Metal Profil: Chromium

Chromit Erz am Hernic Ferrochrome seng Mier an Südafrika. Bild © Terence Bell

Chromium Metall ass am allgemengen erkannt fir seng Benotzung an der Chromatioun (dat awa mä och als "Chrom" bezeechent gëtt), mä seng gréisste Utilitéit ass als Ingredienten aus Edelstahl . Béid App'en profitéiere vu Chromhärness, Korrosiounsbeständegkeet an Fähëgkeet fir e glänzend Erscheinungsbild ze polieren.

Properties

Charakteristiken

Chromium ass en hart, gëllen Metal deen d'Kreatiounsbestandsklauselen onerwaart ass. Pure Chrom ass magnetesch a sprécheg, awer wann d'Legaliséierung vun engem legalen a polierbaren a glänzend, sëlwerlecht Enn gemaach gëtt.

Chromium enthüllt säin Numm aus khrōma, e griichesche Wuert Bedeitung Faarf, wéinst senger Fäegkeet fir lieweg, béiser Verbindungen, wéi Chromoxid ze produzéieren.

Geschicht

1797 huet de franséische Appropriaten Nicolas-Louis Vauguelin déi éischt reglos Chromium ausgemaach andeems de Crocoit (e Chrom enthaltende Mineral) mat Kaliumcarbonat behandelt an duerno d'entstinn Chromsäure mat Kuelestoff an engem Grafittiwweg gemooss gouf.

Während Chromverbindunge bei Téi a Faarwen fir Dausende vu Joer benotzt gi sinn, war et net wäit eesäiteg no der Vauguelin Entdeckung datt d'Chromnutzung an Metallapplikatioune ugefaangen hunn ze developpéieren.

Am spéiden 19. an Ufank vum 20te Joerhonnert hunn Metallurgisten an Europa aktiv mat Metalllegierungen experimentéiert, versicht méi staark a méi haltbar Stähle ze produzéieren .

1912, an hie bei der Firma Firth Brown Laboratories am UK, huet d'Metallurgist Harry Brearley opgefuerdert, e méi elasteschen Metal fir Fechtstärek ze fannen.

Hien huet Chrom bezeechent, wat e grousse Schmelzpunkt bekannt ass, fir traditionnell Kuelestoff, deen den éischten Edelstahl produzéiert. Awer gläichzäiteg hunn aner, och d'Elwood Haynes an den USA an Ingenieuren am Krupp an Däitschland, och Chrom entwéckelt Stahllegierungen. Mat der Entwécklung vun der elektrescher Brennofenofhängegkeet, gouf eng grouss Produktioun aus Edelstahl an duerno kuerz duerno.

Am selwechte Beräich war och d'Recherche op elektro-plaquéiert Metalle gemaach ginn, déi méi bëlleger Metalle wéi Eisen an Nickel erlaben, op hir Äntwerte Chrom d'Resistenz op d'Abrasioun an d'Korrosioun ze genéissen an och hir ästhetesch Qualitéiten. Déi éischt Chrom änneren erschéngt op Autoen a High-Term Uhren an den 1920er Joren.

Produktioun

Industriellen Chromproduiten gehéieren Chrom Metall, Ferrochrome, Chromchemikalien a Schmelz Sands. An deene leschte Joren ass et e Trend zu méi vertikaler Integratioun an der Produktioun vun Chromaterial. Dat ass, datt méi Firma am Mineral vun der Chromierer Erofsbéit involvéiert sinn och a Chrom Metall, Ferrochrom a schliisslech Edelstahl.

An der globaler Produktioun vun der Chromierer Erzéier (FeCr 2 O 4 ) 2010 war den primäre Mineral deen fir Chromie produzéiert gouf 25 Milliounen Tonnen.

D'Produktioun vu Ferrochrome war ongeféier 7 Milliounen Tonnen, während d'Chrom Metallproduktioun ongeféier 40.000 Tonnen ass. Ferrochromium gëtt nëmme benotzt elektrësch Bunnofen, wou Chrom Metall iwwer elektrolyteschen, silico-thermesche a aluminothermesche Methoden produzéiert ka ginn.

Während der Produktioun vu Ferrochrome bewierkt d'Hëtzt vun elektresche Lichtbunnen, déi 5070 ° F erfaasst (2800 ° C), verursaacht Kuel a Kock fir Chromzere duerch eng carbothermesch Reaktioun ze reduzéieren. Wann genuch Material an de Feeler gehëtzt huet, gëtt de geschmoltene Metal aus groussem Guscht erausgezunn a massiv verdrückt.

D'Aluminothermieproduktioun vu Chromstrooss vu Chromstrooss u Chromstrooss fir iwwer 95% vu Chrom Metall produzéiert haut. Den éischte Schrëtt an dësem Prozess erfuerderlech datt de Chromereerzëmmer mat Soda an Kalk an der Loft um 1000 ° F (1000 ° C) geréift gëtt, wat e Natriumchromat deen Kalzin enthält.

Et kann aus dem Offallmaterial geläscht ginn an dann reduzéiert a gefëmmt ginn als Chromoxid (Cr 2 O 3 ).

De Chromoxid ass dann mat gepulveren Aluminiumgemeng gemengt an an e groussen Teppichbrietstahl ginn. Barium Peroxid an Magnesiumpuder ginn dann op d'Mëschung verbreet, an de Téi gëllt vum Sand (wat als Isolatioun geschitt ass).

D'Mëschung gëtt entzündegt, sou datt de Sauerstoff aus dem Chromoxid reagéiert mam Aluminium z'erreechen fir Aluminiumoxid ze produzéieren an doduerch datt geschmiddenen Chrom-Metall dat 97-99% pure gëtt.

Laut Statistiken vun der US Geological Survey sinn déi gréissten Produzenten aus Chromierzuch 2009 a Südafrika (33%), Indien (20%) an Kasachstan (17%). Déi gréisste Ferrochromen produzéieren Firmen: Xstrata , Eurasian Natural Resources Corp. (Kasachstan), Samancor (Südafrika), an Hernic Ferrochrome (Südafrika).

Applikatiounen

Laut der Internationale Entwécklungsverbands fir Chromium, vum totale Chromierzuch, deen 2009 entstoe war, gouf 95,2% vun der metallurgescher Industrie verbraucht, 3,2% vun der Feuerfreech- a Schmelzbranche an 1,6% vu chemesche Produzenten. Déi grouss Verännerungen fir Chrom sinn an Edelstiel, legéierten Stähle an néifer Legierungen.

Edelstahl bezitt sech op eng Rei vu Stelen, déi tëscht 10% an 30% Chrom (Gewiicht) enthalen an déi net sou einfach wéi regelméisseg Stähle korrodéieren oder roueg maachen. Zwëschen 150 an 200 verschiddene rostfreien Stahlmassaussoen existéieren, obwuel nëmmen ongeféier 10% vun dësen am normalen Gebrauch sinn.

Quell:

Sully, Arthur Henry, an Eric A. Brandes. Chromium . London: Butterworths, 1954.

Strooss, Arthur. & Alexander, WO 1944. Metalle am Service vum Mënsch . 11. Editioun (1998).

D'Internationale Chromium Development Association (ICDA).

Source: www.icdacr.com

Chromium Superalloy Handelsnamen

Handelsnamen Chromium Inhalt (% Gewicht)
Hastelloy-X® 22
WI-52® 21
Waspaloy® 20
Nimonic® 20
IN-718® 19
Edelstahl 17-25
Inconel® 14-24
Udimet-700® 15