IJzer/staal
Op het moment dat er een grotere vraag kwam naar sterker metaal dan ijzer, kwam een slimme smid op het idee om ijzer te combineren met koolstof en later ook chroom. Door deze behandeling ontstond staal, dat een veel sterkere metaalsoort is. Staal wordt vrijwel overal gebruikt in de bouw.
Onderzoekers van MIT hebben een van de sterkste en lichtste materialen ontwikkeld. Hiervoor is gebruik gemaakt van grafeen. Het materiaal is 20 keer lichter en 10 keer sterker dan staal. Grafeen is een carbon-soort en in een 2D-vorm het sterkste materiaal op aarde.
Hoewel brons in het algemeen harder is dan smeedijzer, met een vickershardheid van 60-258 tegen 30-80, kwam er een einde aan het bronstijdperk en begon de ijzertijd; dit gebeurde omdat ijzer makkelijker te vinden en te bewerken was.
Het beste antwoord
Dat is Hardox Extreme met een brinell hardheid (HBW) van rond de 650-700. Dit is buidend harder dan gietijzer (100-274) of HSS staal (HB 250-300). Hardox plaat krijgt zijn extreme hardheid door zijn chemische compositie en door het snelle afkoelen na het rollen.
Ook ijzer is een metaal. Maar ijzer alleen is niet zo geschikt om te verwerken – zo leert ons een scheikundeboek – omdat het nogal bros is. Als je er koolstof aan toevoegt, wordt het hard en veerkrachtig, en dan heet het staal. staalsterk kunnen zeggen, omdat staal veel sterker is dan ijzer.
Eenvoudig gezegd is Titanium twee keer zo sterk als staal en drie keer zo sterk als aluminium voor een frame van hetzelfde gewicht. Stijfheid is essentieel voor efficiënte krachtoverbrenging, en de ratio stijfheid/gewicht van Titanium is superieur aan alle andere metalen.
RVS is sterker en kan een hogere temperatuur aan dan staal. Over het algemeen heeft roestvrij staal een temperatuurbestendigheid tot wel 650 graden celsius. Nadeel van RVS is dat het duurder is. Daarnaast is roestvrijstaal ook moeilijk te lassen, dit komt door de snelle dissipatie van hitte.
Messing draadborstels: Messing is zachter dan staal.
Zilver (argentum) is namelijk een edelmetaal en roest bijna niet. Andere edelmetalen zijn goud (aurum) en plantina (platinium). Let op: deze edelmetalen reageren wel met zuurstof en water, maar ze zullen niet snel roesten. Zilver moet je bijvoorbeeld eens in de zoveel tijd even oppoetsen.
Aluminium is een minder sterk materiaal dan staal. Dit brengt een aantal eigenschappen met zich mee. Het materiaal is flexibeler en breekt eerder. Breekplaatjes, een extra bescherming bij het gebruik van veiligheidskleppen zijn daarom altijd gemaakt van aluminium.
Zilver wordt zwart door waterstofsulfide (zwavel), een stof die voorkomt in de lucht en in andere stoffen. Wanneer zilver hiermee in aanraking komt ontstaat er een chemische reactie en wordt het zwarte laagje gevormd.
Misschien dat je het de volgende keer een zo kunt proberen: wat is er zwaarder, een kilo lood of een kilo osmium? Het antwoord is nog steeds hetzelfde: allebei even zwaar. Maar dan kun je er in ieder bij zeggen dat de dichtheid van osmium maar liefst het dubbele is dan dat van lood.
Wat is staal? Staal wordt - net als ijzer - gewonnen uit erts. Staal is namelijk ijzer met een toevoeging van 0,1 tot 1,7 procent koolstof. Het is daardoor een legering tussen ijzer en koolstof.
RVS is sterker en kan een hogere temperatuur aan dan staal. Het is uiteraard roest en kalk bestendig en milieuvriendelijker dan gewoon staal. Uiteraard zijn er ook nadelen bij RVS.
Hoewel de bovenlaag van een verzinkt stuk staal uit zuiver zink bestaat, is deze laag toch merkbaar harder en slijtbestendiger dan verflagen. De onderliggende zink-ijzerlegeringen daarentegen zijn zeer hard, vaak harder dan de staalbasis.
Inox of roestvast staal (RVS) is een ijzerlegering met minstens 10,5% chroom. Staal is een legering van ijzer en minstens 1 ander element (meestal koolstof). Roestvast staal en staal hebben beide een koolstofgehalte tussen 0,5% en 2,1%. RVS is niet hard terwijl staal hard is en een hoge treksterkte heeft.
Naast vuil is zeelucht één van de grootste vijanden van RVS. Zeelucht bestaat uit minuscule druppeltjes zeewater die zowel zout als chloriden bevatten.
RVS heeft als nadeel dat de kostprijs veel hoger ligt. RVS kan relatief veel nikkel bevatten. In het veel gebruikte RVS304 zit bijvoorbeeld 8 - 10,5 % nikkel. Nikkel is vele malen duurder dan staal en de prijs van RVS wordt dus grotendeels bepaald door de nikkelprijzen.
Wat is stainless steel? Stainless Steel is de Engelse benaming voor RVS of roestvrij staal en wordt in de volksmond ook vaak inox genoemd.
Het smeltpunt van titanium van 3034,4 graden Fahrenheit (dat extreem hoog is) maakt het productieproces energie-intensief, wat resulteert in een duur productie- en fabricageproces.
Titanium heeft de hoogste sterkte-gewicht-verhouding van alle elementen. Het is sterker dan staal, maar het is bijna de helft lichter van gewicht. Daarnaast is het een stuk corrosiebestendiger dan de meeste rvs-soorten. Toepassingen waarin rvs is verwekt worden daarom ook steeds vaker ingeruild voor titanium.
Titanium heeft een grotere materiaaldichtheid dan carbon of aluminium. Echter, omdat titanium sterker is, kunnen de framebuizen dunner worden gemaakt. Het gewicht van een titanium frame is vergelijkbaar met een gemiddeld carbon frame en ligt lager dan een hoogwaardig aluminium frame.