Содержание хрома в металле

Обновлено: 08.01.2025

Легированными называются стали, содержащие, помимо С и других обычных примесей, добавки определенного количества легирующих металлов (Cr, Ni, Mo и др.), а также Mn и Si в дозировках 0,83…1,22 %.

низколегированные (суммарное количество легирующего компонента ≤ 2,51 %);
легированные (2,51…10,2 %);
высоколегированные (> 10 %).

конструкционными;
инструментальными;
принадлежать к категории сталей специального назначения.

Конструкционные легированные стали

маркируют при помощи цифр и буквенных аббревиатур (напр. 15Х, 10Г2СД, 20Х2Н4А и т.д.). Двузначное цифровое сочетание в начале марки отображает среднее содержание С в сотых долях %. Большой буквой русского алфавита обозначается название легирующего элемента, в частности: Б – (Nb), Н – (Ni), Ф – (V), В – (W), М – (Mo), Х – (Cr), Г – (Mn), П – (P), Ц – (Zr), Д – (Cu), Р –(B), Ч – редкозем, Е – (Se), С – (Si), Ю – (Al), К – (Co), Т – (Ti), А – (N) только в середине обозначения.

Цифровые значения после буквенной аббревиатуры указывает на процентное содержание легирующего элемента. Если же цифры отсутствуют, то это значит, что концентрация легирующего элемента – ≤ 1,5 %.

Основной объем легированных конструкционных сталей выплавляют в категории качественных (напр. 30ХГС).

Если в конце названия марки расположена буква «А», это значит, что данная сталь причисляется к категории высококачественных легированных сталей (напр. 30ХГСА).

Наличие буквы «А» в середине марки (напр. 16Г2АФ), говорит о том, что данная сталь была также подвергнута легированию азотом.

Буква «Ш» после черточки в конце названия марки свидетельствует о ее принадлежности к категории особовысококачественных легированных сталей (напр. 30ХГС-Ш, 30ХГСА-Ш).

Если конструкционная легированная сталь является литейной, в конце обозначения марки добавляется буква «Л» (напр. 15ГЛ, 40ХНЛ и т.д.).

Конструкционные легированные хромистые стали (0,6…1,6 % Cr), характеризуются повышенными пределами прочности, твердости и пластичности в сочетании с высокой хладостойкостью. Наличие хрома способствует также снижению относительного удлинения. Так, предел прочности обычной стали 40 составляет 580 МПа, текучести – 340 МПа, показатель относительного удлинения – 19 %. В хромистой же стали марки 40Х значения аналогичных показателей изменяются, соответственно, до 1000 МПа, 800 МПа и 13 %. Такие стали незаменимы в производстве валов, зубчатых колес, толкателей, червячных передач, метизов и другой промышленной продукции.

Конструкционные стали легированные хромом

Инструментальные стали, легированные Cr

хромистых;
никелевых;
силицидных;
алюминиевых и т.д.

Чугуны легированные хромом

Каждый из легирующих элементов обогащает чугун собственными специфическими свойствами.

Cr –– основной легирующий элемент – выполняет ферритообразующую и карбидообразующую функцию, обеспечивая, к тому же, высокие показатели износо-, коррозие- и термостойкости хромистых чугунов.

Придание чугунам износостойких характеристик обеспечивается благодаря наличию в их структуре карбидной упрочняющей фазы. Критерием определения степени износостойкости является обеспечиваемый карбидной фазой уровень твердости. Наивысшая износостойкость присуща чугунам, имеющим в своем составе карбиды (Cr, Fe, Mn)7С3, в два раза более твердые, чем карбиды цементитного типа. Минимальное количество содержащегося в чугуне Cr, необходимое для образования карбидов (Cr, Fe, Mn)7С3 при 3% содержании С, может колебаться в довольно широком диапазоне (11…28%).

В экономно легированных чугунах (до 2,5 % Mn и 1,5 % Ni) при 3% С содержание Cr, необходимое для получения 100 % карбидов (Cr, Fe, Mn)7С3, должно составлять >17 %.

Для того, чтобы придать высокую коррозионную стойкость чугуну, эксплуатируемому без дополнительной термообработки, требуется введение в его состав ≥ 22 % Cr при 3% содержания С.

Ni в составе чугуна, являясь аустенитообразующим элементом, способствует повышению характеристик вязкости, пластичности и устойчивости к коррозии.

