金属铬因其在镀铬（通常简称为“铬”）中的用途而被广泛认可，但其最大的用途是作为不锈钢的成分。这两种应用都得益于铬的硬度、耐腐蚀性和抛光能力，使其外观光亮。

性质

• 原子符号：Cr
• 原子序数：24
• 原子质量：51.996g/mol1
• 元素类别：过渡金属
• 密度：20°C时为7.19g/cm3
• 熔点：3465华氏度（1907摄氏度）
• 沸点：4840华氏度（2671摄氏度）
• 莫氏硬度：5.5

特点

铬是一种坚硬的灰色金属，具有难以置信的耐腐蚀性。纯铬具有磁性和脆性，但当合金化后，可延展并抛光至光亮的银色表面。

铬的名字来源于一个希腊单词khrōma，意思是颜色，因为它能产生生动多彩的化合物，如氧化铬。

历史

1797年，法国化学家尼古拉斯·路易斯·沃古林（Nicolas Louis Vauguelin）用碳酸钾处理番红花（一种含铬矿物），然后用石墨坩埚中的碳还原生成的铬酸，从而生产出第一种纯铬金属。

虽然铬化合物用于染料和油漆已有数千年的历史，但直到沃古林发现铬在金属应用中的应用才开始发展。在19世纪末和20世纪初，欧洲的冶金学家正在积极试验金属合金，试图生产更坚固耐用的钢。

1912年，在英国弗斯布朗实验室工作时，冶金学家哈里·布雷利（Harry Brearley）的任务是为枪管找到一种更具弹性的金属。他在传统碳钢中添加了铬，这是众所周知的高熔点，从而生产出第一种不锈钢。然而，大约在同一时间，其他人，包括美国的埃尔伍德·海恩斯（Elwood Haynes）和德国克虏伯（Krupp）的工程师，也在开发含铬钢合金。随着电弧炉的发展，不锈钢的大规模生产紧随其后。

在同一时期，还对电镀金属进行了研究，这使得诸如铁和镍等廉价金属能够利用铬的耐磨性和耐腐蚀性以及美观性。20世纪20年代末，汽车和高端钟表上首次出现了镀铬功能。

生产

工业铬产品包括金属铬、铬铁、铬化学品和铸造砂。近年来，铬材料的生产出现了更大的垂直一体化趋势。也就是说，越来越多的公司参与铬矿的开采，并将其加工成铬金属、铬铁以及最终的不锈钢。

2010年全球铬铁矿石（FeCr2O4）产量中，用于铬生产的主要矿物为2500万吨。铬铁产量约为700万吨，金属铬产量约为40000吨。铬铁仅使用电弧炉生产，而金属铬可通过电解、硅热和铝热方法生产。

在铬铁生产过程中，电弧炉产生的热量达到5070°F（2800°C），使煤和焦炭通过碳热反应还原铬矿。一旦在炉膛中熔炼出足够的材料，熔化的金属就会被排出，并在被压碎之前在大型铸件中凝固。

铝热法生产的高纯度金属铬占目前金属铬产量的95%以上。该工艺的第一步要求在2000°F（1000°C）的温度下，用苏打和石灰在空气中焙烧铬矿，从而产生含有铬酸钠的煅烧物。它可以从废料中浸出，然后还原并沉淀为氧化铬（Cr2O3）。

然后将氧化铬与铝粉混合，放入大型粘土坩埚中。然后将过氧化钡和镁粉铺在混合物上，坩埚周围是沙子（起到隔热作用）。

该混合物被点燃，导致来自氧化铬的氧与铝反应生成氧化铝，从而释放出纯度为97-99%的熔融铬金属。

根据美国地质调查局的统计数据，2009年最大的铬矿生产国是南非（33%）、印度（20%）和哈萨克斯坦（17%）。最大的铬铁生产公司包括斯特拉塔、欧亚自然资源公司（哈萨克斯坦）、萨曼科（南非）和赫尼克铬铁（南非）。

应用

根据国际铬开发协会（International Development Association for Chromium）的数据，2009年提取的铬矿总量中，95.2%用于冶金行业，3.2%用于耐火材料和铸造行业，1.6%用于化工生产商。铬的主要用途是不锈钢、合金钢和有色合金。

不锈钢是指铬含量在10%至30%之间（按重量计）且不像普通钢那样容易腐蚀或生锈的一系列钢。存在150至200种不同的不锈钢成分，尽管其中只有约10%在常规使用中。

铬高温合金商品名

资料来源：

萨利、亚瑟·亨利和埃里克·布兰德斯。铬。伦敦：巴特沃斯，1954年。

街道，亚瑟&amp；亚历山大，华盛顿，1944年。为人类服务的金属。第11版（1998年）。

国际铬开发协会（ICDA）。

资料来源：www.icdacr.com