کروم چیست؟

کروم

کروم (Cr) فلزی درخشان ، سخت و نسوز است که در دمای 1،857 درجه سانتیگراد (3،375 درجه فارنهایت) ذوب می شود و در 2672 درجه سانتیگراد (4842 درجه فارنهایت) می جوشد. در حالت خالص در برابر خوردگی معمولی مقاوم است و در نتیجه به عنوان پوشش محافظ برای سایر فلزات وتولید میل کروم و لوله کروم استفاده می شود. این ماده در اسیدهای معدنی غیر اکسید کننده حل می شود اما در اسید نیتریک که فلز را منفعل می کند حل نمی شود. از آنجا که آلیاژهای غنی از کروم در دمای اتاق شکننده هستند ، کاربرد محدودی دارند. بیشترین مصرف کروم، به عنوان یک ماده آلیاژی در آهن اضافه می شود. در مقادیر متغیر از 10 تا 26 درصد ،آبکاری کروم باعث مقاومت فولاد در برابر خوردگی می شود. همچنین برای بهبود سختی پذیری ، مقاومت در برابر سایش و مقاومت در دمای بالا استفاده می شود.

موارد استفاده از کروم

به عنوان ماده معدنی کرومیت ، از کروم به عنوان ماده نسوز بسیار استفاده می شود. سایر مواد شیمیایی کروم به عنوان رنگدانه ها و عوامل برنزه کننده استفاده می شود. در اوایل سال 1800 ، آنها برای ساختن رنگدانه ها و مواد شیمیایی برای برنزه شدن چرم مورد استفاده قرار گرفتند و در سال 1879 کروم توانست به عنوان ماده نسوز برای پوشش کوره های تولید فولاد استفاده شدند.

کروم چیست؟

کاشفان کروم

فلز کروم توسط شیمی دان فرانسوی Louis-Nicolas Vauquelin در سال 1797 کشف شد. سال بعد او فلز را با كاهش كربن كروكويت يا سرب قرمز ، ماده معدني كرومات جدا كرد كه رنگ درخشان آن واوگلين را الهام بخشيد تا نام فعلي فلز را بدهد ( chrōmos يوناني ، “رنگ”). آهن حاوی کروم برای اولین بار در اواسط قرن نوزدهم تولید شد و اولین استفاده از کروم به عنوان ماده آلیاژی در تولید فولاد در فرانسه در دهه 1860 انجام شد. در سال 1893 هانری مویسان سنگ معدن کروم و کربن را در یک کوره برقی ذوب کرد و فروکروم تولید کرد. در سال 1898 هانس گلدشمیت ، شیمی دان آلمانی ، با کاهش آلومینوترمی اکسید کروم ، کروم خالص تولید کرد. فلز کروم با الکترولیز در سال 1854 تولید شد ، اما این روش تا یک قرن بعد مورد استقبال گسترده تجاری قرار نگرفت.

