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O cromo metálico é mais amplamente reconhecido por sua utilização em cromagem (que é muitas vezes referido simplesmente como "cromo"), mas seu maior uso é como ingrediente em aços inoxidáveis. Ambas as aplicações beneficiam da dureza do crómio, resistência à corrosão e capacidade de ser polida para uma aparência lustrosa.
Propriedades
- Símbolo Atômico: Cr
- Número Atômico: 24
- Massa Atômica: 51. 996g / mol 1
- Elemento Categoria: Transition Metal
- Densidade: 7. 19g / cm 3 a 20 ° C
- Ponto de fusão: 1907 ° C (190 ° C)
- Ponto de ebulição: 4840 ° F (2671 ° C)
- Dureza de Moh: 5. 5
Características
O cromo é um metal cinzento duro, valorizado pela sua incrível resistência à corrosão. O cromo puro é magnético e quebradiço, mas quando ligado pode ser feito maleável e polido para um acabamento brilhante e prateado.
O cromo deriva seu nome de khrōma, uma palavra grega que significa cor, devido à sua capacidade de produzir compostos vivos e coloridos, como o óxido de cromo.
História
Em 1797, o químico francês Nicolas-Louis Vauguelin produziu o primeiro cromo metálico puro tratando a crocoite (mineral contendo cromo) com carbonato de potássio e depois reduzindo o ácido crômico resultante com carbono em um cadinho de grafite.
Embora os compostos de cromo tenham sido usados em tintas e tintas há milhares de anos, não foi até bem depois da descoberta de Vauguelin que o uso de cromo em aplicações metálicas começou a se desenvolver.
No final do século XIX e início do século XX, metalúrgicos na Europa estavam ativamente experimentando com ligas de metais, tentando produzir aços mais fortes e duráveis.
Em 1912, enquanto trabalhava nos Laboratórios da Firth Brown no Reino Unido, o metalúrgico Harry Brearley foi encarregado de encontrar um metal mais resiliente para barris de armas.
Ele acrescentou cromo, que era conhecido por ter um alto ponto de fusão, ao aço carbono tradicional, produzindo o primeiro aço inoxidável. No entanto, quase ao mesmo tempo, outros, incluindo Elwood Haynes nos EUA e engenheiros da Krupp na Alemanha, também estavam desenvolvendo ligas de aço contendo cromo. Com o desenvolvimento do forno de arco elétrico, a produção em grande escala de aço inoxidável seguiu logo depois disso.
Durante o mesmo período, pesquisas também foram realizadas em metais eletrocelulares, o que permitiu que metais mais baratos, como ferro e níquel, adotassem a resistência do cromo externo à abrasão e à corrosão, bem como suas qualidades estéticas. Os primeiros recursos cromados apareceram em carros e relógios high-end no final da década de 1920.
Produção
Os produtos industriais de cromo incluem cromo metálico, ferrochrome, produtos químicos de crómio e areias de fundição. Nos últimos anos, tem havido uma tendência para uma maior integração vertical na produção de materiais de cromo.Ou seja, mais empresas estão envolvidas na mineração de minério de cromita também estão processando-a em cromo metálico, ferrochrome e, em última análise, em aço inoxidável.
Em 2010, a produção global de minério de cromita (FeCr 2 O 4 ), o mineral primário extraído para produção de cromo foi de 25 milhões de toneladas.
A produção de ferrocromo foi de cerca de 7 milhões de toneladas, enquanto a produção de cromo e metal foi de aproximadamente 40 000 toneladas. O ferrocromo é produzido exclusivamente pelo uso de fornos de arco elétrico, enquanto que o cromo metálico pode ser produzido por meio de métodos eletrolíticos, silico-térmicos e aluminotérmicos.
Durante a produção de ferrochrome, o calor criado por fornos de arco elétrico, que atinge 5070 ° F (2800 ° C), faz com que o carvão e a coca reduzam o minério de cromo através de um reação carbotérmica. Uma vez que o material suficiente foi fundido na lareira do forno, o metal fundido é drenado e solidificado em grandes peças antes de ser esmagado.
A produção aluminotérmica de cromo metálico de alta pureza representa mais de 95% de cromo-metal produzido hoje. O primeiro passo neste processo exige que o minério de cromita seja assado com soda e lima no ar a 2000 ° F (1000 ° C), o que cria um cromato de sódio contendo calcina.
Pode ser lixiviado do material residual e depois reduzido e precipitado como óxido crómico (Cr 2 O 3 ).
O óxido crómico é então misturado com alumínio em pó e colocado em um cadinho de argila grande. O peróxido de bário e o pó de magnésio são então espalhados na mistura e o cadinho é cercado por areia (que atua como isolante).
A mistura é inflamada, resultando no oxigênio do óxido crómico que reage com o alumínio para produzir óxido de alumínio e, desse modo, liberando metal cromado fundido que é 97-99% puro.
De acordo com as estatísticas do US Geological Survey, os maiores produtores de minério de cromita em 2009 foram a África do Sul (33%), a Índia (20%) e o Cazaquistão (17%). As maiores empresas produtoras de ferrocromo incluem Xstrata, Eurasian Natural Resources Corp. (Cazaquistão), Samancor (África do Sul) e Hernic Ferrochrome (África do Sul).
Aplicações
De acordo com a Associação Internacional de Desenvolvimento do Cromo, do minério total de cromita extraído em 2009, 95. 2% foi consumido pela indústria metalúrgica, 3. 2% pela indústria de refratários e fundição e 1. 6% por produtores de produtos químicos. Os principais usos para cromo são em aços inoxidáveis, aços ligados e ligas não ferrosas.
Aços inoxidáveis referem-se a uma gama de aços que contêm entre 10% a 30% de cromo (em peso) e que não corroem ou ferrugem tão facilmente quanto aços normais. Entre 150 e 200 composições de aço inoxidável diferentes existem, embora apenas cerca de 10% delas estejam em uso regular.
Fontes:
Sully, Arthur Henry e Eric A. Brandes. Cromo . Londres: Butterworths, 1954.
Street, Arthur. & Alexander, W. O. 1944. Metais ao serviço do homem . 11ª edição (1998).
A International Chromium Development Association (ICDA).
Fonte: www. icdacr. Com
Nomes comerciais de superliga de cromo
| Nome comercial | Conteúdo de cromo (% de peso) |
|---|---|
| Hastelloy-X® | 22 |
| WI-52® | 21 |
| Waspaloy® < 20 | IN-718® |
| 19 | Inox |
| 17-25 | Inconel® |
| 14-24 | Udimet- 700® |
| 15 |
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