Mn в составе легирующей композиции выполняет, главным образом, функцию стабилизирующего элемента и катализатора, делая процессы карбидообразования и аустенитизации более интенсивными и ровными.

Согласно ГОСТ 7769-82 наличие тех или иных специальных свойств чугуна и процентный состав химических элементов в легирующей композиции отображает маркировка. Так, например, ИЧХ4Г7Д – марка износостойкого чугуна, легированного 4% Cr, 7% Mn и до 1% Cu; ЖЧХ2,5 – марка жаростойкого чугуна, легированного 2,5% Cu; ЧХ32 – марка хромистого чугуна с содержанием до 32% Cr; ЧН19Х3Ш – марка чугуна никелевого жаропрочного, в составе которого наличествуют 19% Ni, 3% Cr с шаровидным графитом и т.д.

Легированные чугуны со специальными свойствами, в т.ч. хромистые, являются универсальным конструкционным материалом, применяемым во многих отраслях промышленности. Их широко используют при изготовлении работающих в условиях интенсивного коррозионного, абразивного и гидроабразивного износа машин и механизмов для добычи полезных ископаемых и обогащения руд, металлургии, энергетики, производства стройматериалов и строительной спецтехники, другого оборудования сходного назначения.

телефоны:
8 (800) 200-52-75
(495) 366-00-24
(495) 504-95-54
(495) 642-41-95

Содержание хрома в металле

Кристаллы (99,999%) хрома различной формы, полученные разложением йодида хрома.

Хром — твёрдый металл голубовато-белого цвета. Хром иногда относят к чёрным металлам. Этот металл способен окрашивать соединения в разные цвета, потому и был назван «хром», что означает «краска». Хром – микроэлемент, необходимый для нормального развития и функционирования человеческого организма. Важнейшая его биологическая роль состоит в регуляции углеводного обмена и уровня глюкозы в крови.

Смотрите так же:

СТРУКТУРА

Кристаллическая структура хрома

В зависимости от типов химической связи – как и все металлы хром имеет металлический тип кристаллической решетки, то есть в узлах решетки находятся атому металла.
В зависимости от пространственной симметрии – кубическая, объемно-центрированная а = 0,28839 нм. Особенностью хрома является резкое изменение его физических свойств при температуре около 37°С. Кристаллическая решетка металла состоит из его ионов и подвижных электронов. Аналогично атом хрома в основном состоянии имеет электронную конфигурацию. При 1830 °С возможно превращение в модификацию с гранецентрированной решеткой, а = 3,69Å.

СВОЙСТВА

Хром имеет твердость по шкале Мооса 9, один из самых твердых чистых металлов (уступает только иридию, бериллию, вольфраму и урану). Очень чистый хром достаточно хорошо поддаётся механической обработке. Устойчив на воздухе за счёт пассивирования. По этой же причине не реагирует с серной и азотной кислотами. При 2000 °C сгорает с образованием зелёного оксида хрома(III) Cr₂O₃, обладающего амфотерными свойствами. При нагревании реагирует со многими неметаллами, часто образуя соединения нестехиометрического состава карбиды, бориды, силициды, нитриды и др. Хром образует многочисленные соединения в различных степенях окисления, в основном +2, +3, +6. Хром обладает всеми характерными для металлов свойствами – хорошо проводит тепло, электрический ток, имеет присущий большинству металлов блеск. Является антиферромагнетиком и парамагнетиком, то есть, при температуре 39 °C переходит из парамагнитного состояния в антиферромагнитное (точка Нееля).

ЗАПАСЫ И ДОБЫЧА

Самые большие месторождения хрома находятся в ЮАР (1 место в мире), Казахстане, России, Зимбабве, Мадагаскаре. Также есть месторождения на территории Турции, Индии, Армении, Бразилии, на Филиппинах.nГлавные месторождения хромовых руд в РФ известны на Урале (Донские и Сарановское). Разведанные запасы в Казахстане составляют свыше 350 миллионов тонн (2 место в мире)Хром встречается в природе в основном в виде хромистого железняка Fe(CrO₂)₂ (хромит железа). Из него получают феррохром восстановлением в электропечах коксом (углеродом). Чтобы получить чистый хром, реакцию ведут следующим образом:
1) сплавляют хромит железа с карбонатом натрия (кальцинированная сода) на воздухе;
2) растворяют хромат натрия и отделяют его от оксида железа;
3) переводят хромат в дихромат, подкисляя раствор и выкристаллизовывая дихромат;
4) получают чистый оксид хрома восстановлением дихромата натрия углём;
5) с помощью алюминотермии получают металлический хром;
6) с помощью электролиза получают электролитический хром из раствора хромового ангидрида в воде, содержащего добавку серной кислоты.