مواد معدنی کروم دار

اگرچه کروم در بسیاری از مواد معدنی وجود دارد ، اما تنها سنگ معدن مورد بهره برداری تجاری ، کرومیت است. این ماده معدنی اسپینل در حالت ایده آل از اکسید آهن و اکسید کروم با ترکیب شیمیایی FeO · Cr2O3 تشکیل شده است ، اما اغلب در طبیعت یافت می شود که منیزیا (MgO) جایگزین FeO و آلومینا (A12O3) یا اکسید آهن (Fe2O3) جایگزین Cr2O3 می شود. مواد معدنی دیگری مانند سیلیس (SiO2) نیز وجود دارد. در اوایل قرن 21 ، آفریقای جنوبی ، هند ، قزاقستان و ترکیه به تولید کنندگان برتر کرومیت در جهان تبدیل شده اند. بخش عمده ای از ذخایر کرومیت در رسوبات چینه ای (لایه های نازک و یکنواخت که یک ناحیه وسیع را پوشانده اند) یافت می شود ، اما رسوبات غلاف شکل (تشکیلات پراکنده غلاف شکل با اندازه های مختلف) نیز مهم هستند.  بازیابی کروم از سنگ معدن متفاوت است: در یک عملیات خوب 90 درصد در فلز مذاب بازیابی می شود. از 10 درصد باقی مانده در سرباره ، برخی از آنها به صورت فلزی هستند و می توانند با روش های فرآوری مواد معدنی بازیابی شوند. ذوب بار فروکروم 4000 کیلووات ساعت انرژی الکتریکی به ازای هر تن آلیاژ تولید شده مصرف می کند، در حالی که برای فروکروم با کربن بالا 4،600 کیلووات ساعت در هر تن مصرف می شود. سیلیکون فروکروم اگر سیلیس به شارژ اضافه شود تا وزن آن برابر با سنگ معدن باشد ، فرآیندهای ذوب آنچه را که به عنوان سیلیکون فروکروم شناخته می شود ، بدست می آورد. این آلیاژ حاوی 38-42 درصد سیلیسیم و کمتر از 1/0 درصد کربن ، به عنوان یک اکسید کننده در تولید فولاد ضد زنگ و به عنوان یک ماده میانی در تولید فروکروم کم کربن استفاده می شود. فروکروم کم کربن وقتی کرومیت و آهک در کوره قوس الکتریکی باز ذوب می شوند و سپس با سیلیکون فروکروم تماس می گیرند ، می توان فروکرومیوم کم کربن (0.05 درصد) بدست آورد. فلز کروم خالص یا با کاهش حرارتی Cr2O3 با آلومینیوم یا با الکترولیز محلول های کروم سه ظرفیتی تولید می شود. 

انواع آبکاری با کروم

کروم خالص به آلیاژهای غیر آهنی اضافه می شود و همچنین به عنوان یک سطح مقاوم در برابر خوردگی برای سایر فلزات استفاده می شود. هنگام آبکاری سطوح با کروم ،دو نوع آبکاری وجود دارد:

  • تزئینی 
  • سخت

ضخامت صفحه تزئینی بین 0.000254 و 0.000508 میلی متر (0.00001 و 0.00002 اینچ) متغیر است و معمولاً از طریق نیکل رسوب می کند. آبکاری “سخت” به دلیل مقاومت در برابر سایش و ضریب اصطکاک کم استفاده می شود. برای این نوع آبکاری ، از محلول های اسید کرومیک (CrO3) استفاده می شود. در یک روش کروم سازی ، کروم از بخار روی سطح متراکم می شود و با گرم شدن به داخل فلز پخش می شود. در روش دیگر یک لایه کروم روی سطح ذوب شده و در آن پخش می شود. همچنین از رسوب پرتوی الکترونی کروم بر روی سطح و به دنبال آن انتشار در فلز استفاده شده است. کروم سازی حمام نمکی با استفاده از کلرید کروم (CrCl2) امتحان شده است. فولادها بیشترین مصرف فروکرومیوم در ساخت فولاد ضد زنگ است. در گذشته ، بسیاری از آلیاژها از نوع کم کربن بودند ، اما از زمان ظهور فرآیند دکوراسیون اکسیژن آرگون ، که به تولیدکنندگان فولاد اجازه می دهد ناخالصی هایی مانند سیلیکون و کربن را بدون از بین بردن بیش از حد کروم بسوزانند ، به شارژ فروکرومیوم منتقل شد.

