Cromo – Propriedades – Preço – Aplicações – Produção

Sobre o Cromo

O cromo é um metal cinza-aço, lustroso, duro e quebradiço, que recebe um alto polimento, resiste a manchas e tem um alto ponto de fusão. Um grande desenvolvimento foi a descoberta de que o aço poderia ser altamente resistente à corrosão e descoloração pela adição de cromo metálico para formar aço inoxidável.

Resumo

Elemento	Cromo
Número atômico	24
Categoria do elemento	Metal de transição
Fase em STP	Sólido
Densidade	7,14 g/cm3
Resistência à tração	550 MPa
Força de rendimento	131 MPa
Módulo de elasticidade de Young	279 GPa
Escala de Mohs	8,5
Dureza Brinell	1120 MPa
Dureza Vickers	1060 MPa
Ponto de fusão	1907 °C
Ponto de ebulição	2671 °C
Condutividade térmica	93,7 W/mK
Coeficiente de Expansão Térmica	4,9 µm/mK
Calor específico	0,45 J/gK
Calor de fusão	16,9 kJ/mol
Calor da vaporização	344,3 kJ/mol
Resistividade elétrica [nanoOhm meter]	125
Suscetibilidade Magnética	+280e-6 cm3/mol

Aplicações do Cromo

O cromo é um dos metais industriais mais importantes e indispensáveis ​​devido à sua dureza e resistência à corrosão. Mas é usado para mais do que a produção de aço inoxidável e ligas não ferrosas; também é usado para criar pigmentos e produtos químicos usados ​​para processar couro. Na metalurgia, o cromo aumenta a dureza, força e resistência à corrosão. O efeito de fortalecimento da formação de carbonetos metálicos estáveis ​​nos contornos de grão e o forte aumento na resistência à corrosão tornaram o cromo um importante material de liga para o aço. De um modo geral, a concentração especificada para a maioria das séries é de aproximadamente 4%. Este nível parece resultar no melhor equilíbrio entre dureza e tenacidade. O cromo desempenha um papel importante no mecanismo de endurecimento e é considerado insubstituível. Em temperaturas mais altas, o cromo contribui para o aumento da resistência. É comumente usado para aplicações desta natureza em conjunto com o molibdênio. A resistência dos aços inoxidáveis ​​é baseada na passivação. Para que a passivação ocorra e permaneça estável, a liga Fe-Cr deve ter um teor mínimo de cromo de cerca de 11% em peso, acima do qual pode ocorrer passividade e abaixo do qual é impossível.

 

 

Produção e preço do Cromo

Os preços das matérias-primas mudam diariamente. Eles são impulsionados principalmente pela oferta, demanda e preços de energia. Em 2019, os preços do cromo puro estavam em torno de 100 $/kg.

O cromo é extraído como minério de cromita. Globalmente, este minério está disponível na Índia, África do Sul, Finlândia, Zimbábue, Cazaquistão e Filipinas. Comercialmente, o cromo é produzido a partir de cromita usando reações silicotérmicas ou aluminotérmicas. Os processos de torrefação e lixiviação também são usados.

Fonte: www.luciteria.com

Propriedades mecânicas do Cromo

Força do Cromo

Na mecânica dos materiais, a resistência de um material é sua capacidade de suportar uma carga aplicada sem falha ou deformação plástica. A resistência dos materiais considera basicamente a relação entre as cargas externas aplicadas a um material e a deformação resultante ou alteração nas dimensões do material. Ao projetar estruturas e máquinas, é importante considerar esses fatores, para que o material selecionado tenha resistência adequada para resistir às cargas ou forças aplicadas e manter sua forma original. A resistência de um material é sua capacidade de suportar esta carga aplicada sem falha ou deformação plástica.

Para tensão de tração, a capacidade de um material ou estrutura de suportar cargas que tendem a se alongar é conhecida como resistência à tração final (UTS). O limite de escoamento ou tensão de escoamento é a propriedade do material definida como a tensão na qual um material começa a se deformar plasticamente, enquanto o ponto de escoamento é o ponto onde a deformação não linear (elástica + plástica) começa.

Veja também: Resistência dos Materiais

Resistência à tração final do Cromo

A resistência à tração final do Cromo é de 550 MPa.

Força de rendimento do Cromo

O limite de escoamento do Cromo é de 131 MPa.

Módulo de elasticidade do Cromo

O módulo de elasticidade de Young do Cromo é 279 GPa.

Dureza do Cromo

Na ciência dos materiais, a dureza é a capacidade de suportar o recuo da superfície (deformação plástica localizada) e arranhões. O teste de dureza Brinell é um dos testes de dureza de indentação, que foi desenvolvido para testes de dureza. Nos testes Brinell, um penetrador esférico duro é forçado sob uma carga específica na superfície do metal a ser testado.

A dureza Brinell do Cromo é de aproximadamente 1120 MPa.

O método de teste de dureza Vickers foi desenvolvido por Robert L. Smith e George E. Sandland na Vickers Ltd como uma alternativa ao método Brinell para medir a dureza dos materiais. O método de teste de dureza Vickers também pode ser usado como um método de teste de microdureza, que é usado principalmente para peças pequenas, seções finas ou trabalhos de profundidade de caixa.

