Obsah
Tvrdosť je relatívny pojem, keď sa odkazuje na materiály, kovové aj nekovové. Tvrdosť všeobecne zahrnuje vysoký bod topenia, odolnosť proti poškriabaniu a vysokú odolnosť proti deformácii pod tlakom. Chróm patrí medzi najťažšie kovové prvky v porovnaní s prechodnými kovmi, ako sú meď a železo, alkalickými kovmi vrátane sodíka a kovmi po prechode, ako je olovo. Zlúčeniny a zliatiny kovov a iných prvkov však môžu byť tvrdšie ako tie, ktoré sú v čistom stave.
Stupnice tvrdosti
Tvrdosť je vlastnosť, ktorá sa na prvý pohľad zdá byť jednoduchá, ale má komplikované aspekty, ktoré sa objavujú pri dôkladnom štúdiu. Na vyhodnotenie a porovnanie tvrdosti materiálov navrhli vedci množstvo testov a meracích stupníc. Napríklad Mohsova stupnica je systém relatívneho hodnotenia, ktorý porovnáva odolnosť materiálov proti poškriabaniu. Ak teda materiál A môže poškriabať látku B, potom musí byť tvrdšie A ako B a A získa väčšie Mohsovo číslo. Najťažšou Mohsovou látkou je diamant so skóre 10 a najměkčí je mastenec s hodnotením 1. Vickersova stupnica používa diamantový oddeľovač v tvare pravej pyramídy, ktorý sa potom vtlačí do testovacieho materiálu na 10 do 15 sekúnd a uvádza sa ako VHN alebo Vickersovo číslo tvrdosti.
Zliatiny ocele
Oceľ je zliatina železa, uhlíka a iných materiálov; rad ocelí ponúka rôzne vlastnosti, vrátane tvrdosti. Chróm sa pridáva na zvýšenie koróznej a chemickej odolnosti, ako aj na tvrdenie a pevnosť pri vysokých teplotách. Bór, nikel, molybdén, niób a titán môžu pridať posilňujúce a vytvrdzovacie vlastnosti. Kombinácia týchto rôznych látok môže produkovať niektoré z najťažších kovov.
Karbid volfrámu
Karbid volfrámu 857 je vyrobený z 85,7% karbidu volfrámu, 9,5% niklu, 1,8% tantalu, 1,5% titánu, 1% nióbu a 0,3% chrómu. Táto forma karbidu volfrámu meria medzi 8 a 9 na Mohsovej stupnici. Je štyrikrát ťažší ako titán.
chróm
S Mohsovým hodnotením 8,5 je chróm najťažšie čistý elementárny kov; Ocele, ktoré používajú chróm, sú však tvrdšie ako prvok samotný. Na pridanie značnej tvrdosti oceliam sú potrebné iba stopové množstvá chrómu. Chromovanie okrem použitia v zliatinách pridáva k iným materiálom tenký povlak kovu, ktorý vytvára lesklý, tvrdý vonkajší „obal“, ktorý tiež odoláva korózii.
Kovové zlúčeniny
Pri chemickej kombinácii s inými prvkami môžu niektoré kovy vytvárať mimoriadne tvrdé látky. Napríklad vzácne kovy rénium a osmium sa kombinujú s bórom, aby vytvorili zlúčeniny, ktoré sú oveľa tvrdšie ako oceľ; v skutočnosti je známe, že diborid osmium škrabá diamant, najťažšiu známu látku, ktorá sa vyskytuje prirodzene.