Kekerasan (kekuatan) logam biasanya mengacu pada kemampuannya untuk menahan deformasi permanen atau kerusakan permukaan yang disebabkan oleh kekuatan eksternal (seperti goresan, lekukan, keausan, dll.). Kekerasan merupakan aspek penting dari sifat fisik logam dan berkaitan erat dengan struktur, komposisi, dan pemrosesan material.
10 Logam Terkuat
1. Tungsten
– Kekuatan Tarik: ~1510 MPa
– Kekerasan: 7,5 pada skala Mohs
– Fitur: Memiliki titik leleh dan kepadatan yang sangat tinggi (~3422°C). Digunakan dalam aplikasi suhu tinggi dan alat pemotong.
2. Titanium
– Kekuatan Tarik: ~434-1400 MPa (tergantung pada paduannya)
– Kekerasan: ~6 pada skala Mohs
– Fitur: Memiliki rasio kekuatan terhadap berat yang tinggi dan ketahanan terhadap korosi. Titanium digunakan dalam bidang kedirgantaraan, implan medis, dan rekayasa berkinerja tinggi.
3. Baja
– Kekuatan Tarik: ~370-2500 MPa (tergantung pada paduannya)
– Kekerasan: ~4-8 pada skala Mohs (tergantung pada paduan dan pemrosesan)
– Fitur: Baja bersifat serbaguna, dengan kekuatan dan ketangguhan tinggi. Baja digunakan dalam konstruksi, otomotif, dan permesinan.
4. Kromium
– Kekuatan Tarik: ~690 MPa
– Kekerasan: Mohs 8,5
– Fitur: Sangat keras dan tahan korosi. Digunakan pada baja tahan karat dan berbagai pelapis logam.
5. Hafnium
– Kekuatan Tarik: ~1700 MPa
– Kekerasan: Mohs 5.5
– Fitur: Memiliki titik leleh tinggi (~2233°C) dan tahan korosi. Digunakan dalam reaktor nuklir dan aplikasi kedirgantaraan.
6. Renium
– Kekuatan Tarik: ~3450 MPa
– Kekerasan: Mohs 5.5
– Fitur: Memiliki titik leleh tinggi (~3180°C) dan kekuatan yang sangat baik. Digunakan dalam paduan super suhu tinggi dan antariksa.
7. Nikel
– Kekuatan Tarik: ~500-1000 MPa (tergantung pada paduannya)
– Kekerasan: Mohs 4,5
– Fitur: Tahan korosi dan banyak digunakan dalam baja tahan karat dan superalloy.
8. Kobalt
– Kekuatan Tarik: ~500-1300 MPa (tergantung pada paduannya)
– Kekerasan: Mohs 5
– Fitur: Memiliki kekuatan dan sifat magnetik yang tinggi. Digunakan dalam paduan super dan karbida yang disemen.
9. Zirkonium
– Kekuatan Tarik: ~1200 MPa
– Kekerasan: Mohs 5
– Fitur: Memiliki titik leleh tinggi (~1855°C) dan tahan korosi. Digunakan dalam reaktor nuklir dan pemrosesan kimia.
10. Molibdenum
– Kekuatan Tarik: ~550 MPa
– Kekerasan: Mohs 5.5
– Fitur: Memiliki titik leleh tinggi (~2623°C) dan kekuatan tinggi. Digunakan dalam aplikasi suhu tinggi dan paduan baja.
Pengaruh Paduan terhadap Kekuatan
Penambahan unsur paduan mengubah struktur kristal logam, sehingga meningkatkan kekerasan, kekuatan, ketahanan korosi, dan sifat mekanis lainnya. Berikut ini adalah beberapa unsur paduan umum dan pengaruhnya terhadap kekuatan:
1. Karbon:
Efek: Peningkatan kandungan karbon secara umum meningkatkan kekerasan dan kekuatan tarik baja tetapi mengurangi ketangguhannya.
Aplikasi: Baja karbon tinggi digunakan untuk membuat peralatan dan pisau karena kekerasan dan kekuatannya yang lebih tinggi.
2. Kromium:
Efek: Kromium meningkatkan kekerasan dan ketahanan aus baja sekaligus meningkatkan ketahanan terhadap korosi.
Aplikasi: Baja tahan karat mengandung kromium untuk meningkatkan ketahanan terhadap korosi.
3. Nikel:
Efek: Meningkatkan ketangguhan, ketahanan terhadap korosi, dan kekuatan pada suhu rendah. Paduan nikel memiliki ketahanan aus dan sifat mekanis yang baik.
Aplikasi: Umumnya digunakan dalam paduan tahan korosi dan berkekuatan tinggi seperti baja tahan karat dan paduan super berbasis nikel.
4. Tungsten:
Dampak: Meningkatkan kekuatan dan kekerasan paduan pada suhu tinggi.
Aplikasi: Digunakan dalam pembuatan peralatan pemotong dan komponen suhu tinggi.
5. Titanium:
Dampak: Meningkatkan rasio kekuatan terhadap berat paduan dan ketahanan terhadap korosi.
Aplikasi: Digunakan pada peralatan kedirgantaraan dan olahraga berkinerja tinggi.
6. Aluminium:
Dampak: Meningkatkan kekuatan dan kekerasan paduan sekaligus mengurangi kepadatannya.
Aplikasi: Digunakan di bidang kedirgantaraan, otomotif, dan struktur bangunan.