ПРОИСХОЖДЕНИЕ

Среднее содержание Хрома в земной коре (кларк) 8,3·10 -3 % . Этот элемент, вероятно, более характерен для мантии Земли, так как ультраосновные породы, которые, как полагают, ближе всего по составу к мантии Земли, обогащены Хромом (2·10 -4 %). Хром образует массивные и вкрапленные руды в ультраосновных горных породах; с ними связано образование крупнейших месторождений Хрома. В основных породах содержание Хрома достигает лишь 2·10 -2 %, в кислых – 2,5·10 -3 %, в осадочных породах (песчаниках) – 3,5·10 -3 %, глинистых сланцах – 9·10 -3 % . Хром – сравнительно слабый водный мигрант; содержание Хрома в морской воде 0,00005 мг/л.
В целом Хром – металл глубинных зон Земли; каменные метеориты (аналоги мантии) тоже обогащены Хромом (2,7·10 -1 %). Известно свыше 20 минералов Хрома. Промышленное значение имеют только хромшпинелиды (до 54% Сr); кроме того, Хром содержится в ряде других минералов, которые нередко сопровождают хромовые руды, но сами не представляют практическое ценности (уваровит, волконскоит, кемерит, фуксит).
Различают три основных минерала хрома: магнохромит (Mg, Fe)Cr₂O₄, хромпикотит (Mg, Fe)(Cr, Al)₂O₄ и алюмохромит (Fe, Mg)(Cr, Al)₂O₄. По внешнему виду они неразличимы, и их неточно называют «хромиты».

ПРИМЕНЕНИЕ

Хром — важный компонент во многих легированных сталях (в частности, нержавеющих), а также и в ряде других сплавов. Добавка хрома существенно повышает твердость и коррозийную стойкость сплавов. Использование Хрома основано на его жаропрочности, твердости и устойчивости против коррозии. Больше всего Хрома применяют для выплавки хромистых сталей. Алюмино- и силикотермический Хром используют для выплавки нихрома, нимоника, других никелевых сплавов и стеллита.
Значительное количество Хрома идет на декоративные коррозионно-стойкие покрытия. Широкое применение получил порошковый Хром в производстве металлокерамических изделий и материалов для сварочных электродов. Хром в виде иона Cr 3+ – примесь в рубине, который используется как драгоценный камень и лазерный материал. Соединениями Хрома протравливают ткани при крашении. Некоторые соли Хрома используются как составная часть дубильных растворов в кожевенной промышленности; PbCrO₄, ZnCrO₄, SrCrO₄ – как художественные краски. Из смеси хромита и магнезита изготовляют хромомагнезитовые огнеупорные изделия.
Используется в качестве износоустойчивых и красивых гальванических покрытий (хромирование).
Хром применяется для производства сплавов: хром-30 и хром-90, незаменимых для производства сопел мощных плазмотронов и в авиакосмической промышленности.

Хром: свойства, способы добычи и применение

Хром – достаточно распространённый в природе тяжёлый металл, голубовато-белого цвета. Благодаря тому, что химические соединения этого элемента имеют разные цвета, он и получил своё название, переводимое на русский язык с греческого как «краска».

Заслуга открытия этого природного минерала, выделенного в чистом виде Ф. Тассертом на рубеже XVIII-XIX веков, принадлежит французскому профессору химии Никола Луи Воклену и немецким учёным М. Г. Клапротом и Т. Е. Ловицем.

Один из самых твёрдых и пластичных материалов (при проведении по стеклу, оставляет след).
Металл становится очень хрупким (легко ломается при незначительных физических воздействиях) при наличии примесей в виде: азота, кислорода и углерода.
Хорошо поддаётся механической обработке.
Электро- и теплопроводен.
Обладает металлическим блеском.
При температуре +37…+39 0 C начинает менять ряд физических характеристик: снижается упругость, изменяется электропроводность и коэффициент линейного расширения.
Плотность металла field-name-field-img-article">

Эндогенные

Эндогенные хромовые руды представляют собой залежи ископаемых, образовавшихся в результате извержения магмы или жидких, а также газовых растворов, содержащих в себе минералы, располагающиеся в глубинах земных недр. Процесс их внутри земного формирования в своё время происходил под воздействием высоких температур и значительного давления.

