Mennyivel lenne erősebb egy tökéletes atomrácsú acél, alumínium szerkezeti elem, ha nem öntéssel készülne, hanem egyenként atomonként?

Először is, ha megcsinálod, biztos a Nobel-díj, mert kovalens atomrácsot sem a vas, sem az alumínium nem alkot. Fémrácsot alkotnak.

Másodsorban, egy fos lenne mind a kettő. A tiszta, lapcentrált vas egy fos, az a lágyvas. Hajlik és nincs nyomószilárdsága. Téged a martenzites (tetragonális) edzett acél érdekel, meg a megfelelő ötvözött acélok, alumíniumból meg az ötvözött szerkezeti alumínium.

Az hogy "erősebb" mit jelent? Nyomószilárdságot? Húzószilárdságot? Rugalmasságot? Ellenállást nyírással szemben?

Ha pedig a válasz is érdekel, ökölszabály, hogy a vas nyomószilárdsága két és félszerese az alunak, a fajsúlya meg 7,8-, szemben az alu 2,7-al, így azonos tömegű alumínium erősebb. Csak sokkal drágább.

Ez könnyű szerkezetekre igaz.

Elméleti számítások szerint diszlokáció (rácshiba)mentes fém-kristályok szilárdsága kb. 1000-szerese lenne a gyakorlatban mért értékeknek. De ilyen fémek, ötvözetek még nem léteznek.

Még a nagyon tiszta, gondosan növesztett egykristályokban is látni (elektronmikroszkóppal) 10^3 diszlokációt négyzetcentiméterenként.

Közönséges fémben erős hidegalakítás után 10^11 - 10^12 db/ cm^2.

Forrás: Dr. Zorkóczy Béla Metallográfia és anyagvizsgálat

A nagyon tiszta vas és tiszta alumínium nem alkalmas hétköznapi használatra mert meglehetősen lágyak lennének.

A tökéletes fémrács tehát nem cél hanem kerülendő !

A kedvező tulajdonságokat ötvözéssel lehet elérni.