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| Nombres | |
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| Nombre IUPAC Carburo de cromo (II) | |
| Otros nombres Carburo de cromo | |
| Identificadores | |
Modelo 3D ( JSmol ) | |
| ChemSpider | |
| Tarjeta de información ECHA | 100.031.420  |
PubChem CID | |
Tablero CompTox ( EPA ) | |
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| Propiedades | |
| Cr 3 C 2 | |
| Masa molar | 180,009 g / mol |
| Apariencia | cristales ortorrómbicos grises |
| Densidad | 6,68 g / cm 3 |
| Punto de fusion | 1.895 ° C (3.443 ° F; 2.168 K) |
| Punto de ebullición | 3.800 ° C (6.870 ° F; 4.070 K) |
| reacciona | |
| Estructura | |
| Ortorrómbico, OP20 | |
| Pnma, No. 62 | |
| Peligros | |
| NFPA 704 (diamante de fuego) | |
| NIOSH (límites de exposición a la salud de EE. UU.): | |
PEL (permitido) | TWA 1 mg / m 3 [2] |
REL (recomendado) | TWA 0,5 mg / m 3 [2] |
IDLH (peligro inmediato) | 250 mg / m 3 [2] |
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |
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| Referencias de Infobox | |
El carburo de cromo (II) es un compuesto cerámico que existe en varias composiciones químicas: Cr 3 C 2 , Cr 7 C 3 y Cr 23 C 6 . En condiciones estándar, existe como un sólido gris. Es extremadamente duro y resistente a la corrosión . También es un compuesto refractario , lo que significa que también conserva su resistencia a altas temperaturas. Estas propiedades lo hacen útil como aditivo para aleaciones metálicas.. Cuando los cristales de carburo de cromo se integran en la superficie de un metal, mejora la resistencia al desgaste y la resistencia a la corrosión del metal, y mantiene estas propiedades a temperaturas elevadas. La composición más dura y más utilizada para este propósito es Cr 3 C 2 .
La forma mineral del compuesto Cr 3 C 2 es tongbaita [3] Isovita, (Cr, Fe)
23C
6, es un mineral relacionado. Ambos son extremadamente raros. [4] Otro mineral de carburo rico en cromo es la yarlongita, Cr 4 Fe 4 NiC 4 . [5]
Propiedades [ editar ]
Hay tres estructuras cristalinas diferentes para el carburo de cromo correspondientes a las tres composiciones químicas diferentes. Cr 23 C 6 tiene una estructura cristalina cúbica y una dureza Vickers de 976 kg / mm 2 . [6] Cr 7 C 3 tiene una estructura cristalina hexagonal y una microdureza de 1336 kg / mm 2 . [6] Cr 3 C 2 es la más duradera de las tres composiciones y tiene una estructura cristalina ortorrómbica con una microdureza de 2280 kg / mm 2 . [6] Por esta razón Cr 3 C 2 es la forma principal de carburo de cromo que se utiliza en el tratamiento de superficies.
Síntesis [ editar ]
La síntesis de carburo de cromo se puede lograr mediante una aleación mecánica . En este tipo de proceso, el cromo metálico y el carbono puro en forma de grafito se cargan en un molino de bolas y se muelen hasta obtener un polvo fino. Una vez triturados los componentes, se prensan hasta formar una pastilla y se someten a un prensado isostático en caliente . El prensado isostático en caliente utiliza un gas inerte, principalmente argón, en un horno sellado. Este gas presurizado aplica presión a la muestra desde todas las direcciones mientras se calienta el horno. El calor y la presión hacen que el grafito y el cromo metálico reaccionen y formen carburo de cromo. Disminuir el porcentaje de contenido de carbono en la mezcla inicial da como resultado un aumento en el rendimiento de las formas Cr 7 C 3 y Cr 23 C 6 de carburo de cromo. [7]
Otro método para la síntesis de carburo de cromo utiliza óxido de cromo, aluminio puro y grafito en una reacción exotérmica autopropagable que procede de la siguiente manera: [7]
- 3Cr 2 O 3 + 6Al + 4C → 2Cr 3 C 2 + 3Al 2 O 3
En este método, los reactivos se muelen y se mezclan en un molino de bolas. A continuación, el polvo mezclado se prensa en un gránulo y se coloca bajo una atmósfera inerte de argón. Luego se calienta la muestra. Un alambre calentado, una chispa, un láser o un horno pueden proporcionar el calor. Se inicia la reacción exotérmica y el calor resultante propaga la reacción por el resto de la muestra.
