Хром металы оны хромды қаптамада пайдалану үшін кеңінен танымал (ол көбінесе 'хром' деп аталады), бірақ оның ең көп пайдаланылуы баспайтын болаттардағы ингредиент болып табылады. Екі бағдарлама да хромның қаттылығын, коррозияға төзімділігін және жылтыр көрінісі үшін жылтыратуға мүмкіндік береді.
Сипаттар
- Атом символы: Cr
- Атом нөмірі: 24
- Атом массасы: 51,996 г / моль 1
- Элементтің категориялары: Өтпелі металл
- Тығыздығы: 7,19 г / см3 20 ° C
- Еріту нүктесі: 3465 ° F (1907 ° C)
- Қайнау температурасы: 4840 ° F (2671 ° C)
- Moh's Hardness: 5.5
Сипаттамалары
Хром - қатты, сұр метал, ол оның тоттануға қарсы керемет қарсылығын бағалайды. Таза хром магнитті және мыжылған, бірақ легирленген кезде жарқыраған және жарқын, күміс әрлеуге жылтыратылады.
Хром өзінің атауын хром оксиді сияқты жарқын, түрлі қосылыстар шығаруға қабілеттілігі арқасында , хромамен, грек сөзі түсінен білдіреді.
Тарих
1797 жылы француз химигі Николас-Луи Вугуйлин кококтонды (кальций бар минералды) калий карбонатымен емдеп, содан кейін алынған хром қышқылын графитпен щеткамен көміртекті азайту арқылы бірінші таза хром металын жасады.
Хром қосылыстары бояғыштарда және бояуларда мыңдаған жылдар бойы қолданылғанымен, Вагуйлиннің металл қолданысында хром қолданғаны туралы хабардар болғаннан кейінгідей болған жоқ.
19 ғасырдың аяғы мен 20 ғасырдың басында Еуропадағы металлургтер күшті және ұзаққа созылатын болаттарды шығаруға тырысып, металл қорытпаларын белсенді түрде сынап көрді.
1912 жылы Ұлыбританиядағы Firth Brown Laboratories-да жұмыс істеген кезде, металлург Гарри Брэарлиге пышақ бөшкелеріне арналған икемді металды табуға тапсырма берілді.
Алғашқы баспайтын болат шығаратын дәстүрлі көміртекті болаттан жоғары балқыту нүктесіне ие хром қосылды. Дегенмен, сол уақытта АҚШ-тағы Элвуд Хэйнс пен Германиядағы Крупптың инженерлері хром бар болат қорытпаларын дамытты. Электр доғаның пештерін жасаудан кейін көп уақыттан кейін баспайтын болаттан жасалған ауқымды өндіріс.
Сол кезеңде металды металдарға, мысалы, темірі мен никельге қарағанда арзан металдарға, сыртқы хромның тозуға және коррозияға төзімділігіне, сондай-ақ оның эстетикалық қасиеттеріне қол жеткізуге мүмкіндік беретін зерттеулер жүргізілді. Хромның алғашқы ерекшеліктері 1920-жылдардың соңында автокөліктер мен жоғары сапалы сағаттарда пайда болды.
Өндіріс
Өнеркәсіптік хром өнімдері хром металын, феррохромды, хром химиясын және құйма құмдарын қамтиды. Соңғы жылдары хромдық материалдарды өндіруге көбірек тік интеграция үрдісі байқалды. Яғни, хромит кенін өндіруге қатысатын компаниялар хром металын, феррохромды және, ақырында, баспайтын болаттан өңдейді.
2010 жылы хромды руда өндірудің (FeCr 2 O 4 ) жаһандық өндірісі, хром өндіруге арналған бастапқы минерал 25 млн. Тоннаны құрады.
Феррохром өндірісі шамамен 7 млн. Тоннаны құрады, ал хромды металл өндіру 40 мың тоннаны құрады. Феррохром тек электр доғаның пештерін, ал хром металын электролиттік, силико-термиялық және алюминотермиялық әдістер арқылы алуға болады.
Феррохром өндірісі кезінде 5070 ° F (2800 ° C) жететін электр доғасының пештері жасаған жылу көмір мен коксты карботермиялық реакция арқылы хром руын азайтады. Пештегі жеткілікті материал балқығаннан кейін, балқытылған металл қиыршықтасып, майдалап қалмас бұрын үлкен құймада қатты күйде болады.
Алюминотермиялық хром металдың жоғары тазалығы бүгінгі күні өндірілген хром металдарының 95% астамын құрайды. Бұл үрдістегі алғашқы қадам хромит рудаларының 2000 ° F (1000 ° C) температурада ауадағы сода мен әкпен қуырылғанын талап етеді, бұл кальцина бар натрий хроматын құрастырады.
Оны қалдық материалдан алшақтап, одан кейін хром оксидінің (Cr 2 O 3 ) азайып, тұндыруы мүмкін.
Хром оксиді ұнтақ алюминиймен араласып, үлкен сазды қышқылға айналдырады. Содан кейін барий пероксиді мен магний ұнтағы араластырып, құммен қоршалған (ол оқшаулау ретінде қолданылады).
Қоспа отты болып, алюминий оксидін алу үшін, алюминиймен әрекеттесетін хром оксидінен оттегін береді және сол арқылы 97-99% таза металдан жасалған ерімейтін хромды металды босатады.
АҚШ-тың геологиялық картасына сәйкес, 2009 жылы Оңтүстік Африка (33%), Үндістан (20%) және Қазақстан (17%) хромит кенінің ірі өндірушілері болды. Феррохром өндіретін ең ірі компаниялар - Xstrata , Eurasian Natural Resources Corp. (Қазақстан), Samancor (Оңтүстік Африка) және Hernic Ferrochrome (Оңтүстік Африка).
Өтініштер
Хром Халықаралық даму қауымдастығының мәліметтері бойынша, 2009 жылы өндірілген хромит рудасының жалпы көлемінің 95,2% -ы металлургия өнеркәсібінде, 3,2% -ы отқа төзімді және құю өндірісі өнеркәсібінде, 1,6% - химиялық өндірушілер тарапынан тұтынылды. Хромдың негізгі пайдалануы баспайтын болаттан, қоспаланған болаттан және түсті қорытпалардан тұрады.
Тот баспайтын болаттар 10% -дан 30% хромға дейін (салмағы бойынша) тұратын және тұрақты болаттар сияқты оңай емес тоттанбайтын немесе тотқа түспейтін болаттардың қатарына жатады. 150-ден 200-ге дейін түрлі баспайтын болаттан жасалған композициялар бар, бірақ олардың шамамен 10% -ы тұрақты түрде қолданылады.
Көздер:
Сулли, Артур Генри және Эрик А. Брандес. Chromium . Лондон: Баттервортс, 1954.
Көше, Артур. & Alexander, WO 1944. Адам қызметіндегі металдар . 11-басылым (1998).
Хромды халықаралық дамыту ассоциациясы (ICDA).
Дерек көзі: www.icdacr.com
Chromium Superalloy сауда атаулары
| Сауда атауы | Chromium мазмұны (% салмағы) |
|---|---|
| Hastelloy-X® | 22 |
| WI-52® | 21 |
| Waspaloy® | 20 |
| Nimonic® | 20 |
| IN-718® | 19 |
| Тот баспайтын болат | 17-25 |
| Inconel® | 14-24 |
| Udimet-700® | 15 |