В свою очередь, по времени образования эндогенные руды подразделяются:

на раннемагматические (в их нижних горизонтах и залегают хромовые руды)
и позднемагматические (те, в которых образуются линзы, столбы и жилы искомого минерала).

Кроме того, в зависимости от физико-химических процессов и содержания, насчитывается пять основных генетических групп руд:

магматические,
пегматитовые,
карбонатитовые,
скарновые,
гидротермальные.

Промышленное значение имеют альпинотипный и стратиформный типы месторождений. Оба они отличаются высоким содержанием хрома, железа и глинозёма.

Экзогенные

Разрушение эндогенных руд посредством процессов выветривания привело к возникновению экзогенных (россыпных) залежей, подразделяющихся на прибрежно-морские, элювиальные, делювиальные отложения.

Техногенные

Фактически представляют собой остатки технологических процессов освоения и переработки хромовых промышленных руд: специальные отвалы и хвосты. Их освоение требует соответствующих специфике исследований, а также научно-исследовательских и конструкторских разработок.

Способы добычи хрома

Основными технологиями добычи хрома, как и ряда других полезных ископаемых, выступают открытый, подземный и комбинированный способы.

Самым распространённым и популярным является открытый, карьерный способ. Это объясняется доступностью залежей и возможностью быстрой организации широкого фронта работ с привлечением максимума тяжёлой техники.

Однако такое бывает далеко не всегда. В случае глубинных залежей хромовых руд приходится строить шахты, прокладывать горизонтальные квершлаги, штольни, штреки. Способ достаточно затратный, но эффективный в плане добычи самых богатых залежей полезных ископаемых.

Если рудное тело располагается на разных глубинах, то уместным становится совмещение открытого и закрытого способа, то есть комбинированного, позволяющего в наибольшей степени освоить месторождение.

Так как добытое перечисленными способами сырьё насыщено примесями, а для потребителей нужен чистый хром, то для его получения прибегают к разнообразным физико-химическим способам переработки извлечённых руд.

Алюмотермический метод

Частный случай металлотермии, изобретённый в 1859 году российским академиком Н. Н. Бекетовым и внедрённый в промышленную эксплуатацию на рубеже XIX-XX веков Г. Гольдшмидтом, представляет собой не что иное, как метод восстановления оксида хрома с помощью алюминия сопровождающийся значительным выделением тепла. Температура подобного процесса может достигать 3000 0 C.

Для осуществления процесса используется облицованная магнезитовым кирпичом специальная шахта, смонтированная на вагонетке. Внутри полости размещается шихта и запальная смесь. Для усиления реакции добавляются хромовокислые соли и флюсы. В результате чего исходное сырьё преобразуется в сплав, содержащий в своём составе до 92% хрома и предназначенный для слива шлак.

Металлотермическая плавка

Суть металлотермии заключается в восстановлении металлов (в нашем случае – хрома) из их соединений под воздействием высокой температуры с помощью других, более активных в химическом отношении металлов. Сами процессы металлотермии могут протекать в вакууме, электрических печах и вне печей, если позволяет температура реакции.

Дифференцированное сырьё, включает в себя:

Рудную часть концентрат + алюминиевый порошок.
Запальную смесь yandex_rtb_R-A-494877-33">

Лабораторный метод

Фактически – электролиз, осуществляемый в лабораторных условиях. Для чего используется специальная ёмкость – электролизёр, заполненный серной кислотой, куда добавляется хромой ангидрид. При пропускании электрического тока, на катоде оседает чистый хром с попутным выделением водорода. Метод не имеет большого практического применения, вследствие малой востребованности получаемого состава.

Хранение и транспортировка

Изготовленный в виде кусков металлический хром, относящийся к третьему классу опасности, следует хранить в специализированных контейнерах или стальных барабанах. При необходимости длительного хранения, барабаны должны быть окрашены в серый цвет.

Транспортировка упакованного материала может осуществляться всеми видами транспорта с соблюдением действующих норм и правил перевозки грузов.

Область применения хрома

Производство стали

Благодаря своим свойствам, хром находит широкое применение в сталелитейном производстве. Этот легирующий элемент позволяет защитить железо от коррозии, повысить его твёрдость и уменьшить критическую скорость охлаждения во время закалки.