Usos [ editar ]
El carburo de cromo es útil en el tratamiento superficial de componentes metálicos. El carburo de cromo se utiliza para recubrir la superficie de otro metal en una técnica conocida como pulverización térmica . Cr 3 C 2 polvo se mezcla con sólidos de níquel-cromo . Luego, esta mezcla se calienta a temperaturas muy altas y se rocía sobre el objeto que se está recubriendo, donde forma una capa protectora. Esta capa es esencialmente su propio compuesto de matriz metálica , que consta de partículas cerámicas duras de Cr 3 C 2 incrustadas en una matriz de níquel-cromo. La propia matriz contribuye a la resistencia a la corrosión del revestimiento porque tanto el níquely el cromo son resistentes a la corrosión en su forma metálica. Después de sobrepulverizar el recubrimiento, la parte recubierta debe pasar por un tratamiento térmico de difusión para alcanzar los mejores resultados en materia de fuerza de acoplamiento al metal base y también en materia de dureza.
Otra técnica utiliza carburo de cromo en forma de placas superpuestas. Se trata de placas de acero prefabricadas recubiertas de carburo de cromo, que están destinadas a soldarse en estructuras o maquinaria existentes con el fin de mejorar el rendimiento.
El carburo de cromo se utiliza como aditivo en herramientas de corte fabricadas con carburos cementados , con el fin de mejorar la dureza evitando el crecimiento de granos grandes. [8] El componente principal en la mayoría de las herramientas de corte extremadamente duras es el carburo de tungsteno . El carburo de tungsteno se combina con otros carburos como carburo de titanio, carburo de niobio y carburo de cromo y se sinteriza junto con una matriz de cobalto. Cr 3 C 2 evita que se formen granos grandes en el compuesto, lo que da como resultado una estructura de grano fino de dureza superior.
La formación no deseada de carburos de cromo en acero inoxidable y otras aleaciones puede provocar corrosión intergranular .
Referencias [ editar ]
- ^ Lide, David R. (1998), Manual de química y física (87 ed.), Boca Raton, Florida: CRC Press, págs. 4-52, ISBN 0-8493-0594-2
- ^ a b c Guía de bolsillo de NIOSH sobre peligros químicos. "# 0141" . Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH).
- ^ Tongbaite: información, datos y localidades minerales , Mindat.org
- ^ Generalov ME, Naumov VA, Mokhov AV, Trubkin NV, "Isovita (Cr, Fe) 23C6 - un nuevo mineral de los placeres que contienen oro y platino de los Urales", Zapiski Vserossiyskogo mineralogicheskogo obshchestva, vol. 127, páginas 26-37, 1998.
- ^ Mindat, http://www.mindat.org/min-35899.html
- ↑ a b c Chattopadhyay, R. (2001). Desgaste superficial: análisis, tratamiento y prevención . Parque de materiales, OH: ASM International. págs. 228-229. ISBN 978-0-87170-702-4.
- ^ a b Cintho, Osvaldo; Favilla, Eliane; Capocchi, Jose (1 de julio de 2007). "Síntesis mecánico-térmica de carburos de cromo". Revista de aleaciones y compuestos . 439 (1–2): 189–195. doi : 10.1016 / j.jallcom.2006.03.102 .
- ^ Ellis, Jonathan; Haw, Michael (noviembre de 1997). "Carburos de cromo" . Mundo de los materiales . 5 (11).
Enlaces externos [ editar ]
- Inventario Nacional de Contaminantes - Hoja de datos de compuestos de cromo (III)
