المحتوى
الصلابة هي مصطلح نسبي عند الإشارة إلى المواد ، المعدنية وغير المعدنية. بشكل عام ، تتضمن الصلابة نقطة انصهار عالية ، مقاومة للخدش ، ومقاومة عالية للتشوه تحت الضغط. يعد الكروم من بين العناصر المعدنية الأكثر صلابة ، مقارنة بالمعادن التي تمر بمرحلة انتقالية مثل النحاس والحديد والمعادن القلوية بما في ذلك الصوديوم والمعادن بعد التحول مثل الرصاص. ومع ذلك ، يمكن أن تكون مركبات وسبائك المعادن وعناصر أخرى أصعب من تلك الموجودة في حالتها النقية.
ميزان الصلابة
الصلابة هي خاصية تبدو في البداية بسيطة ولكن لها جوانب معقدة تظهر تحت الدراسة المتأنية. لتقييم ومقارنة صلابة المواد ، ابتكر العلماء عددًا من الاختبارات ومقاييس القياس. على سبيل المثال ، فإن مقياس Mohs هو نظام تصنيف نسبي يقارن مقاومة الخدش للمواد. لذلك إذا كانت المادة A يمكن أن تخدش المادة B ، فيجب أن تكون A أكثر صعوبة من B ، ويحصل A على رقم محسن أعلى. أقسى مادة مصنفة على أساس موهس هي الماس برصيد 10 ، والأنسب هو التلك مع تصنيف 1. يستخدم مقياس فيكرز مركزًا للماس في شكل هرم يمين ، ثم يتم ضغطه في مادة الاختبار لمدة 10 إلى 15 ثانية وتم الإبلاغ عنها كرقم VHN أو Vickers Hardness.
سبائك الصلب
الصلب هو سبيكة من الحديد والكربون وغيرها من المواد. تقدم مجموعة من الفولاذ مجموعة متنوعة من الخصائص المختلفة ، بما في ذلك الصلابة. يضاف الكروم لزيادة التآكل والمقاومة الكيميائية وكذلك تصلب وقوة درجات الحرارة العالية. البورون والنيكل والموليبدينوم والنيوبيوم والتيتانيوم يمكن أن تضيف جميعها خصائص تقوية وتصلب. مزيج من هذه المواد المختلفة يمكن أن ينتج بعضًا من أصعب المعادن المعروفة.
كربيد التنغستن
يتكون كربيد التنغستن 857 من كربيد التنغستن بنسبة 85.7 في المائة ، والنيكل 9.5 في المائة ، والتنتالوم 1.8 في المائة ، والتيتانيوم 1.5 في المائة ، والنيوبيوم 1 في المائة ، و 0.3 في المائة كروم. يقيس هذا الشكل من كربيد التنجستن بين 8 و 9 على مقياس موس. هو أصعب أربع مرات من التيتانيوم.
الكروم
مع تصنيف موس بنسبة 8.5 ، الكروم هو أصعب معدن عنصري نقي. ومع ذلك ، فإن الفولاذ الذي يستخدم الكروم أصعب من العنصر في حد ذاته. لا يلزم سوى كميات ضئيلة من الكروم لإضافة صلابة كبيرة للفولاذ. بالإضافة إلى استخدامه في السبائك ، فإن الطلاء بالكروم يضيف طبقة رقيقة من المعدن إلى مواد أخرى ، مما يوفر "غلافًا" صلبًا لامعًا خارجيًا يقاوم التآكل أيضًا.
المركبات المعدنية
عندما يتم دمجها كيميائيًا مع عناصر أخرى ، يمكن أن تنتج بعض المعادن مواد شديدة الصلابة. على سبيل المثال ، تتحد معادن الرينيوم والأزميوم النادرة مع البورون لصنع مركبات أصعب بكثير من الصلب ؛ في الواقع ، من المعروف أن ثنائي أكسيد الأوسيميوم يخدش الماس ، وهو أقسى المواد المعروفة التي تحدث بشكل طبيعي.