Хромистые стали используются для изготовления оружия, броневых плит, несгораемых шкафов, а также корпусов кораблей и подводных лодок.

Хромирование

Электролитическим способом на поверхность готового изделия или детали наносится тончайшая плёнка, толщиной порядка 0,005 мм, что позволяет сформировать хромированную поверхность. Такой защитный слой – хромовое покрытие или хромирование не только делает изделие изящным и красивым, но и защищает его от влаги и воздуха в течение длительного времени.

Сохранение древесины и обработка кожи

Не только металлы нуждаются в защите, но и древесина. Обработанная хромовыми солями, она становится не доступной для разрушения микроорганизмами, насекомыми и плюс к тому имеет меньшую вероятность механического повреждения.

В процессе производства обуви или галантереи кожевенные изделия проходят стабилизацию под воздействием хромовых квасцов.

Изготовление красок

Благодаря богатейшей палитре цветов ряда химических соединений, хрома входит в состав разнообразных красителей и пигментирующих веществ. Оксиды хрома и некоторых металлов служат художественными красками, также они применятся при протравливании тканей перед крашением.

Характерный для некоторых декоративных стеклянных изделий зелёный или жёлтый цвет имеет в своей основе этот же минерал.

Ювелирная промышленность

Драгоценные камни, столь незаменимые в готовых ювелирных изделиях часто содержат в своём составе хром. Это – прежде всего рубин, который к тому же используется в лазерных установках, а также шпинель и уваровит.

Безусловно, все перечисленные отрасли не исчерпывают области применения этого минерала. Он находит достаточно широкое употребление при изготовлении:

Фотографий (желатин).
Полиграфической продукции.
Электронной аппаратуры.
Пластмасс.
Фармацевтических веществ.
Огнеупоров.
Металлокерамики.
Электродов.

Месторождения в России и мире

Хром – достаточно распространённый в природе металл (0,03% массы земной коры), поэтому его залежи встречаются в Европе, Азии и Африке. Однако наиболее крупные месторождения располагаются в ЮАР, Казахстане, Российской Федерации, Мадагаскаре и Зимбабве. Менее богаты залежами Армения, Турция, Индия, Бразилия, Филиппины.

На территории нашей страны существуют несколько достаточно крупных месторождений с запасами от 1 до 10 млн. тонн руды:

Сопчеозёрское в Мурманской области.
Аганозерское в Карелии.
Цетральное в Ямало-Ненецком Автономном Округе.
Главное Сарановское и Южно-Сарановское в Пермском крае, Свердловской и Челябинской областях.

Также запасами руд этого минерала располагают Башкортостан, Оренбургская и Читинская области, Ханты-Мансийский АО, Красноярский и Алтайские края, остров Сахалин.

Мировые запасы

15 млрд. тонн – таковы выявленные мировые запасы хромовых руд на территории 47 стран мира. В процентном отношении ресурсы распределены таким образом:

Север ЮАР – 78%.
Актюбинская область Казахстана – 7%.
Зимбабве – 6%.
США – 1,5%.
Гренландия – 1,1%.
Финляндия – 1%.
Индия – 0,9%.

К началу III тысячелетия подтверждённые запасы 300 месторождений в 32 странах мира составляли 4,5 млрд. тонн.

Страны, добывающие хром

Общемировое ежегодное потребление хрома оценивается в 15 млн. тонн. Значительную долю в эту цифру вносят страны, добывающие руды:

закрытым способом: ЮАР, Зимбабве, Турция, Греция;
открытым методом – Бразилия, Финляндия, Мадагаскар, Индия.
комбинированным способом – Филиппины.

Кроме того, в этот список входят такие страны. Казахстан, Китай, Россия. В целом можно отметить, что ситуация на мировом рынке хрома в последнее десятилетие несколько стабилизировалась. А подтверждённых запасов этого природного полезного ископаемого хватит на ближайшие несколько десятков лет.

Специальные стальные сплавы в производстве

Ферросплавом называется сплав железа с другими химическим элементами. По большей части применяются в легировании специальных сталей, использующихся в отдельных областях производствах с повышенным требованием к свойствам материала.

Характеристики стального сплава с высоким хромосодержанием

Cr (хром) встречается в природном состоянии в большинстве случаев в качестве хромита железа - Fe(CrO2)2. При помощи восстановления углеродом (коксом) в электропечах получают феррохром, используемый в прокате легированных видов сталей.

Чем больше хрома в составе сплава, тем он лучше противостоит воздействию агрессивных сред. Устойчивось к коррозии в соленой и пресной воде, щелочным и солевым растворам, газовым средам и продуктам нефтепромышленности.

За высокую антикоррозийность металла ответственен хром. В чистом виде химический элемент обладает повышенной устойчивостью из-за образования защитной окисной пленки на поверхности.

Наличие хрома в стали более 13% обеспечивает защитные способности проката только в слабоагрессивной среде. Порог в 17% повышает свойства ферросплавов до устойчивости к более агрессивным средам и процессам окисления.

В каждом производстве требуется хром сталь с разным процентным показателем этого химического элемента. Существует несколько основных видов ферростальных сплавов.

Категории стальных сплавов

Ферритные стальные сплавы предназначены для производства оборудования, применяемого в среде с продуктами окисления, в фармакологии и медицинской отрасли, в пищепроме, машиностроении, для изготовления теплообменного оборудования, бытовых приборов. Хромистые ферритные сплавы выдерживают воздействие растворов с аммиачным составом, азотной кислоты, селитры, фосфатных кислот и другой агрессивной среды.

Этот тип хром стали представляет прокат 400-ой серии:

марки 08Х13, 12Х13 с небольшим углеродным содержанием, хорошими сварными особенностями, пластичные и отлично поддаются штамповке;
сортамент 40Х13, 30Х13 отличается повышенной твердостью и прочностью. Используют для производства пружин, игл карбюраторов, медицинских инструментов;
сплавы марки 15Х25Т, 12Х17, 15Х28 с высоким содержанием хрома не только коррозионно-устойчивы, но и окалиностойкие. Сплав 08Х17Т легирован титаном и выдерживает до 900°С.

Аустенито-ферритные сплавы. Эта группа обладает повышенным пределом текучести, склонностью к образованию зерен с сохранением двухфазной структуры, хорошими сварными свойствами и небольшим содержанием дорогостоящего никеля. Достаточно часто используются в авиационном производстве, судостроении, в химической отрасли и нефтегазовой промышленности.

К аустенито-ферритным сплавам относятся стали по типу:

08Х22Н6Т – стойкая к коррозийным воздействиям. В промышленности применяется в изготовлении комплектующих газовых турбин, сварочных аппаратов и оборудования с рабочим режимом от -10 до +300°С;
08Х21Н6М2Т – высоколегированная жаропрочная сталь, выдерживающая до 300 С. Из нее производят реакторы, теплообменное оборудование, арматуру, трубопроводы;
08Х18Г8Н2Т – коррозионно-устойчивая сталь, применяемая в производстве сварных приборов, работающих в окислительной среде при температуре то -50 до 300°С.

Одной из самых востребованных сталей в современной промышленности является хромистая ферритная коррозийно-устойчивая сталь марки AISI 430 и ее отечественные аналоги. Сплав обладает:

высокими механическими и прочностными свойствами;
повышенной стойкостью к воздействию атмосферных явлений и окислительной среде;
поддается всем методам обработки. Штамповка, вытяжка, перфорация, сварные работы.

Преимущества хром стали

При довольно приемлемой цене стальной сплав с высоким содержанием хрома обладает такими же качествами, как и дорогостоящая никельсодержащая сталь.

Использование низкоуглеродистой ферритной хромистой стали окупает любой проект сразу в несколько раз. Из нее можно производить:

установки для перекачивания газа и нефтепродуктов
углеводородные трубопроводы
технологические комплексы по переработке нефтегазовой продукции
изготовление оборудования для пищевой промышленности. Столы, посуда, кухонная утварь, поддоны, мармиты, мойки, вытяжки, сливы, посудомоечные машины, приборы для сервировки стола
предметы для архитектурных и дизайнерских решений. Хром сталь используется в изготовлении сантехнических приборов, предметов интерьера, мебели, металлических панелей для обшивки зданий в стиле хай-тек
аксессуары для автомобилестроения, наружные зеркала, ручки дверей, декоративные выхлопные системы
детали для теплообменного оборудования
медицинское оборудование, начиная от обыкновенных игл для шприцов, и заканчивая высокотехнологическими установками для проведения сложных операций
стоматологические комплектующие и инструменты
оборудование для фармацевтического производства
режущие инструменты, гидравлические клапаны, пружины, турбинные лопатки, арматура

Все виды ферростальных сплавов лучше покупать у проверенного поставщика, так как современный рынок содержит много сомнительных предложений от малоизвестных продавцов. От качества продукции зависит, сколько времени будет функционировать оборудование, его устойчивость к коррозии и воздействию агрессивных сред, долговечность и даже презентабельный внешний вид.

