金和铁哪个硬?
铁比黄金硬
金刚石--硬度是10(自然界最高,一般做为相对的标准);铁(Fe),硬度约是4-5,纯铁质地软,不过如果是铁与其他金属的合金或者是掺有杂质的铁,通常情况下熔点降低,硬度增大。黄金硬度2-3,黄金虽是一种很柔软的金属,在纯金上用指甲可划出痕迹,这种柔软性使黄金非常易于加工,然而这点对装饰品的制造者来说,又很不理想,因为这样很容易使装饰品蹭伤,使其失去光泽以至影响美观。所以在用黄金制作首饰时,一般都要添加铜和银,以提高其硬度。此法是以适当的力使被测材料在一根由一端硬渐变到另一端软的金属棒上划过,根据棒上出现划痕的位置确定被测材料的硬度。
1822年,F.莫斯以十种矿物的划痕硬度作为标准,定出十个硬度等级,称为莫氏硬度。十种矿物的莫氏硬度级依次为:金刚石(10),刚玉(9),黄玉(8),石英(7),长石(6),磷灰石(5),萤石(4),方解石(3),石膏(2),滑石(1)。其中金刚石最硬,滑石最软。
铁炮为什么取代了铜炮?
确切地说不是铁炮取代了铜炮,而是钢炮取代了铜炮。钢有3个铜无法取代的优点:1、钢的耐膛压能力更强;2、铜身管没办法拉膛线,因为很快就会磨平,钢身管不会;3、钢炮炮管更薄,更轻便。
其实人类在用铁这种金属取代铜炮这件事上拥有天然的动力,原因就是铁比铜要便宜得多,而随着金属冶炼和铸造技术不断进步,廉价的铁炮拥有越来越高的性价比。但铁的热处理工艺相较铜是其实是相当复杂的,很长一段时间内,人们都无法解决铁中硫、磷等杂质的问题,而这些恰恰是杂质对铁的机械性能有致命的影响。而且铁由于更差的延展性,在高膛压的火药燃气的冲击下极容易发生断裂甚至炸膛。如果用铜来铸造,虽然同样存在杂质、沙眼,但铜的延展性更好,在受到高膛压时会以塑性形变来承受,这样就避免了炸膛。世界上早期出现的火炮几乎全部是青铜炮,比如世界现存最早的火炮——国博保存的至顺三年的元代火炮就是一门青铜炮,出土的明代早期的盏口炮和手铳均为铜制。
世界现存最早的一门火炮,是中国元朝至顺三年生产的一门青铜炮
当然在火炮出现后相当一段时间内都是铁炮和铜炮共存的状态。对于射程较远口径较大的野战加农炮,欧洲一般都采用铜来制造,红夷大炮传入中国后,中国搞出了成本折中的铁心铜体炮,堪称加农炮中的小米(性价比之王)。
铁心铜体工艺制造的神威无敌大将军
随着火炮威力不断增大和金属冶炼技术的进步,到了18-19世纪,欧洲开始在海军炮和要塞炮上使用铸铁制的加农炮。这是因为在不强调机动性的情况下可以把火炮身管做的更厚,这样使用铁制身管也没有什么问题。像英国皇家海军勇士号战列舰上使用的68磅炮就是铸铁炮,几乎是后装填的阿姆斯特朗线膛炮服役前威力最大的火炮。
英国皇家海军的68磅炮
但最终将铜炮彻底比下去的还得是钢炮。19世纪后半叶,德国克虏伯公司率先使用坩埚炼制大块的铸钢锭,开启了大规模工业炼钢的浪潮;随后法国发明了平炉炼钢法,钢在前工业时代是一种比铜要昂贵得多的材料,只能少量炼制,到了这个时候成本彻底不是问题了。而钢的极限耐膛压的能力较之原来的铜炮要强得多了,铜的延展性在强度更好的钢面前不值一提。用钢制成的火炮管壁更薄,节省下来的重量可以用来加长身管。以克虏伯的M1903 75mm火炮为例,30倍径的炮管只重330kg,发射6.5kg的弹丸(14磅左右),而在南北战争时期美国依然在用的M1857 拿破仑12磅铜炮,炮管重达550kg,倍径仅有14.3。也就是说钢炮可以用轻得多的炮管把炮弹达到更远的地方,这优势不用多说了吧?想想普法战争期间法国依然在拿着前装填的黄铜炮和普鲁士的后膛钢炮对射,下场是多么的惨。克虏伯火炮随普鲁士军队在欧洲的南征北战,让欧洲各国纷纷抛弃了传统的青铜炮或者黄铜炮,开始采用后膛钢炮。
克虏伯75mm野炮和M1857 12磅拿破仑黄铜炮,炮管厚度对比一目了然
当然这里也有死不低头的,那就是奥匈帝国。尽管在普奥战争中就被普鲁士的后膛钢炮血虐,但奥匈帝国把铜炮当成了情怀,其装备的铜钢复合火炮用到了第一次世界大战期间,原因就是这种炮更便宜,完全忘了普奥战争期间德国是怎么拿克虏伯炮把他们射爆的。所以人类真正淘汰铜炮是在20世纪初了。
奥匈帝国的9cm FK M1875野炮
金属硬度最低的是黄金铜铁白银?
黄金白银铜铁中硬度最低的是黄金,黄金的硬度是2~3。硬度数据:铁:4-5、银:2.5-4、铜:2.5-3、金:2~3。黄金是化学元素金的单质形式,是一种软的,金黄色的,抗腐蚀的贵金属。金是较稀有、较珍贵和极被人看重的金属之一。国际上一般黄金都是以盎司为单位,中国古代是以“两”作为黄金单位,是一种非常重要的金属。不仅是用于储备和投资的特殊通货,同时又是首饰业、航天航空业等部门的重要材料。
黄金的颜色为金黄色,金属光泽,难分解。密度19.3g/cm3,熔点1064.4℃;具良好的延展性,能压成薄箔,具极高的传热性和导电性,纯金的电阻为2.4P。纯金具有良好的抗化学腐蚀性,是最好的电镀材料。
黄金作为一种贵金属,有良好的物理特性,“真金不怕火炼”就是金的化学稳定性很高,不容易与其他物质发生化学反应,不必担心会氧化变色。即使是在熔融状态下也不会氧化变色,冷却后照样金光闪闪。密度大,手感沉甸。韧性和延展性好,良好导性。纯金具有艳丽的黄色,但掺入其他金属后颜色变化较大,如金铜合金呈暗红色,含银合金呈浅黄色或灰白色。金易被磨成粉状,这也是金在自然界中呈分散状的原因,纯金首饰也易被磨损而减少分量。
黄金本身是不受腐蚀的,但是其与硫化物的化学亲和力非常强,容易吸附空气中的硫化氢类酸性气体,表面呈现暗色如橙色、棕红色等颜色都有可能。黄金制品的制作完成都需要经过很多道复杂的工序。以金条、金币章为例它们都要经过熔炼、压片、切坯、执坯、褪火、炸酸、抛光、压制、执边等工序这些工艺过程的工作环境都不可能是真空环境中,每一环节可能会遇到空气中的粉尘、杂质粘附在制品的毛坯上这些杂质在没经过褪火、酸洗的情况下在经过一段时间的存放可能变成红斑。
cu与fe谁的硬度?
铁的硬度最大。
1、铜:莫氏硬度为3.0、维氏硬度为343~369 MPa、布氏硬度为235~878 MPa。铜是一种过渡元素,化学符号Cu,原子序数29。
纯铜是柔软的金属,表面刚切开时为红橙色带金属光泽,单质呈紫红色。延展性好,导热性和导电性高,因此在电缆和电气、电子元件是最常用的材料,也可用作建筑材料,可以组成众多种合金。
2、铁:铁是一种金属元素,原子序数26,铁单质化学式:Fe。纯铁是白色或者银白色的,有金属光泽。熔点1538℃、沸点2750℃,能溶于强酸和中强酸,不溶于水。铁有0价、+2价、+3价和+6价,其中+2价和+3价较常见,+6价少见。
黄铜强度与硬度对比表?
H65M----硬度100HV以下(软态)----对应国际牌号C2680-O;
H65-Y4-----硬度75-125HV----对应国际牌号C2680-1/4H;
H65-Y2-----硬度85-145HV----对应国际牌号C2680-1/2H;
H65-Y-----硬度105-175HV----对应国际牌号C2680-H;
H65-T-----硬度≥145----对应国际牌号C2680-EH。