Մետաղական պրոֆիլ. Chromium

Chromium մետաղը լայնորեն ճանաչված է քրոմապատում օգտագործելու համար (որը հաճախ կոչվում է «քրոմ»), սակայն դրա ամենամեծ օգտագործումը որպես չժանգոտվող պողպատի բաղադրիչ է: Երկու դիմումները օգտվում են քրոմի կարծրությունից, կոռոզիայից դիմադրությունից եւ փայլուն արտաքին տեսք ունենալու համար:

Հատկություններ

• Ատոմային խորհրդանիշ. Cr
• Ատոմային համարը `24
• Ատոմային զանգված `51.996 գ / մոլ ¹
• Element Կատեգորիա: Անցումային մետաղ

• Խտություն `7.19 գ / սմ <sup>3</sup> 20 ° C- ում
• Հալման կետ `3465 ° F (1907 ° C)
• Եռման կետ `4840 ° F (2671 ° C)
• Moh's Hardness: 5.5

Բնութագրերը

Chromium- ը կոշտ, մոխրագույն մետաղ է, որը գնահատվում է կոռոզիացման իր անհավատալի դիմադրության համար: Մաքուր քրոմը մագնիսական եւ փխրուն է, բայց երբ խառնուրդը կարող է կատարելագործելի եւ փայլուն, վառ, արծաթափայլ ավարտին:

Chromium- ն իր անունը ստացվում է խրոմմայից, հունարեն բառը, որը նշանակում է գույն, շնորհիվ վառ, գունավոր միացությունների, քրոմի օքսիդի արտադրման ունակության:

Պատմություն

1797 թ.-ին ֆրանսիացի քիմիկոս Նիկոլաս-Լուի Վուուգուինը մաքուր քրոմի առաջին մետաղը պատրաստել է քրոկոիտի (քրոմ պարունակող հանքանյութ) կալիումի կարբոնատով բուժելու միջոցով եւ այնուհետեւ նվազեցնելով քրոմաթթուը ​​`ածխածնի հետ, գրաֆիտի մեջ:

Մինչ քրոմի միացությունները օգտագործվել են ներկերի եւ ներկերների մեջ հազարավոր տարիների ընթացքում, այն այնքան էլ լավ չէր, մինչեւ Վուգուգուին հայտնաբերելը, որ քրոմը օգտագործվում է մետաղական ծրագրերում:

19-րդ դարի վերջին եւ 20-րդ դարի սկզբին Եվրոպայում մետալուրգիան ակտիվորեն փորձարկում էր մետաղյա համաձուլվածքներ , փորձելով արտադրել ուժեղ եւ ավելի երկարակյաց պողպատներ :

1912 թ.-ին, Մեծ Բրիտանիայի Firth Brown Laboratories- ում աշխատելիս, մետաղագործող Հարրի Բրեարլիին հանձնարարվել էր ատրճանակի ատրճանակների համար ավելի ճկուն մետաղ գտնելը:

Նա ավելացրեց քրոմը, որը հայտնի էր բարձր հալեցման կետ, ավանդական ածխածնի պողպատից, արտադրելով առաջին չժանգոտվող պողպատ: Սակայն, միեւնույն ժամանակ, մյուսները, ներառյալ ԱՄՆ-ում Էլվուդ Հեյնսը եւ Գերմանիայում գտնվող Քրյուփի ինժեներները, նույնպես զարգացնում էին քրոմի պարունակող պողպատե համաձուլվածքներ: Էլեկտրական դարաշրջանի վառարանի մշակման արդյունքում կարճ ժամանակ անց հետեւել չժանգոտվող պողպատի լայնածավալ արտադրություն:

Նույն ժամանակահատվածում հետազոտություն է կատարվել էլեկտրասարքավորումների վերաբերյալ, որոնք թույլ են տալիս ավելի էժան մետաղներ, ինչպիսիք են երկաթը եւ նիկելը , ընդունելու իրենց արտաքին քրոմի դիմադրությունը քայքայում եւ կոռոզիայից, ինչպես նաեւ դրա էսթետիկական հատկանիշներից: Առաջին քրոմի առանձնահատկությունները հայտնվել են 1920-ականների վերջին ավտոմեքենաների եւ բարձրակարգ ժամացույցների վրա:

Արտադրություն

Արդյունաբերական քրոմի արտադրանքը ներառում է քրոմ մետաղի, ֆրոլխրոմի, քրոմի քիմիական նյութերի եւ ձուլակտորի ձագեր: Վերջին տարիներին քրոմի նյութերի արտադրության մեջ ավելի մեծ ուղղահայաց ինտեգրման միտում է եղել: Այսինքն, ավելի շատ ընկերություններ ներգրավված են քրոմիտի հանքարդյունահանման մեջ, այն նաեւ մշակվում են քրոմ մետաղի, ֆերոքրոմի եւ, ի վերջո, չժանգոտվող պողպատ:

2010 թ. Քրոմի հանքանյութի գլոբալ արդյունահանումը (FeCr ₂ O ₄ ), քրոմի արտադրության արդյունահանման առաջնային հանքանյութը կազմել է 25 մլն տոննա:

Ferrochrome- ի արտադրությունը մոտ 7 մլն տոննա էր, իսկ քրոմի մետաղի արտադրությունը մոտ 40 հազար տոննա էր: Ferrochromium- ը արտադրվում է բացառապես էլեկտրական դոդների օգտագործմամբ, իսկ քրոմի մետաղը կարելի է արտադրել էլեկտրոլիտիկ, սիլիկատորի եւ ջերմային ալիմինոթերմային մեթոդներով:

Ֆեռոկրոմի արտադրության ժամանակ, էլեկտրական դարաշրջանների վառարանների միջոցով ստեղծվող ջերմությունը, որը հասնում է 5070 ° F (2800 ° C), առաջացնում է ածխի եւ կոքսի քրոմի հանքանյութի կարբոթերմիկ ռեակցիայի միջոցով նվազեցման համար: Վառարանների օջախում բավարար քանակով նյութը հալվելուց հետո, հալված մետաղը քայքայվում է, եւ թափվում է մեծ կոտլետներում:

Բարձր մաքրության քրոմի մետաղի ալյումինոթերմային արտադրանքը կազմում է ավելի քան 95% քրոմի մետաղից այսօր: Այս գործընթացի առաջին քայլը պահանջում է, որ քրոմիտի հանքաքարը տապակվել է 2000 ° F (1000 ° C) օդի մեջ սոդայի եւ կրաքարի հետ, որը ստեղծում է նատրիումի քրոմատ պարունակող կալցին:

Այն կարող է փորել հեռավոր թափոններից եւ այնուհետեւ կրճատվել եւ precipitated որպես chromic oxide (Cr ₂ O ₃ ):

Այնուհետեւ քրոմի օքսիդը խառնվում է փոշիացված ալյումինի հետ եւ խառնվում է մեծ կավին: Բարարիումի պերօքսիդը եւ մագնեզիումի փոշին այնուհետեւ տարածվում են խառնուրդի վրա, եւ խաչը շրջապատված է ավազով (որը գործում է որպես մեկուսացում):

Խառնուրդը այրվում է, արդյունքում ալյումինի հետ քիմիական օքսիդի թթվածնով, որը ալյումինե օքսիդ է արտադրում, դրանով իսկ ազատելով քրոմի մետաղից, որը 97-99% մաքուր է:

ԱՄՆ-ի երկրաբանական հետազոտությունների վիճակագրության համաձայն `2009 թ. Քրոմիտի հանքանյութի ամենամեծ արտադրողները եղել են Հարավային Աֆրիկան ​​(33%), Հնդկաստանը (20%) եւ Ղազախստանը (17%): Խոշորագույն ferrochrome արտադրող ընկերությունները ներառում են Xstrata , Eurasian Natural Resources Corp. (Ղազախստան), Samancor (Հարավային Աֆրիկա) եւ Hernic Ferrochrome (Հարավային Աֆրիկա):

Դիմումները

Chromium- ի միջազգային զարգացման ասոցիացիայի տվյալներով, 2009 թվականին արդյունահանված քրոմիտի հանքաքարից 95.2% -ը սպառվել է մետաղագործական արդյունաբերության կողմից, 3.2% -ը `հրակայուն եւ քարհանքային արդյունաբերության, իսկ 1.6% -ը, քիմիական արտադրողների կողմից: Խրոնի հիմնական օգտագործումը գտնվում է չժանգոտվող պողպատից, խառնուրդներ եւ գունավոր համաձուլվածքներ:

Չժանգոտվող պողպատեները վերաբերում են մի շարք շերտերի, որոնք պարունակում են 10% -ից մինչեւ 30% քրոմ (ըստ քաշի) եւ որոնք չեն կոորդինացնում կամ ժանգը, ինչպես հեշտ, ինչպես կանոնավոր պողպատեները: Գոյություն ունեն 150 եւ 200 տարբեր չժանգոտվող պողպատե կոմպոզիցիաներ, չնայած դրանց միայն 10% -ը պարբերաբար օգտագործվում են:

_{Աղբյուրները.}

_{Սուլլի, Արթուր Հենրին եւ Էրիկ Ա. Բրենդեսը: Chromium- ը : London: Butterworths, 1954:}

_{Փողոց, Արթուր Եւ Ալեքսանդր, WO 1944. Մետաղներ մարդուն ծառայությունում : 11-րդ հրատարակություն (1998):}

_{Միջազգային Chromium Development Association- ն (ICDA):}

_{Աղբյուրը `www.icdacr.com}

Chromium Superalloy ֆիրմային անվանումները