7. Molibdenum:
Dampak: Meningkatkan kekuatan dan kekerasan pada suhu tinggi. Meningkatkan ketahanan aus dan menstabilkan struktur kristal logam paduan.
Aplikasi: Ditambahkan ke paduan dan baja suhu tinggi untuk meningkatkan kekuatan dan ketahanan aus.
8. Kobalt:
Dampak: Meningkatkan kekerasan, ketahanan aus, kekuatan suhu tinggi, dan ketahanan oksidasi.
Aplikasi: Digunakan dalam karbida semen dan superpaduan untuk meningkatkan ketahanan terhadap suhu tinggi.
9. Mangan:
Dampak: Meningkatkan kekerasan, kekuatan, dan ketahanan aus pada baja.
Aplikasi: Digunakan pada baja berkekuatan tinggi dan baja tahan aus.
10. Aluminium:
Dampak: Meningkatkan kekuatan sekaligus mengurangi kepadatan pada logam paduan, sehingga meningkatkan rasio kekuatan terhadap berat.
Aplikasi: Digunakan dalam desain ringan untuk manufaktur kedirgantaraan dan otomotif.
Melalui paduan, sifat suatu material dapat disesuaikan dengan aplikasi tertentu, meningkatkan kekuatan, kekerasan, ketahanan terhadap korosi, dan sifat mekanis lainnya.
Metode apa lagi yang dapat memperkuat logam?
Selain paduan, beberapa metode lain dapat meningkatkan kekuatan logam termasuk perlakuan fisik, perlakuan panas, dan perlakuan kimia. Berikut ini adalah beberapa prosedur standar untuk meningkatkan kekuatan logam:
1. Perlakuan Panas
– Quenching: Memanaskan logam hingga suhu tinggi dan kemudian mendinginkannya dengan cepat untuk meningkatkan kekerasan dan kekuatan.
– Tempering: Memanaskan logam yang dipadamkan di bawah suhu pendinginan untuk mengurangi kerapuhan dan meningkatkan ketangguhan.
– Normalisasi: Memanaskan logam di atas suhu kritis dan kemudian mendinginkannya di udara untuk meningkatkan keseragaman dan sifat mekanisnya.
– Anil: Memanaskan logam dan kemudian mendinginkannya secara perlahan untuk mengurangi kekerasan dan meningkatkan plastisitas dan ketangguhan.
Perlakuan Panas
2. Pemrosesan Mekanis
– Pengerjaan Dingin: Mengubah bentuk logam melalui proses seperti penggulungan dingin, peregangan, dll., dapat meningkatkan kekuatan dan kekerasannya (seperti pengerasan pengerjaan dingin).
– Kompresi: Memberikan tekanan pada logam untuk membuat butirannya lebih halus, sehingga meningkatkan kekuatan.
3. Penguatan Larutan Padat
– Menambahkan elemen lain ke matriks logam untuk membentuk larutan padat yang dapat menghambat pergerakan dislokasi dan dengan demikian meningkatkan kekuatan material.
4. Pengerasan Presipitasi
– Pembentukan fase endapan yang halus pada logam akan meningkatkan kekuatannya. Metode ini umumnya digunakan untuk paduan aluminium dan baja tahan karat.
5. Pengerasan Permukaan
– Surface Quenching: Hanya memadamkan permukaan logam untuk meningkatkan kekerasan permukaan.
– Nitriding: Memasukkan nitrogen ke permukaan logam untuk membentuk lapisan nitrida guna meningkatkan kekerasan permukaan.
– Karburisasi: Memasukkan karbon ke permukaan logam untuk meningkatkan kekerasan dan ketahanan ausnya.
6. Modifikasi Mikrostruktur
– Penyempurnaan Butiran: Dengan mengendalikan laju pendinginan logam dan komposisi paduan, diperoleh struktur butiran yang lebih halus untuk meningkatkan kekuatan.
– Transformasi Fase: Menggunakan fase logam yang berbeda (seperti martensit dan bainit) untuk meningkatkan kekuatan.
7. Pelapisan Permukaan
– Pelapis: Pelapis metalik atau non-metalik (seperti pelapisan krom atau pelapisan nikel) dapat meningkatkan kekuatan dan ketahanan aus permukaan logam.
– Penyemprotan: Menerapkan lapisan keras menggunakan teknik penyemprotan termal atau dingin untuk meningkatkan kekuatan permukaan.
Metode ini dapat digunakan sendiri atau dikombinasikan dengan paduan untuk mengoptimalkan kekuatan dan sifat logam lainnya guna memenuhi persyaratan spesifik dari berbagai aplikasi.
Mengapa SSM adalah Pemasok Tepercaya Anda untuk Produk Logam Khusus
Memilih produk baja yang tepat untuk proyek Anda adalah keputusan yang penting, dan di SSM, kami memahami bahwa hal itu tidak boleh dibiarkan begitu saja. Kami tidak hanya menjadi pemasok – kami adalah mitra terpercaya Anda dalam menyediakan produk baja tahan karat.
Hubungi kami hari ini untuk mendapatkan penawaran harga gratis dan rasakan perbedaan dalam bermitra dengan para ahli sejati dalam keunggulan logam.
Referensi sumber terkait:
https://physicsproblem.quora.com/Which-metal-is-the-worlds-strongest-metal
ID 
EN 
DE 
RU 
FA 
ES 
FR 
NL