מבוא
כאשר משווים את התכונות הפיזיקליות של שני חומרים, חיוני להעריך את קשיותם. קשיות מתייחסת לעמידות של חומר בפני דפורמציה או שריטות. פלדה וכרום הם שני חומרים נפוצים בייצור, ולעתים קרובות יש בלבול בין הקשיות שלהם. מאמר זה נועד לענות על השאלה "האם כרום קשה יותר מפלדה?"
מהי פלדה?
פלדה היא סגסוגת מתכתית בשימוש נרחב המורכבת מברזל ופחמן. זה נעשה על ידי ערבוב עפרות ברזל עם פחמן וחומרים אחרים, ואז מחומם ויצוק לצורה הרצויה. תכולת הפחמן יכולה להשתנות בין 0.2% ל-2.1%, ותכונות הפלדה תלויות בתכולת הפחמן. פלדה בתכולת פחמן גבוהה משמשת לעתים קרובות לייצור כלים ומכונות, בעוד שתכולת פחמן נמוכה משמשת בבנייה.
מה זה כרום?
כרום, המכונה גם כרום, הוא יסוד כימי עם הסמל Cr ומספר אטומי 24. זוהי מתכת קשה, מבריקה ושבירה המשמשת לעתים קרובות כדי לשפר את הקשיות או העמידות בפני קורוזיה של פלדה. הוא משמש בדרך כלל בייצור חפצי מתכת כגון כלים, תבניות ומכונות.
קשיות של פלדה
פלדה ידועה בקשיחות ובחוזק שלה. קשיות הפלדה נמדדת לרוב באמצעות סולם הקשיות של רוקוול, החודר אל פני החומר באמצעות קונוס בעל קצה יהלום. קשיות הפלדה נקבעת לפי עומק החדירה.
ניתן למדוד את קשיות הפלדה גם באמצעות מבחן קשיות Brinell, הכולל הפעלת עומס על כדור פלדה בקוטר מסוים ומדידת השקע. ככל שהחריץ גבוה יותר, הפלדה קשה יותר.
ניתן להקשיח פלדה נוספת על ידי טיפול בחום, הכולל חימום הפלדה לטמפרטורה מסוימת, החזקתה בטמפרטורה זו למשך תקופה מסוימת, ואז קירור מהיר שלה. התהליך נקרא כיבוי והשחתה. פלדה מתקשה הופכת אותה לחזקה יותר ועמידה יותר בפני שחיקה.
קשיות של כרום
כרום קשה יותר מפלדה בגלל הקשיות הגבוהה והמשיכות הנמוכה שלו. קשיות הכרום נמדדת לרוב באמצעות סולם קשיות Mohs, המדרג מינרלים וחומרים בסולם של 1 עד 10. לכרום יש קשיות של 9.0 בסולם Mohs, בעוד שלפלדה יש קשיות של 4 עד 4.5.
ניתן להקשיח את הכרום גם באמצעות תהליך הנקרא ציפוי אלקטרו, הכולל מריחת שכבה דקה של כרום על משטח מתכת באמצעות זרם חשמלי. שכבת הכרום מספקת קשיות נוספת, עמידות בפני קורוזיה וערך אסתטי.
השוואה של קשיות בין פלדה לכרום
ישנן מספר דרכים להשוות בין קשיות פלדה וכרום. הדרך הנפוצה ביותר היא להשתמש בסולם קשיות Mohs, המדרג חומרים לפי סדר עמידותם בפני שריטות. בקנה מידה זה, כרום קשה יותר מפלדה, עם דירוג של 9 לעומת דירוג פלדה של 4 עד 4.5.
דרך נוספת להשוות בין שני החומרים היא לנתח את משיכותם. גמישות מתייחסת לכמה חומר ניתן למתוח או לעוות לפני שהוא נשבר. פלדה היא רקיעה יותר מכרום, כלומר היא עמידה יותר בפני סדקים או עיוותים. עם זאת, כרום שביר יותר מפלדה, כלומר יש סיכוי גבוה יותר להישבר או להישבר תחת לחץ.
שימושים של פלדה וכרום
פלדה משמשת במגוון יישומים, כולל בנייה, מכונות, כלים ותחבורה. זהו חומר רב תכליתי ועמיד שיכול לעמוד בטמפרטורות גבוהות, לחץ ובלאי.
כרום, לעומת זאת, משמש לעתים קרובות כציפוי מגן לפלדה או חומרים אחרים. הוא מוסיף שכבה של קשיות ועמידות בפני קורוזיה ומשפר את מראה החומר.
סיכום
לסיכום, כרום קשה יותר מפלדה, מכיוון שיש לו דירוג גבוה יותר בסולם הקשיות של Mohs. עם זאת, פלדה היא רקיעה יותר מכרום, כלומר פחות סיכוי להישבר או להישבר תחת לחץ. שני החומרים נמצאים בשימוש נרחב בייצור ויש להם יתרונות ותכונות ייחודיות ההופכות אותם לחיוניים לתעשיות שונות.