کروم متال

کروم متال چیست ؟

کروم یک فلز خاکستری، درخشان و سخت که کاربردهای گسترده ای به عنوان کاتالیزور یا افزودنی در آلیاژها دارد. تمام ترکیبات کروم متال دارای رنگ های شدید و متنوع هستند.

کروم متال عمدتاً در تولید آلیاژهای خاص، آلیاژهای پایه نیکل و کبالت ( فوق آلیاژ ) که آهن کم مورد نیاز است استفاده می شود. علاوه بر این، از پودر فلز کروم در تولید الکترودهای جوشکاری و سیم های خاردار استفاده می شود.

به دلیل خواص منحصر به فرد در دمای بالا و مقاومت در برابر خوردگی این محصول ، این آلیاژها با کارایی بالا در بحرانی ترین محیط ها از جمله هوافضا، تولید روغن و گاز، توربین های زمینی، پتروشیمی و فرآورده های شیمیایی مورد استفاده قرار می گیرند.

فلز کروم به چه صورت هایی موجود است ؟

درجات خلوص استاندارد کروم متال از 99٪ تا 99.4٪ است. درجات بالاتر در 99.6٪ کروم و با گاز زدائی کروم 99.8٪ موجود است.

اشکال موجود:

• توده درشت ( کلوخه کروم متال )
• پودر ( پودر فلز کروم )
• پودر بسیار ریز ( کروم میکرونیزه )
• ورقه
• گلوله ( ساچمه کروم  متال ) ، قطعات، تراشه، مکعب، تک کریستال ها

خواص فلز کروم چیست ؟

کروم متال سختی، مقاومت در برابر خزش و ضربه، مقاومت در برابر خوردگی، اکسایش و سایش آلیاژ را افزایش می دهد. آلیاژهای آهنی، به طور عمده فولادهای ضد زنگ، بیشترین مصرف را دارد. این فولادها دارای طیف گسترده ای از خواص مکانیکی و همچنین در برابر خوردگی و اکسایش مقاوم هستند.

کروم در دمای اتاق دارای مقاومت مناسبی در برابر مواد خورنده معمولی، که به عنوان یک پوشش محافظ آبکاری شده استفاده می شود.

این ماده در اسیدهای معدنی غیر اکسیدی مانند اسیدهای هیدروکلریک و سولفوریک حل شده، اما در محلول آبی سرد یا اسید نیتریک، که فلز را منفعل کرده حل نمی شود.

در دمای بالا با هالوژن ها، سیلیکون، بور، نیتروژن، اکسیژن و کربن واکنش می دهد.

در آبکاری برای تولید یک سطح سخت، زیبا و جلوگیری از خوردگی استفاده می شود. از کروم متال برای دادن رنگ سبز زمردی به شیشه استفاده می شود.

به عنوان یک کاتالیزور کاربرد گسترده ای دارد. تمام ترکیبات کروم رنگی هستند. مهمترین کرومات های سدیم و پتاسیم (K2CrO4) و دی کرومات ها (K2Cr2O7) و آلوم های کروم پتاسیم و آمونیوم، به عنوان KCr (SO4) 2 · 12H2O هستند.

دی کرومات ها به عنوان ماده اکسید کننده در آنالیز کمی، همچنین در چرم برنزه استفاده می شوند. ترکیبات دیگر دارای ارزش صنعتی هستند: کرومات سرب به رنگ کروم زرد، یک رنگدانه با ارزش است.

ترکیبات فلز کروم در صنایع نساجی به عنوان ماده تثبیت کننده و در صنایع هوافضا و سایر صنایع برای آند کردن آلومینیوم استفاده می شود. صنعت دیرگداز، کرومیت را برای تشکیل آجر و اشکال مفید پیدا کرده، زیرا دارای نقطه ذوب بالا، انبساط حرارتی متوسط و ساختار کریستالی پایدار است.

استخراج و تولید کروم به چه صورت است ؟

تولید کروم متال به دو روش انجام می‌شود ، یکی از طریق فرآیند حرارتی آلومینا از اکسید کروم ( احیا اکسید با آلومینیوم ) و دیگری از طریق فرآیند الکترولیت با استفاده از فروکرومیوم یا اسید کرومیک.

استخراج فلز کروم با احیا Cr2O3 یا الکترولیز محلول¬های Cr (Ill) تولید می شود. این فلز همچنین با استفاده از الکترولیز از محلول¬های Cr (VI) حاصل می شود، اما این فرایند کارایی کمتری داشته و در درجه اول برای آبکاری استفاده می شود.

