Cr-Chrom (chromium) właściwości,historia,główny dodatek stopowy stali nierdzewnej i stopowe

Cr-Chrom (chromium) właściwości i historia, głównego składnika stali nierdzewnej i stopowe

Chrom rozpuszcza się w żelazie γ do około 12% a w austenicie z zawartością około 0,5% węgla – 20%. W żelazie α rozpuszczalność jest nieograniczona, ale poniżej temperatury 815% w granicach 25-75%.
Dodanie chromu (w zależności od ilości) nadaje stali twardości, odporności na korozję, żaroodporności, odporności na działanie kwasów organicznych (stal kwasoodporna), wpływa na polepszenie hartowności. Stale wysokowęglowe o zawartości węgla 1-1,5% oraz zawartości chromu 3-4%, charakteryzują się bardzo dużą twardością. Stale o zawartości chromu do 12% nie są odporne na korozję, są natomiast odporne na wyższe temperatury. Stale o zawartości Cr 12-17% charakteryzują się dużą twardością ,odpornością na ścieranie, dobrą odpornością na korozję, nie są odporne na działanie kwasów. Stale o zawartości chromu 17-27 % charakteryzują się żaroodpornością ( stal żaroodporna i żarowytrzymała) oraz kwasoodpornością (stal odporna na korozję – kwasoodporna). Stal chromowo wolframowa używana jest do wyrobu narzędzi szybkotnących, stopy niskochromowe z dodatkiem wanadu są bardzo twarde, wytrzymałe i sprężyste, dodatek niklu i wanadu do stali chromowych sprawia iż stal jest bardzo odporna na korozję, wysokowytrzymała i plastyczna a w połączeniu z niklemmolibdenem charakteryzuje się
jeszcze lepszą żaroodpornością. Chrom jest podstawowym dodatkiem stopowym do stali nierdzewnej ( stainless steel, INOX) stali żaroodpornej i stali żarowytrzymałej.

Chrom – liczba atomowa 24, masa atomowa 51.996 temperatura topnienia 1907°C, (2180 K) wrzenia 2300°C, gęstość 7,188 g/cm3 ( Encyklopedia Techniki, Wydawnictwo „Śląsk”)

Historia odkrycia i zastosowanie chromu

Na przełomie XVIII i XIX wieku w całej Europie bardzo znane było laboratorium chemiczne w Paryżu należące do farmaceuty i chemika Louisa Nicolasa Vauquelina (1763 1829). Z racji tego do jego laboratorium wysłano kiedyś przesyłkę z Rosji, zawierającą rudawo czerwony minerał z kopalni Jekaterynbura. Pierwsza analiza wykazała zawartość ołowiu, żelaza i związków aluminium. Wynik jednak nie był zbyt zadowalający dla Rosjan. W 1787 roku Vauquelin przeprowadził więc kolejną analizę. Vauquelina zaintrygował żółty roztwór który został uzyskany w tej oto analizie. Po licznych badaniach i doświadczeniach, trwających blisko roku sprowadził wreszcie roztwór do postaci czystego tlenku (CrO). Antoine François, hrabia de Fourcroy (1755 -1809), znany chemik francuski, który jako pierwszy wprowadził zasady słownictwa chemicznego, nazwał nowy metal chromem, od greckiego słowa chroma-barwa.

Chrom okazał się metalem o bardzo dużym znaczeniu dla techniki, dzięki swoim właściwościom, przede wszystkim jako dodatek stopowy do stali.
Produkcję stali chromowej wprowadzono we Francji w 1877 roku, a w Niemczech w 1880 roku. Ogromne znaczenie w metalurgii miało wynalezienie metod otrzymania ferrochromu. W  1860 roku w Styrii otrzymano wysokochromową surówkę z wielkiego pieca. Ferrostopy są surowcem metalurgicznym bogatym w składniki stopowe, które służą do otrzymywania stali i żeliw stopowych. Właściwości chromu nadają stali dużą twardość,  odporność na korozję oraz podnoszą wytrzymałość. Popularne stale nierdzewne zwierają aż do 27% chromu. Wykonywane są z nich noże, instrumenty, części aparatur naukowych. Stale o zawartości chromu mniejszej niż 12% nie są w ogóle odporne na korozję. W przemyśle bardzo powszechne jest tak zwane chromowanie, czyli pokrywanie przedmiotów metalowych cienką warstwą roztworów zawierających sole chromowe i kwas chromowy. Metalurgia przeszło 80% produkcji chromu zużywa do wyrobu stali stopowych.

Minerał ze Swieradłowa, z którego Franuz Vauquelin pierwszy otrzymał chrom, nie odegrał później żadnej znaczącej roli w metalurgii.
Obecnie chrom otrzymuje się tylko i wyłącznie z jednego minerału, który nazywa się chromitem FeO.Cr2O2.