Metal Profil: Krom

Krom metal, krom kaplamada (çoğunlukla 'krom' olarak adlandırılır) kullanımı için en yaygın olarak kabul edilmektedir, ancak en büyük kullanımı paslanmaz çeliklerde bir bileşen olarak kullanılmaktadır. Her iki uygulama da kromun sertliğinden, korozyona karşı direncinden ve parlak bir görünüm için cilalanabilme özelliğinden faydalanır.

Özellikleri

• Atomik sembolü: cr
• Atom Numarası: 24
• Atomik Kütle: 51.996g / mol ¹
• Eleman Kategorisi: Geçiş Metal

• Yoğunluk: 20 ° C'de 7.19 g / cm3
• Erime Noktası: 3465 ° F (1907 ° C)
• Kaynama Noktası: 4840 ° F (2671 ° C)
• Moh sertlik: 5.5

Özellikleri

Krom, korozyona karşı inanılmaz dayanıklılığıyla değerlenen sert, gri bir metaldir. Saf krom, manyetik ve kırılgandır, ancak alaşımlı hale getirildiğinde parlak ve gümüş rengi bir cilaya dönüştürülebilir ve cilalanabilir.

Krom, adını krom oksit gibi canlı ve renkli bileşikler üretme yeteneğinden dolayı, Yunanca bir kelime olan khrōma'dan alır .

Tarihçe

1797'de Fransız kimyacı Nicolas-Louis Vauguelin, kromatozu (krom içeren bir minerali) potasyum karbonat ile işleyerek ve daha sonra elde edilen kromik asiti bir grafit potada karbonla azaltarak ilk saf krom metalini üretti.

Krom bileşikleri binlerce yıldır boya ve boyalarda kullanılırken, Vauguelin'in metal uygulamalarındaki krom kullanımının gelişmeye başladığını keşfeden kadar iyi değildi.

19. yüzyılın sonlarında ve 20. yüzyılın başlarında, Avrupa'daki metalürjistler, daha güçlü ve daha dayanıklı çelikler üretmeye çalışarak metal alaşımlarıyla aktif olarak deney yapıyorlardı .

1912'de, İngiltere'de Firth Brown Laboratories'de çalışırken, metalurji uzmanı Harry Brearley, silah varilleri için daha esnek bir metal bulmakla görevlendirildi.

Yüksek bir erime noktasına sahip olduğu bilinen kromu, ilk paslanmaz çeliği üreten geleneksel karbon çeliğine ekledi. Bununla birlikte, aynı zamanda, ABD'deki Elwood Haynes ve Almanya'daki Krupp'taki mühendisler de dahil olmak üzere diğerleri de krom içeren çelik alaşımları geliştirdiler. Elektrik ark fırınının geliştirilmesiyle, büyük çapta paslanmaz çelik üretimi ve ardından kısa süre sonra.

Aynı dönemde, demir ve nikel gibi daha ucuz metallerin, dış kromun aşınmaya ve korozyona karşı direncini ve estetik niteliklerini de benimseyen elektro-kaplama metalleri üzerinde de araştırmalar yapıldı. İlk krom özellikleri 1920'lerin sonlarında otomobillerde ve high-end saatlerde ortaya çıktı.

Üretim

Endüstriyel krom ürünleri arasında krom metal, ferrokrom, krom kimyasalları ve döküm kumları bulunur. Son yıllarda, krom malzemelerin üretiminde daha büyük dikey entegrasyon yönünde bir eğilim olmuştur. Yani, kromit cevheri madenciliğine daha fazla şirket dahil olmakta, krom metal, ferrokrom ve nihayetinde paslanmaz çelik olarak işlenmektedir.

2010 yılında küresel kromit cevheri üretimi (FeCr ₂ O ₄ ), krom üretimi için çıkarılan birincil maden 25 milyon ton olmuştur.

Ferrokrom üretimi yaklaşık 7 milyon ton iken, krom metal üretimi yaklaşık 40.000 tondur. Ferrokrom yalnızca elektrik ark ocağı kullanılarak üretilirken, krom metali elektrolitik, siliko-termik ve alüminotermik yöntemlerle üretilebilir.

Ferrokrom üretimi sırasında, 5070 ° F (2800 ° C) ' ye ulaşan elektrik ark ocakları tarafından yaratılan ısı, karbondioksit reaksiyonu yoluyla krom cevherini azaltmak için kömür ve koka neden olur. Fırın ocağında yeterli malzeme eritildikten sonra, erimiş metal, ezilmeden önce boşaltılır ve büyük dökümlerde katılaştırılır.

Yüksek saflıkta krom metalinin aluminotermik üretimi bugün üretilen krom metalinin% 95'inden fazlasını oluşturmaktadır. Bu işlemdeki ilk adım, kromit cevherinin 2000 ° F (1000 ° C) 'de havada soda ve kireç ile kavrulması, bu da kalsiyum içeren bir sodyum kromatın oluşmasını gerektirir.

Atık materyalden uzaklaşabilir ve daha sonra kromik oksit (Cr ₂ O ₃ ) olarak indirgenebilir ve çökebilir.

Kromik oksit daha sonra toz alüminyum ile karıştırılır ve büyük bir kil potaya konulur. Baryum peroksit ve magnezyum tozu daha sonra karışıma yayılır ve pota kumla çevrilir (yalıtım görevi görür).

Karışım tutuşturulur, bu da alüminyum oksit ile tepkimeye giren krom oksitin oksijeni ile sonuçlanır ve böylece alüminyum oksit üretmek için% 97-99 oranında saf olan erimiş krom metali açığa çıkarır.

ABD Jeolojik Araştırma istatistiklerine göre, 2009 yılında en büyük kromit cevheri üreticileri Güney Afrika (% 33), Hindistan (% 20) ve Kazakistan (% 17) idi. En büyük ferrokrom üreten şirketler arasında Xstrata , Avrasya Doğal Kaynaklar Şirketi (Kazakistan), Samancor (Güney Afrika) ve Fıtık Ferrokrom (Güney Afrika) bulunmaktadır.

Uygulamalar

Chromium'un Uluslararası Kalkınma Derneği'ne göre 2009 yılında çıkarılan toplam kromit cevherinin% 95.2'si metalürji sanayi,% 3,2'si refrakter ve döküm endüstrisi,% 1.6'sı da kimya üreticileri tarafından tüketildi. Krom için başlıca kullanım alanları paslanmaz çelikler, alaşımlı çelikler ve demir dışı alaşımlardır.

Paslanmaz çelikler,% 10-30 krom (ağırlıkça) içeren ve normal çelikler kadar kolay paslanmayan veya paslanmayan çeşitli çelikler anlamına gelir. 150 ila 200 farklı paslanmaz çelik bileşimi mevcuttur, ancak bunların sadece yaklaşık% 10'u düzenli kullanımdadır.

_Kaynaklar:

_{Sully, Arthur Henry ve Eric A. Brandes. Chromium . Londra: Butterworths, 1954.}

_{Sokak Arthur. & Alexander, WO 1944. İnsanın Hizmetindeki Metaller . 11. Baskı (1998).}

_{Uluslararası Krom Geliştirme Derneği (ICDA).}

_{Kaynak: www.icdacr.com}

Krom Superalloy Ticaret İsimleri