Tổng hợp các kim loại cứng nhất trên thế giới mà bạn nên biết!

Ngày nay khi thế giới đang rất phát triển thì những kim loại có đủ độ cứng để xây dựng trong các công trình vô cùng quan trọng. Bởi vậy mà rất nhiều loại kim loại có màu sắc, hình dáng và tính chất khác nhau được con người tìm ra. Vậy kim loại cứng nhất là kim loại nào? Để hiểu rõ hơn, hãy cùng Thép Trí Việt đi tìm câu trả lời trong bài viết ngay sau đây!

Độ cứng của kim loại là gì?

Độ cứng của kim loại là khả năng chống lại sự biến dạng của kim loại khi phải chịu lực lớn tác dụng. Đây được cho là tiêu chí quan trọng để đánh giá độ bền cũng như đánh giá chất lượng của kim loại. Chính vì vậy, độ cứng kim loại được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực cơ khí và gia công tạo hình cho sản phẩm.

Hiện nay, bất kỳ một kim loại nào trước khi đưa vào sử dụng đều được nhà sản xuất tính toán kiểm tra kỹ lượng về độ cứng cẩn thận trong phòng thí nghiệm với đầy đủ trang thiết bị cần thiết.

Nhìn chung, độ cứng không phải là đặc tính. Tính chất này khác hoàn toàn so với các đơn vị cơ bản của kim loại như chiều dài, khối lượng. Vì thế, bạn hãy hiểu độ cứng chỉ là kết quả của quá trình đo lường và xác định tính chất của kim loại đó.

Lý do chúng ta cần quan tâm tới độ cứng kim loại?

Bạn có biết, độ cứng kim loại có tác dụng biểu thị rõ tính chất bề mặt của kim loại. Dù đây không phải là thông số biểu thị tính chất chung cho kim loại nhưng nhờ độ cứng thì các bạn có thể nắm được khả năng chống mài mòn của vật liệu lựa chọn sử dụng. Bởi độ cứng kim loại tỷ lệ thuận với khả năng chống mài mòn của vật liệu, khi kim loại cứng nhất đồng nghĩa với khả năng chống mài mòn tốt nhất.

Ngoài ra, đối với những loại vật liệu đồng nhất thì độ cứng thường có mối tương quan với khả năng gia công cũng như giới hạn độ bền của vật liệu. Từ đó mà độ cứng càng cao thì vật liệu sẽ càng khó cắt và tạo hình hơn khi sử dụng.

Phân loại độ cứng của kim loại

Hiện nay, độ cứng của kim loại được chia làm 2 loại chính bao gồm độ cứng thô đại và độ cứng tế vi. 

• Độ cứng thô đại: là loại độ cứng được sử dụng phổ biến nhờ sở hữu mũi đâm và tải trọng là một trong các yếu tố quan trọng và có ý nghĩa thực tiễn trong quá trình sản xuất.
• Độ cứng tế vi: đây là loại độ cứng được sử dụng nhiều trong nghiên cứu. Bởi để có thể đảm bảo độ cứng này, kim loại chỉ cần có một mũi đâm nhỏ là có thể tác động vào nó.

Nhìn chung, kiểm tra độ cứng là yếu tố cực kỳ quan trọng trong quy trình kiểm soát chất lượng. Quá trình kiểm tra độ cứng cho phép đánh giá chính xác các đặc tính của kim loại cả về độ dẻo, độ bền cùng khả năng chống ăn mòn. Từ đó, giúp người dùng có thể xác định vật liệu đó có phù hợp với yêu cầu cũng như mục đích sử dụng hay không. 

Top 5 kim loại cứng nhất

Ngày nay, trên thị trường có rất nhiều kim loại nhưng không phải kim loại nào cũng sở hữu độ cứng tốt. Dưới đây là top 5 kim loại cứng nhất hiện nay:

Crom (Cr)

Đặc điểm của Crom:

• Crom là kim loại cứng nhất thế giới mà loài người từng biết tới. Đây là kim loại có độ cứng nhất trong tất cả các kim loại nên được dùng làm nguyên liệu chủ yếu chế tạo thép không gỉ. Crom có đặc tính cứng và giòn cũng như có độ nóng chảy rất cao. 
• Bề mặt kim loại Crom được phủ một lớp màng Cr203 nên tạo ra ánh bạc và có khả năng chống xước cực tốt. Đây được cho là một trong những đặc điểm nổi bật của nguyên tố kim loại này. Ngoài ra, Crom có khối lượng riêng là 7,2 g/cm3 nên cũng thuộc top những kim loại nặng nhất.
• Hiện tại, độ cứng theo thang điểm Mohs thì Crom được đánh giá ở mức 8,5 điểm nên Crom trở thành kim loại có độ cứng cao nhất hành tinh cho đến thời điểm hiện tại

Ứng dụng của Crom: Nhờ sở hữu cho mình độ cứng nổi bật mà Crom là kim loại được ứng dụng rộng rãi trong ngành sản xuất thép không gỉ. Không chỉ vậy, nhờ sở hữu khả năng từ tính mà Crom còn được ứng dụng trong việc chế tạo hợp kim. Nhờ vào đặc điểm nổi bật này mà con người có thể tạo ra được nhiều sản phẩm vừa có khả năng chống ăn mòn lại vừa có thể sử dụng đánh bóng bề mặt khác nhau.

Từ trước đến nay hầu hết mọi người đều cho rằng kim cương là kim loại có độ cứng lớn nhất mà không hề hay biết rằng mặc dù kim cương rất cứng nhưng kim cương lại không phải là kim loại. Do vậy, giữa Crom và kim cương cái nào cứng hơn? Câu trả lời chính là Crom. Tuy rất cứng trong điều kiện nhiệt độ phòng nhưng kim cương lại trở nên dễ bị tổn thương ở nhiệt độ cao. Đặc biệt, khi được nung đến nhiệt độ 800 độ C thì tính chất vật lý của kim cương thay đổi không còn như lúc ban đầu đồng thời độ bền đặc trưng cũng bị tổn hại.

Vonfram (W)

Đặc điểm của Vonfram:

• Vonfram là kim loại có độ cứng chỉ đứng sau Crom, sở hữu cho mình độ bền lên tới 1510 megapascal nên cũng thuộc vào top những kim loại cứng nhất hiện nay. Tuy nhiên, nếu xét về độ bền kéo, Vonfram luôn là kim loại giữ vị trí hàng đầu mà không có bất kì kim loại nào có thể vượt mặt. Ngoài ra, đây là kim loại có độ nóng chảy cao nhất.
• Ở dạng thô, Vonfram có màu xám thép, giòn và cứng sau khi gia công. Ngược lại, nếu Vonfram ở dạng tinh khiết thì lại rất dễ dàng để gia công và tạo hình theo yêu cầu.
• Hiện tại, độ cứng theo thang điểm Mohs thì Vonfram đang ở mức 7,5 điểm. Chính vì vậy mà Vonfram trở thành kim loại cứng thứ hai hành tinh cho đến thời điểm hiện tại chỉ sau Crom.

Ứng dụng của Vonfram:

• Nhờ có nhiệt độ nóng chảy cao nhất trong tất cả các kim loại mà Vonfram trở thành nguyên liệu chính và thiết yếu sử dụng trong ngành điện tử.
• Ứng dụng nổi bật của Vonfram là sử dụng làm bóng đèn dây tóc, ống đèn tia âm cực,  sợi ống chân không, thiết bị sưởi,…. Không chỉ vậy, kim loại này còn được sử dụng để chế tạo các thiết bị của quân đội điển hình như vòi phun động cơ tên lửa. 
• Nhờ có tính dẫn điện cao và tính trơ hóa học tự nhiên mà kim loại Vonfram còn được sử dụng trong điện cực và trở thành nguồn phát xạ cho nhiều thiết bị chùm tia điện tử cũng như trong kính hiển vi điện tử.

Osmi (Os)

Đặc điểm của Osmi:

• Osmi là kim loại có độ cứng tốt và nặng nhất. Thông thường kim loại Osmi ở trạng thái rắn và có màu hơi xanh tương tự như kẽm. Osmi bền vững trước sự tác động của các loại axit khác nhau và trở thành một trong những thành phần quan trọng nhất để chế tạo hợp kim. 
• Osmi là một trong số những kim loại nặng nhất hành tinh nhờ sở hữu khối lượng riêng của lên đến 22,6g/cm3.
• Nếu chấm độ cứng theo thang điểm Mohs thì kim loại Osmi được đánh giá ở mức 7,0 điểm và trở thành kim loại cứng thứ ba trên trái đất cho đến thời điểm hiện tại.