کروم چیست؟

کاربردهای کروم و مشتقات کروم

از فروکروم تصفیه شده اکنون به طور عمده به عنوان یک ماده اصلاح کننده استفاده می شود. فولادهای ضدزنگ مقاومت بالایی در برابر اکسیداسیون و خوردگی دارند ، علت اصلی آن وجود کروم است که در سطوح مختلف بین 10 تا 26 درصد ،اکسید محافظ روی سطح فولاد تشکیل می دهد. فولادهای ضد زنگ فریتی کم کربن را نمی توان با عملیات حرارتی سخت کرد. انواع فریتی حاوی 17 تا 18 درصد کروم در تزئینات اتومبیل و تجهیزات برای استفاده می شود. از فولادهای ضد زنگ مارتنزیتی با کربن بالا در صورت تمایل به مقاومت در برابر سایشاستفاده می شود. فولادهای این نوع با 13 درصد کروم به صورت کارد و چنگال ساخته می شوند. نیکل و منگنز را می توان به فولادهای ضد زنگ پر کروم (16 تا 26 درصد) اضافه کرد و انواع آستنیتی را ایجاد کرد ، که احتمالاً 18 نوع کروم – 8 درصد نیکل از همه بیشتر شناخته شده است. فولادهای آستنیتی علاوه بر مقاومت در برابر اکسیداسیون و خوردگی ، مقاومت خود را در دمای بالا بهتر از فولادهای کروم ساده حفظ می کنند. بعضی اوقات مولیبدن ، تنگستن ، نیوبیوم یا تیتانیوم برای بهبود مقاومت در برابر خوردگی یا تثبیت کاربیدهای موجود اضافه می شوند. فولادهای این نوع حاوی حداکثر 26 درصد کروم دارای مقاومت در برابر اکسیداسیون عالی در دمای بالا هستند. از آنها در قطعات کوره ، نازل های مشعل و روکش های کوره استفاده می شود. برای بهبود سختی پذیری ، مقاومت در برابر سایش و مقاومت در دمای بالا ، حداکثر 2 درصد کروم به فولاد کم آلیاژ اضافه می شود. این نوع فولادها ، حاوی کروم در ترکیب با عناصر دیگر مانند مولیبدن ، نیکل ، منگنز و وانادیوم ، برای فنرها ، یاطاقان غلتکی و توپی ، قالب ، ریل و سازه های با مقاومت بالا استفاده می شود. فولادهای حاوی 6-10 درصد کروم مقاومت در برابر خوردگی و اکسیداسیون را افزایش داده و به صورت لوله در صنعت روغن استفاده می شوند. آلیاژهای غیر آهنی برای بدست آوردن مقاومت در برابر خوردگی و سختی ، کروم به میزان 25 درصد به آلیاژهای کبالت اضافه می شود. آلیاژهای کبالت – کروم – تنگستن برای برش ابزار استفاده می شود. سوپرآلیاژهای نیکل-کروم با حداکثر 60 درصد کروم و گاهی اوقات کمی آهن برای کاربردهای با درجه حرارت بالا استفاده می شود. همچنین کروم به مقدار 0.5 درصد به آلیاژهای آلومینیوم اضافه می شود تا مقاومت در برابر خوردگی آنها را بهبود بخشد. اکسید سبز کروم ، که تقریباً خالص است ، پایدارترین رنگدانه سبز شناخته شده است. برای رنگ آمیزی گرانول های سقف ، سیمان ها و گچ ها استفاده می شود. همچنین به عنوان یک پودر خوب برای پرداخت استفاده می شود. کروم زرد در سایه های موجود بسیار متفاوت است و اساساً کرومات سرب یا کروکیت است. این رنگدانه باعث ایجاد یک رنگ عالی هم برای چوب و هم برای فلز می شود. به عنوان بازدارنده از خوردگی در قطعات هواپیما ساخته شده از آلومینیوم یا منیزیم استفاده می شود. مواد شیمیایی کروم در فرو بردن آهن ، فولاد ، برنج و قلع و همچنین به عنوان بازدارنده های آب نمک و سیستم های آب مجدد گردش خون استفاده می شود.

در پایان

کروم و ترکیبات کروم به عنوان بهترین آلیاژ برای آبکاری می باشد. شرکت پویا استیل برادران تولید کننده میل کروم ایرانی و وارد کننده میل کروم چینی و ترکیه، محصولات میل کروم و لوله کروم خود را در انواع مدل های کروم سخت و کروم معمولی با کیفیت بالا و قیمت های مناسب عرضه می کند.

بدون نظر

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *