Zawartość
Twardość jest terminem względnym w odniesieniu do materiałów, zarówno metalowych, jak i niemetalowych. Ogólnie twardość wiąże się z wysoką temperaturą topnienia, odpornością na zarysowania i wysoką odpornością na odkształcanie pod ciśnieniem. Chrom należy do najtwardszych pierwiastków metalicznych w porównaniu do metali przejściowych, takich jak miedź i żelazo, metali alkalicznych, w tym sodu, oraz metali przejściowych, takich jak ołów. Jednak związki i stopy metali i innych pierwiastków mogą być twardsze niż te w stanie czystym.
Skale twardości
Twardość to właściwość, która na pierwszy rzut oka wydaje się prosta, ale ma skomplikowane aspekty, które są przedmiotem dokładnych badań. Aby ocenić i porównać twardość materiałów, naukowcy opracowali szereg testów i skal pomiarowych. Na przykład skala Mohsa to względny system oceny, który porównuje odporność materiałów na zarysowania. Więc jeśli materiał A może zarysować substancję B, to A musi być twardsze niż B, a A otrzymuje wyższą liczbę Mohsa. Najtwardszą substancją z oceną Mohsa jest diament z wynikiem 10, a najdelikatniejszym jest talk z oceną 1. W skali Vickersa stosuje się wgłębnik diamentowy w kształcie prawej piramidy, którą następnie wciska się w materiał testowy przez 10 do 15 sekund i podawany jako VHN lub Vickers Hardness Number.
Stopy stali
Stal jest stopem żelaza, węgla i innych materiałów; gama stali oferuje różnorodne właściwości, w tym twardość. Chrom jest dodawany w celu zwiększenia odporności na korozję i odporność chemiczną, a także na hartowanie i wytrzymałość w wysokich temperaturach. Bor, nikiel, molibden, niob i tytan mogą zwiększać właściwości wzmacniające i utwardzające. Połączenie tych różnych substancji może wytwarzać niektóre z najtwardszych metali.
Węglik wolframu
Węglik wolframu 857 składa się z 85,7 procent węglika wolframu, 9,5 procent niklu, 1,8 procent tantalu, 1,5 procent tytanu, 1 procent niobu i 0,3 procent chromu. Ta forma węglika wolframu mierzy od 8 do 9 w skali Mohsa. Jest czterokrotnie trudniejszy niż tytan.
Chrom
Z oceną Mohsa 8,5 chrom jest najtwardszym czystym metalem elementarnym; jednak stale wykorzystujące chrom są twardsze niż sam pierwiastek. Do dodania znacznej twardości stali wymagane są tylko śladowe ilości chromu. Oprócz zastosowania w stopach, chromowanie dodaje cienką powłokę metalu do innych materiałów, zapewniając błyszczącą, twardą zewnętrzną „powłokę”, która jest również odporna na korozję.
Związki metali
W połączeniu chemicznym z innymi pierwiastkami niektóre metale mogą wytwarzać niezwykle twarde substancje. Na przykład rzadkie metale, ren i osm łączą się z borem, tworząc związki znacznie twardsze niż stal; w rzeczywistości wiadomo, że diborek osmu drapie diament, najtwardszą znaną substancję, która występuje naturalnie.