Ứng dụng của Osmi: Kim loại Osmi được sử dụng chủ yếu để chế tạo nên các hợp kim không gỉ điển hình như các trụ bản lề dụng cụ hoặc sử dụng để bịt đầu cho các ngòi bút. Ngoài ra, kim loại Osmi cũng được ứng dụng rộng rãi trong ngành y tế.

Titan (Ti)

Đặc điểm của Titan:

• Titan là kim loại thuộc top kim loại cứng nhất nhưng lại có khối lượng nhẹ nhất, tuy nhiên lại sở hữu cho mình độ cứng cùng sức bền lên tới 430 megapascal. Kim loại Titan có màu trắng bạc và không bị ăn mòn bởi Clo và nước biển. Ngoài ra, kim loại này còn sở hữu độ co dãn tốt cùng khả năng chống ăn mòn và chịu được tác dụng của nhiệt độ cao.
• Nếu chấm độ cứng của kim loại Titan theo thang điểm Mohs thì Titan được đánh giá ở mức 6,0 điểm và trở thành kim loại cứng thứ tư trên trái đất cho đến thời điểm hiện tại. 

Ứng dụng của Titan:

• Nhờ sở hữu trọng lượng nhẹ nhưng lại cứng mà kim loại Titan được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp đặc biệt là phù hợp sử dụng cho những nền công nghiệp cần kim loại mạnh và kim loại có nhiệt độ nóng chảy cao.
• Hiện nay, khoảng 95% Titan được loài người sử dụng dưới dạng Titan Đioxit  để tạo thành thuốc nhuộm trắng có trong sản xuất giấy, sơn, nhựa và thuốc đánh răng. 
• Các loại sơn được sản xuất từ Titan Đioxit thường phản chiếu tốt bức xạ hồng ngoại nên được ứng dụng cực kỳ rộng rãi trong thiên văn học. Ngoài ra, kim loại này còn được ứng dụng trong ngành hàng không, xe bọc thép, chế tạo tàu vũ trụ, áo chống đạn, tàu hải quân,… Không chỉ vậy, Titan còn được được ứng dụng để làm đá quý hay sản xuất xi măng. 

Sắt (Fe)

Đặc điểm của Sắt:

• Sắt là một trong những kim loại cứng nhất mà được con người sử dụng rộng rãi nhất hiện nay. Nhờ sở hữu cho mình trữ lượng vô cùng dồi dào mà kim loại này được con người dễ dàng khai thác và đưa vào sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau.
• Kim loại sắt chính là nguồn vật liệu chiếm đến 95% khối lượng kim loại được sản xuất trên trái đất mỗi năm nhờ sở hữu cho mình đặc tính cứng và giá thành rẻ nhưng lại có độ chịu lực tốt.
• Trong thang điểm Mohs thì kim loại Sắt được đánh giá ở mức 4,0 điểm.

Ứng dụng của Sắt:

• Ngày nay, kim loại sắt thường được ứng dụng để sản xuất thiết bị cũng như sản xuất đồ dùng trong sinh hoạt. Không những thế, nhờ sở hữu cho mình độ cứng tốt mà kim loại này còn được dùng trong xây dựng như sản xuất nội thất gia đình, nhà ở, các nhà máy lớn, tòa kiến trúc chọc trời,… 
• Ngoài ra, Sắt còn được ứng dụng để sản xuất tàu thủy, ô tô,…ứng dụng để sản xuất các bộ lưu từ tính cho máy tính. Đặc biệt, khi sản xuất xi măng, người ta cũng trộn thêm Sunfat sắt để hạn chế gây bệnh dị ứng xi măng với những người phải thường xuyên tiếp xúc.

Chắc hẳn với những thông tin chia sẻ trên đã giúp quý bạn đọc có thể giải đáp được thắc mắc kim loại cứng nhất là kim loại nào hay kim loại nào cứng nhất trong tất cả các kim loại. Hy vọng, thông qua bài viết này, bạn sẽ có thêm nhiều kiến thức bổ ích khác để áp dụng trong cuộc sống. Nếu thấy bài viết hay và bổ ích bạn đừng quên chia sẻ cho bạn bè, người thân của mình cùng biết nhé!