احیا حرارتی آلومینیوم: آلومینیوم مهمترین ماده کاهنده برای تولید کروم متال از Cr2O3 است. پودر آلومینیوم با خلوص بالا و Cr2O3 با دانه بندی مشابه مخلوط و درون یک آوند پوشانده شده با نسوز، که معمولاً Al2O3 است، مخلوط می شوند.

این بار الکتریکی با “فتیله پودر ” KClO4-Al یا به صورت الکتریکی مشتعل می شود. واکنش گرمازا دمای بالاتر از 2000 درجه سانتیگراد را در پی داشته، که منجر به جداسازی تمیز سرباره از فلز می شود.

خلوص فلز کروم بستگی به خلوص واکنش دهنده ها، به ویژه Cr2O3 دارد. این اکسید با کاهش کرومات سدیم با گوگرد ساخته شده، و در نتیجه Cr2O3 از مقدار زیادی گوگرد حاصل می شود. در سال های اخیر فرآیندهای ویژه تولید Cr2O3 با خلوص بالاتر نیز توسعه یافته است.

پودر فلز کروم همچنین با احیا کربن تولید می شود. اکسید کروم و کربن به دقت وزن، مخلوط، بریکت شده و در کوره با دمای 1400 درجه سانتیگراد در فشار حداقل 40 پاسکال حرارت داده می شوند.

کاربرد کروم متال در کجاهاست ؟

فلز کروم در آلیاژهای آهنی و غیر آهنی، مواد دیرگداز و مواد شیمیایی استفاده می شود.

چدن آهنی حاوی 5/0 تا 30 درصد کروم است که باعث سختی پذیری، چقرمگی، سختی، خوردگی و مقاومت در برابر سایش می شود. کروم متال به طور گسترده در آلیاژهای غیر آهنی از جمله پایه نیکل، آهن نیکل، کبالت، آلومینیوم، تیتانیوم و مس استفاده می شود.

از پودر کروم برای اکسایش و مقاومت در برابر خوردگی نیکل، آهن نیکل و کبالت استفاده می شود. در آلومینیوم، تیتانیوم و مس ریزساختار را کنترل می کند.

فلز کروم خالص، تولید شده توسط فرآیندهای الکترولیت یا حرارت دهی آلومینا، برای آلیاژ غیر آهنی مواد مهندسی استفاده می شود. متداول ترین مواد، آلیاژهای پایه نیکل و کبالت می باشند که بیشتر در دمای بالا مورد استفاده قرار می گیرند.

از پودر فلز کروم در ساخت سیمان استفاده می شود. کروم متال بدست آمده از فرآیندهای الکترولیت یا حرارت دهی آلومینا در یک پودر آلومینیوم بریکت متراکم استفاده شده تا علاوه بر آلیاژ، محصولات آلومینیوم ریخته گری و به شکل درآمده را تولید کند.

بیش از نیمی از تولید کروم متال مختص محصولات فلزی و حدود یک سوم دیگر در مواد دیرگداز استفاده می شود. این ماده جزئی از ترکیب چندین کاتالیزور مهم است.

عمده ترین کاربرد کروم برای تشکیل آلیاژهای آهن، نیکل یا کبالت است. افزودن کروم متال باعث سختی، استحکام و مقاومت در برابر خوردگی آلیاژ می شود. در فولادهای زنگ نزن، کروم 10 درصد یا بیشتر از ترکیب نهایی است.

به دلیل سختی بالا، از آلیاژ کروم، کبالت و تنگستن برای ابزارهای برش فلز با سرعت بالا استفاده می شود. هنگامی که کروم به روش الکترولیت رسوب داده می شود، یک سطح درخشان سخت و مقاوم در برابر خوردگی را فراهم می کند.

به همین دلیل به طور گسترده به عنوان زینت دهی بدنه بر روی خودروها و سایر وسایل نقلیه استفاده می شود. به دلیل نقطه ذوب بالا، انبساط حرارتی متوسط و ساختار کریستالی پایدار از کرومیت به عنوان مواد دیرگداز می شود.

کاربرد کرومات ها

در کرومیت ها و نمک های کرومی، کروم دارای ظرفیت 3+ است. بیشتر این ترکیبات سبز، اما بعضی قرمز یا آبی هستند. اکسید کروم (Cr2O3) یک جامد سبز است.

در کرومات و دی کرومات، کروم دارای ظرفیت 6+ است. دی کرومات پتاسیم (K2Cr2O7) یک جامد محلول در آب قرمز که با ژلاتین مخلوط شده، یک سطح حساس به نور بوجود آورده که در عکاسی مفید است.

به طور کلی کرومات ها زرد هستند که معروف ترین کرومات سرب (PbCrO4)، یک جامد نامحلول که به عنوان رنگدانه به نام کروم زرد مورد استفاده قرار می گیرد. کروم سبز ترکیبی از کروم زرد و آبی پروس است.