A dureza Vickers do Cromo é de aproximadamente 1060 MPa.

A dureza ao risco é a medida de quão resistente uma amostra é à deformação plástica permanente devido ao atrito de um objeto pontiagudo. A escala mais comum para este teste qualitativo é a escala de Mohs, que é usada em mineralogia. A escala Mohs de dureza mineral é baseada na capacidade de uma amostra natural de mineral riscar visivelmente outro mineral.

O Cromo tem uma dureza de aproximadamente 8,5.

Veja também: Dureza dos Materiais

Cromo – Estrutura Cristalina

Uma possível estrutura cristalina do Cromo é a estrutura cúbica de corpo centrado.

Nos metais e em muitos outros sólidos, os átomos estão dispostos em arranjos regulares chamados cristais. Uma rede cristalina é um padrão repetitivo de pontos matemáticos que se estende por todo o espaço. As forças de ligação química causam essa repetição. É esse padrão repetido que controla propriedades como força, ductilidade, densidade, condutividade (propriedade de conduzir ou transmitir calor, eletricidade, etc.) e forma. Existem 14 tipos gerais de tais padrões conhecidos como reticulados de Bravais.

Veja também: Estrutura Cristalina de Materiais

Estrutura cristalina do Cromo

Propriedades térmicas do Cromo

Cromo – Ponto de Fusão e Ponto de Ebulição

O ponto de fusão do Cromo é 1907 °C.

O ponto de ebulição do Cromo é 2671 °C.

Observe que esses pontos estão associados à pressão atmosférica padrão.

Cromo – Condutividade Térmica

A condutividade térmica do Cromo é 93,7 W/(m·K).

As características de transferência de calor de um material sólido são medidas por uma propriedade chamada condutividade térmica, k (ou λ), medida em W/mK. É uma medida da capacidade de uma substância de transferir calor através de um material por condução. Observe que a lei de Fourier se aplica a toda matéria, independentemente de seu estado (sólido, líquido ou gasoso), portanto, também é definida para líquidos e gases.

Coeficiente de expansão térmica do Cromo

O coeficiente de expansão térmica linear do Cromo é 4,9 µm/(m·K).

A expansão térmica é geralmente a tendência da matéria de mudar suas dimensões em resposta a uma mudança na temperatura. Geralmente é expresso como uma mudança fracionária no comprimento ou volume por unidade de mudança de temperatura.

Cromo – Calor Específico, Calor Latente de Fusão, Calor Latente de Vaporização

O calor específico do Cromo é 0,45 J/gK.

A capacidade calorífica é uma propriedade extensiva da matéria, o que significa que é proporcional ao tamanho do sistema. A capacidade calorífica C tem a unidade de energia por grau ou energia por kelvin. Ao expressar o mesmo fenômeno como uma propriedade intensiva, a capacidade calorífica é dividida pela quantidade de substância, massa ou volume, portanto a quantidade é independente do tamanho ou extensão da amostra.

O calor latente de fusão do Cromo é 16,9 kJ/mol.

O calor latente de vaporização do Cromo é 344,3 kJ/mol.

Calor latente é a quantidade de calor adicionada ou removida de uma substância para produzir uma mudança de fase. Essa energia quebra as forças atrativas intermoleculares e também deve fornecer a energia necessária para expandir o gás (o pΔV trabalho). Quando o calor latente é adicionado, nenhuma mudança de temperatura ocorre. A entalpia de vaporização é uma função da pressão na qual essa transformação ocorre.

Cromo – Resistividade Elétrica – Suscetibilidade Magnética

A propriedade elétrica refere-se à resposta de um material a um campo elétrico aplicado. Uma das principais características dos materiais é sua capacidade (ou falta de capacidade) de conduzir corrente elétrica. De fato, os materiais são classificados por essa propriedade, ou seja, são divididos em condutores, semicondutores e não condutores.

Veja também: Propriedades Elétricas

A propriedade magnética refere-se à resposta de um material a um campo magnético aplicado. As propriedades magnéticas macroscópicas de um material são consequência das interações entre um campo magnético externo e os momentos de dipolo magnético dos átomos constituintes. Diferentes materiais reagem à aplicação do campo magnético de forma diferente.

Veja também: Propriedades Magnéticas

Resistividade elétrica do Cromo

A resistividade elétrica do Cromo é 125 nΩ⋅m.

A condutividade elétrica e seu inverso, a resistividade elétrica, é uma propriedade fundamental de um material que quantifica como o cromo conduz o fluxo de corrente elétrica. A condutividade elétrica ou condutância específica é o recíproco da resistividade elétrica.

Suscetibilidade Magnética do Cromo

A suscetibilidade magnética do Cromo é +280e-6 cm³/mol.

No eletromagnetismo, a suscetibilidade magnética é a medida da magnetização de uma substância. A suscetibilidade magnética é um fator de proporcionalidade adimensional que indica o grau de magnetização do cromo em resposta a um campo magnético aplicado.