ножів і сокир. Трохи пізніше люди виявили, що, додаючи в мідь олово, можна отримати значно міцніший сплав - бронзу. А коли освоїли залізо, то виявилося, що воно в чистому вигляді не набагато міцніше міді, а ось в з`єднанні з вуглецем набуває куди кращі міцності якості. Середньовічні алхіміки, крім пошуків філософського каменю, експериментували і з сплавами, намагаючись визначити, який найбільш твердий метал в світі, але все досліди підтверджували: сплави міцніше чистого металу, яким би він не був. А як же йде справа сьогодні?
найтвердіші
Всі найбільш міцні «чистокровні» метали були відкриті людиною досить пізно. Причина проста: вони зустрічаються куди рідше, ніж звичні для нас залізо або мідь. Існує кілька методів визначення твердості матеріалів: по Моосу, по Віккерсу, по Брінеллю і по Роквеллу, дані яких трохи різняться. За шкалою Мооса, наприклад, залізо має значення лише 4, а найбільша твердість у алмазу - 10. А десятка металів, чия твердість від 5 одиниць і вище, виглядає так:
- іридій - 5;
- рутеній - 5;
- тантал - 5;
- технецій - 5;
- хром - 5;
- берилій - 5,5;
- осмій - 5,5;
- реній - 5,5;
- вольфрам - 6;
- уран - 6.
Більшість з цієї «чудової десятки» зустрічаються в природі надзвичайно рідко (наприклад, річний видобуток рутенію в світі становить близько 18 тонн, а ренію - близько 40 тонн) або володіють радіоактивністю, що утрудняє їх застосування в побуті. І всі вони мають досить значну вартість, за винятком, мабуть, хрому. Саме висока твердість і відносно низька ціна на цей метал зробили його популярним при виготовленні міцних сплавів.
Використання самих твердих металів
Внаслідок того, що більшість самих твердих металів зустрічаються в природі дуже рідко, їх міцності якості залишаються незатребуваними або затребуваними вкрай обмежено, наприклад, для покриття вузлів і частин механізмів, що піддаються найбільшому навантаженню. А ось застосовувати при виготовленні інструментальної сталі або броні добавки з ренію або рутенію, погодьтеся, нерозумно. Цих металів просто не вистачить на все. Тому хром і виявився дуже затребуваним. Він є найважливішою легирующей добавкою, яка поліпшує як міцність, так і корозійну стійкість сплавів.
Деякі з твердих металів в дуже невеликих кількостях використовуються в медицині, при створенні космічної техніки, в якості каталізаторів і в деяких інших областях. У цих випадках затребуваною виявилася не їх твердість, а інші супутні якості. Вольфрам, наприклад, як найтугоплавкіший метал на планеті (температура плавлення +3422 за Цельсієм), знайшов застосування при створенні ниток розжарювання освітлювальних приладів. У невеликих кількостях він додається в сплави, які повинні витримувати дію високої температури тривалий час - наприклад, в металургійній промисловості.
уран
Уран, як і вольфрам, - самий твердий метал на Землі, але уран значно більше поширений на нашій планеті, тому знайшов куди більш широке застосування. І його радіоактивність не стала цьому на заваді. Найвідоміше застосування урану - в якості «палива» в атомних електростанціях. Крім того, він використовується в геології для визначення віку гірських порід і в хімічній промисловості.
Міцність і висока питома вага урану (він в 19 разів важча за воду) стали в нагоді при створенні бронебійних боєприпасів. В цьому випадку в хід йде не чистий метал, а його збіднена різновид, майже повністю складається з слаборадіоактивних ізотопу уран-238. Важкі сердечники з такого металу відмінно пробивають навіть добре броньовані цілі. Наскільки залишкові явища застосування подібних боєприпасів шкодять навколишньому середовищу і людині, достовірно поки невідомо, оскільки статистичного матеріалу з даного питання накопичено занадто мало.