Хром (Cr) - химический элемент побочной подгруппы 6-й группы 4-го периода периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева, атомный номер 24, атомная масса 51,99. Металл голубовато-белого цвета. Имеет плотность 7,19 г/см 3 , температуру плавления t_пл. = 1856 °С, температуру кипения t_кип. = 2671 °С. Обладает высокой твердостью. Рассматриваемый химический элемент достаточно распространен в земной коре. Основными минералами, содержащими Cr, являются хромит (FeO·Cr₂O₃) и крокоит (PbCrO₄).

История открытия

Впервые соединение хрома PbCrO₄ (крокоит) упоминается в работе М.В. Ломоносова “Первые основания металлургии” в 1763 году. В 1797 году французский химик Л.Н. Воклен выделил из этого минерала Cr, предположительно не чистый, а с примесью карбида.

Свойства хрома

Физические свойства

Свойство	Значение
Атомный номер	24
Атомная масса, а.е.м	51,99
Радиус атома, пм	130
Плотность, г/см³	7,19
Молярная теплоемкость, Дж/(K·моль)	23,3
Теплопроводность, Вт/(м·K)	93,9
Температура плавления, °С	1856
Температура кипения, °С	2671
Теплота плавления, кДж/моль	21,0
Теплота испарения, кДж/моль	342
Молярный объем, см³/моль	7,23

Химические свойства

Свойство	Значение
Ковалентный радиус, пм	118
Радиус иона, пм	(+6e) 52 (+3e) 63
Электроотрицательность (по Полингу)	1,66
Электродный потенциал	-0,74
Степени окисления	6, 3, 2, 0

Марки хрома и сплавов

Х99Н1, Х99Н2, Х99Н4, Х99Н5 - хром с содержанием Cr не менее 99% и примесью N; поставляется в виде кусков и частиц.
ЭРХ-0, ЭРХ-1, ЭРХ-2 - хром высокой чистоты с минимальным содержанием Cr 99,99%, 99,95% и 99,95% соответственно; производится в форме чешуек или порошка.
ПХ-1, ПХ-2 - металлический хром в виде порошка с 99,12% и 98,8% Cr соответственно.

Достоинства / недостатки

Достоинства

имеет достаточно высокую температуру плавления;
обладает хорошей твердостью - один из самых твердых среди чистых металлов (уступает вольфраму, иридию и некоторым другим);
стоек к коррозии.

Недостатки

характеристики сильно ухудшаются при наличии примесей;
из-за высокой твердости хрома для получения пластичного металла необходима его дополнительная обработка.

Области применения хрома

Применение хрома можно разбить на два больших направления: легирование сталей и сплавов; нанесение металлических покрытий. Хром обладает высокой твердостью и хорошей коррозионной стойкостью. Указанные характеристики он передает сплавам и сталям, для которых выступает в качестве легирующего элемента. Даже небольшое количество Cr позволяет существенно улучшить механические свойства материала. В качестве примера хромсодержащих сплавов можно привести нихром и фехраль - прецизионные сплавы с высоким электрическим сопротивлением; нержавеющие (коррозионностойкие) стали. Cr, относящийся к группе тугоплавких металлов, также увеличивает рабочие температуры материалов, включающих его в свой химический состав. Это особенно важно для фехраля и нихрома, поскольку данные сплавы применяются в качестве нагревателей и работают при повышенных температурах. Другая область применения хрома - декоративные и защитные металлические покрытия. Он предохраняет обрабатываемые поверхности от механических повреждений благодаря своей твердости, а также от воздействия агрессивных сред благодаря стойкости к коррозии. Помимо этого Cr придает им привлекательный внешний вид. Процесс нанесения покрытий из хрома получил название хромирование.

Продукция из хрома

Современное промышленное производство предлагает широкий спектр стандартных изделий, активно используемых в различных областях. Для хрома не свойственны распространенные полуфабрикаты типа проволоки или труб. Основными видами продукции являются куски, чешуйки и порошок. Для использования при нанесении покрытий промышленность производит так называемые мишени. Они, как правило, изготавливаются в виде стандартных заготовок круглого и прямоугольного сечения (прутки, круги, пластины).

Читайте также: