Top 10 metales más fuertes en el mundo

Metales: Una Visión General de los Elementos más Fuertes

Los metales son una categorización de elementos selectos distinguibles por su brillo, flexibilidad y conductividad. Poseen diversas propiedades ventajosas de diferentes grados que hacen que estos elementos sean muy buscados en diferentes campos.

La resistencia es una de las características definitorias clave cuando se trata de diferentes metales.

¿Qué hace que un metal sea fuerte?

 

La resistencia de un metal se cuantifica utilizando algunos parámetros. Estos incluyen la resistencia al impacto, que mide cuánto impacto puede soportar un metal sin romperse.

La resistencia a la compresión determina la resistencia de un metal contra ser comprimido en otro metal.

La resistencia a la tracción cuantifica la capacidad de un metal para resistir ser separado.

La última es la resistencia a la cedencia, que es la cantidad de estrés requerida para que un metal pase de la deformación elástica a la deformación plástica.

Una vez que tengas todos estos valores, puedes evaluar en última instancia si el metal es fuerte o no.

Los 10 Metales más Fuertes del Mundo

Aquí tienes algunos de los metales más fuertes conocidos por el hombre:

1. Tungsteno

Este es el metal más fuerte de la Tierra. El metal tiene un aspecto brillante y blanquecino. Es extremadamente denso, lo que le permite resistir temperaturas extremas de hasta 3422ᵒC.

A pesar de su impresionante resistencia, te darás cuenta de que el tungsteno es frágil y puede fragmentarse al impacto.

Figura 1. Estructura atómica del wolframioEstructura Atómica del Tungsteno

    • La resistencia a la tracción del tungsteno es la más alta de todos los elementos metálicos, llegando hasta 980 MPa.

 

    • La resistencia a la compresión del tungsteno puro promedia alrededor de 166,753 psi (1150 MPa).

 

    • Tiene una resistencia a la cedencia de 750 MPa, lo que lo convierte en uno de los elementos más fuertes de la tabla periódica.

 

    • Su resistencia al impacto es relativamente más baja en comparación con sus otras propiedades, con solo 47 MPa. La resistencia a la compresión del tungsteno varía con la pureza del metal. Las resistencias a la compresión de sus aleaciones difieren según el tipo de metal fundido. Por ejemplo, en el caso del carburo de tungsteno.

 

    • Su resistencia a la compresión es de 4780 MPa

 

    • Su resistencia a la tracción es de 350 MPa

 

    • Una resistencia al impacto aún más baja de 12 MPa

 

    • Una resistencia a la cedencia de 140 MPa.

 

Sus aplicaciones incluyen; herramientas de corte, moldes masculinos, herramientas de minería, fresas, matrices de estirado, brocas y moldes femeninos, entre otros.

2. Acero

El acero es una de las amalgamas más fuertes de hierro y carbono. Tiene muchas propiedades superiores, incluyendo su alta resistencia, durabilidad, maleabilidad, resistencia a la corrosión y versatilidad. También tiene una resistencia relativamente alta a altas temperaturas.

Figura-2.Acero_

    • AISI 4130 cuya resistencia a la tracción es de 951 MPa (1,110 psi)

 

 

 

    • API 5L X65 tiene 448 MPa (65,000 psi)

 

 

 

    • ASTM A514 tiene una resistencia a la tracción de 690 MPa (97,000 psi)

 

 

 

    • ASTM A36 tiene una resistencia a la tracción de 400-550 MPa (57,000-85,000 psi), entre otros.

 

La resistencia a la cedencia del acero también varía con la composición y preparación de la aleación resultante. Ejemplos de las resistencias a la cedencia de diferentes tipos de acero incluyen;

 

    • API 5L X65 con una resistencia a la cedencia de 448 MPa (65 ksi)

 

 

 

    • El acero A36 cuya resistencia a la cedencia oscila entre 250-400 MPa (36-58 ksi)

 

 

 

    • La resistencia del acero suave 1090 es de 247 MPa (36 ksi)

 

 

 

    • Cromo-vanadio que tiene una resistencia a la cedencia AISI 6150: 620 MPa (90 ksi)

 

Puedes determinar su resistencia al impacto utilizando la prueba de Valores Charpy. Dependiendo de su composición, el acero tiene un rango variable de resistencia al impacto, que incluye;

 

    • Acero al carbono 1040 que mide 180 Julios

 

 

 

    • Acero de baja aleación 8630 que tiene 55 Julios

 

 

 

    • El acero inoxidable 410 que puede soportar 34 Julios

 

 

 

    • Acero para herramientas L2 con 26 Julios

 

La resistencia a la compresión del acero varía de 250 MPa a 1500 MPa dependiendo del método de preparación y la composición exacta de la aleación. Sus aplicaciones incluyen; aeroespacial y automoción, construcción, transporte, energía, aplicaciones industriales, embalaje y arte, entre otros.

3. Cromo

El cromo es uno de los metales más duros. Es de color gris acero y brillante, con un punto de fusión alto y una resistencia aumentada a la corrosión. Sus diferentes fortalezas varían según la composición del elemento.
Figura-3.Cromo-Elemento Elemento Cromo

 

    • La resistencia a la tracción del metal varía entre 370 y 760 MPa.

 

 

 

    • Su resistencia a la cedencia promedia 131 MPa.

 

 

 

    • La resistencia a la compresión varía entre 185 MPa y 430 MPa.

 

 

 

    • Su resistencia al impacto oscila entre 120 MPa y 150 MPa.

 

Las aleaciones de cromo también tienen fortalezas variables, por ejemplo, las aleaciones de cobalto-cromo tienen resistencias a la tracción que oscilan entre 145 y 270 MPa. Su resistencia a la cedencia se sitúa entre 470 y 1600 MPa. Sus aplicaciones incluyen el refuerzo del acero, cerámicas metálicas, cromado, producción de aleaciones, refractarios, fundiciones y cintas magnéticas.

4. Titanio

El titanio es un metal blanco plateado. Es un metal ligero, resistente a la corrosión, con un alto punto de fusión. Es uno de los elementos metálicos más comúnmente encontrados en la Tierra. A pesar de su baja densidad, tiene una alta resistencia.
Figura 4. Elemento de titanio Elemento Titanio

 

    • La resistencia a la cedencia del titanio puro es de alrededor de 250 MPa

 

 

 

    • Su resistencia al impacto oscila entre 55 y 60 MPa

 

 

 

    • La resistencia a la tracción del elemento varía entre 240 y 241 MPa

 

 

 

    • Su resistencia a la compresión varía de 130 a 170 MPa

 

Su aleación también tiene diferentes fortalezas, que varían con la composición de los elementos agregados a la aleación, así como las fortalezas del elemento. Por ejemplo, si observas el carburo de titanio, te darás cuenta de que el metal es una aleación increíblemente fuerte.

 

    • Su resistencia a la tracción es de 310 MPa

 

 

 

    • La resistencia a la cedencia de la aleación es de 20 GPa

 

 

 

    • Su resistencia a la compresión es de 3789 MPa

 

Sus aplicaciones incluyen; el campo médico, la industria aeroespacial, química, plantas desalinizadoras, barcos, submarinos y joyería, entre otros.

5. Vanadio

Este es un metal de transición de color gris plateado. El vanadio no se encuentra comúnmente en su estado puro, sino que se deriva de muchos otros elementos. También tiene propiedades de baja absorción de neutrones.
Figura 5. Elemento vanadio Elemento Vanadio

 

    • El vanadio tiene una resistencia a la tracción de 800 MPa (116,000 psi)

 

 

 

    • El elemento tiene una resistencia a la cedencia de 776 MPa (113,000 psi)

 

 

 

    • Su resistencia a la compresión varía entre 125 y 130 MPa

 

 

 

    • Su tenacidad a la fractura oscila entre 70 y 150 MPa, y su resistencia al impacto varía según la composición del vanadio.

 

Una de las aleaciones de vanadio más fuertes es el ferrovanadio, que incorpora hierro. Su resistencia a la tracción es de aproximadamente 1200 MPa. Su resistencia al impacto puede variar desde tan baja como 2.80 j/cm2 hasta tan alta como 13.91 J/cm², dependiendo de la composición exacta de la aleación.
Las aplicaciones del vanadio incluyen; la fabricación de aleaciones de acero, vehículos espaciales, reactores nucleares y portaaviones, la industria médica, cerámicas como pigmento y matrices.

6. Lutecio

Este es un metal blanco plateado que es muy raro y, por lo tanto, caro. Entra en una categoría de metal conocida como lantánidos y es probablemente el más fuerte del grupo. No se extrae en su forma pura, sino que se extrae del tricloruro de lutecio.
Figura 6. Elemento lutecio Elemento Lutecio

 

    • La resistencia a la tracción del metal varía entre 140 MPa (20,300 psi)

 

 

 

    • Su resistencia a la cedencia es de aproximadamente 60.0 MPa (8700 psi)

 

 

 

    • Su dureza Vickers es de aproximadamente 1100 MPa y su dureza Brinell varía entre 890 y 1300 MPa

 

 

 

      • Lutetio se utiliza en la industria del petróleo, en componentes electrónicos, en terapia contra el cáncer y en sensores de impurezas en la producción metalúrgica y de dentaduras.

       

 

 

7. Gadolinio

Se trata de un metal terroso raro de color plateado blanco. Se encuentra naturalmente oxidado y debe ser procesado para obtener su forma pura. El metal es tanto dúctil como maleable. Es altamente tóxico, pero puede alinearse con la imagen por resonancia magnética, también conocida como MRI.
Figura 7. Elemento de gadolinio Elemento Gadolinio
Los distintos parámetros de resistencia de estos metales varían dependiendo de la estructura y composición del metal.

 

    • Su límite elástico es de aproximadamente 635 MPa

 

    • La resistencia a la tracción del metal está aproximadamente entre 170 y 430 MPa

 

    • Su resistencia a la compresión varía entre 160 y 300 MPa

 

    • La tenacidad a la fractura de este metal varía entre 45 y 90 MPa

 

Sus aplicaciones incluyen aplicaciones médicas, aplicaciones industriales, energía nuclear y dispositivos electrónicos y ópticos.

8. Tantalio

Se trata de un metal de transición de color gris azulado. Es un muy buen conductor de calor y electricidad. También es altamente resistente a la corrosión.
Figura 8. Elemento de tántalo Elemento Tantalio

  • La resistencia a la tracción del tantalio varía entre 100 y 200 MPa
  • Su resistencia al impacto es de aproximadamente 1200 a 400 MPa
  • La resistencia a la compresión del metal varía desde tan bajo como 135 MPa hasta tan alto como 1060 MPa

Las aleaciones que contienen distintos porcentajes de otros elementos tendrán diferentes resistencias dependiendo de la estructura y composición de la aleación. Sus aplicaciones incluyen aplicaciones eléctricas y electrodomésticos, aplicaciones industriales, aeroespacial, defensa, investigación y desarrollo.

9. Circonio

El elemento es un metal de transición brillante de color grisáceo blanco. Tiene una gran resistencia al calor y a la corrosión y es muy dúctil. Este elemento se deriva de un mineral conocido como circón. Los metales también son maleables y dúctiles.

  • Figura 9. Elemento de circonioSu límite elástico es de aproximadamente 230 MPa (33400 psi)
  • La resistencia a la tracción del elemento es de 330 MPa (47900 psi)
  • Su dureza Vickers es de 150 MPa y su dureza Brinell es aproximadamente de 145 MPa

Las distintas aleaciones tienen diferentes resistencias, como el Zircaloy-4, cuyo límite elástico es de aproximadamente 381 MPa y una resistencia a la tracción de aproximadamente 514 MPa, y el hidruro de circonio, con un límite elástico de 709 MPa y una resistencia a la tracción de 998 MPa.

Sus aplicaciones incluyen reactores nucleares, aplicaciones industriales, médicas y dentales, cerámica y materiales refractarios, antitranspirantes y lociones, producción de abrasivos.

10. Osmio

Este es un metal gris a veces blanco azulado que es igualmente duro y quebradizo. Se deriva de metales de aleación, por ejemplo el platino. Este elemento es uno de los elementos más densos que existen de forma natural.

Figura-10.Osmio-Elemento Elemento Osmio

  • Su resistencia a la tracción es de 2000 a 7000 MPa.
  • El elemento tiene una tenacidad a la fractura de aproximadamente 120 a 150 Mpa y un límite de resistencia de 800 a 3600 MPa
  • La resistencia a la compresión del metal varía entre 1000 y 3600 MPa

Este metal se puede utilizar en muchas aplicaciones, como consejos de plumas fuente, pivotes de instrumentos, contactos eléctricos, pulido de lentes abrasivos y pulimentos, joyería, agentes de aleación, catalizadores y la industria nuclear.

Conclusión

La diferencia entre el metal más resistente y el más débil es en gran medida dependiente de su estructura química y composición. Estos metales suelen amalgamarse con otros elementos para aumentar su resistencia y otras propiedades.

Una vez más, debe tenerse en cuenta que la pureza del metal afecta directamente su resistencia. Como tal, el mismo metal puede tener resistencias variables dependiendo de su grado.

Más Recursos:

Metales más fuertes y duros – Fuente: OWLCation

Los 10 metales más fuertes de la Tierra – Fuente: Sciencing

Lista de todos los metales – Fuente: Thought. Co

Gráfico de propiedades mecánicas de metales – Fuente: Machine MFG

Tabla de resistencia de metales – Fuente: KDM

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