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自然界也不缺鐵元素,各種鐵化合物很多,如果野豬老虎真的進化出鋼鐵利刃捕獵不是易如反掌?還是說時候未到?
怎么這么多人覺得牙齒和骨骼能和鋼鐵比強度硬度啊。
摩氏硬度是相對硬度,而不是硬度。哪怕同是摩氏硬度為6-7,實際硬度值依舊可能有明顯的差距。
要對比牙齒和刀具鋼的硬度,可以拿維氏硬度來對比。維氏硬度是硬度,要比摩氏硬度的多。
首先是牙齒的維氏硬度,直接上圖。
天然牙齒的牙釉質(zhì)硬度約為400-350HV,牙本質(zhì)硬度為50-100HV,牙釉質(zhì)的硬度折合HRC37-40。這個硬度比黃銅高m390鋼和大馬士革鋼哪個好,跟TC4和TC21鈦合金差不多,明顯比常見的刀具鋼軟。更何況牙齒是脆性材料,抗壓能力好但是抗拉能力弱的要死,耐沖擊能力也不好,力學(xué)性能并不均衡。
牙齒力學(xué)性能圖
牙齒的拉伸應(yīng)力應(yīng)變曲線,應(yīng)力只有20Mpa,應(yīng)變才2.25%左右,韌性比骨骼差很多上兩圖可以看出,牙本質(zhì)的抗壓強度上限沒有牙釉質(zhì)高,但是下限比牙釉質(zhì)高的多。牙釉質(zhì)抗壓強度更高只有370Mpa,不如7075鋁和304不銹鋼,更是遠沒有馬氏體刀具鋼好m390鋼和大馬士革鋼哪個好。由于是脆性材料,牙釉質(zhì)和牙本質(zhì)的抗拉強度極弱,更好只有50Mpa,還不如某些強度較高的塑料。
而一般的刀具鋼做到HRC50以上沒啥問題,此時還能保證一定的韌性。比較好的刀具不銹鋼硬度可以整到HRC59-60。
如圖,M390不銹鋼哪怕退火后的硬度依舊有350HV,淬火后的硬度甚至有700HV,差不多是牙釉質(zhì)硬度的兩倍了。
更何況某些高合金超高強度不銹鋼,如造飛機起落架的A100鋼(F22、F35戰(zhàn)斗機的起落架用的就是這個),其硬度做到HRC50以上(500-550HV)的同時,還具有很好的韌性(拉出14%的應(yīng)變才斷裂),力學(xué)性能比牙齒骨骼高到不知道哪里了。
幾種起落架用超高強度不銹鋼的力學(xué)性能,不僅硬度高,強度和韌性也都很好,甚至還能耐海鹽水環(huán)境腐蝕m390鋼代表什么。再對比一下骨骼和鋼材的強度。
上面是骨頭的拉伸應(yīng)力應(yīng)變曲線,抗拉強度在150MPa左右,而應(yīng)變只有1.6%,屬于脆性材料。骨骼的硬度要比牙本質(zhì)低,大約只有40HV
而G33超高強度鋼不僅抗拉強度能達到骨頭的10倍,哪怕拉出10%的應(yīng)變量還能做到不斷裂m390鋼代表什么,總體的韌性差不多比骨頭高了兩個數(shù)量級。
骨制武器那是幾千年前都被淘汰掉的東西,哪怕跟青銅劍比也是被暴打,拿它跟現(xiàn)代的鋼鐵比,屬于是強骨所難了。就算是石器時代用著力學(xué)性能不如骨頭的石制武器,智人照樣征服了全球。都21世紀了還有人覺得骨骼跟鋼鐵比沒差多少,人類這幾千幾萬年的材料技術(shù)進步白忙一場了屬于是。
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