I. Osnovne aplikacije: jeklarska industrija (več kot 90-odstotni delež)
Jeklarska industrija je največji porabnik ferokromovih zlitin. Ferokrom z različno vsebnostjo-ogljika ustreza različnim vrstam jekla, njegova glavna funkcija pa je izboljšanje lastnosti jekla z "legiranjem".
1. Proizvodnja nerjavečega jekla (primarna uporaba)
Glavna lastnost nerjavečega jekla-odpornost proti koroziji-se v osnovi opira na "pasivni film" (Cr₂O₃), ki ga tvori krom na jekleni površini. Ta film izolira kisik in vodo ter preprečuje rjo. Ferrokromove zlitine služijo kot primarni vir kroma pri taljenju nerjavnega jekla, pri čemer vsebnost ogljika neposredno določa vrsto nerjavnega jekla:
-kromovo železo z visoko vsebnostjo ogljika (C > 4 %): uporablja se za taljenje martenzitnega nerjavnega jekla (npr. jekla 410, 420). Ta vrsta poudarja trdoto in moč, pogosto se uporablja v jedilnem priboru, ventilih, mehanskih delih itd. (zahteva zmerno odpornost proti koroziji in je stroškovno-občutljiva).
Srednje{0}}ogljično kromovo železo (0,5 %-4 %): Uporablja se za proizvodnjo feritnega nerjavnega jekla (npr. jekla 430), ki ga običajno najdemo v ohišjih naprav in dekorativnih materialih (ponuja boljšo odpornost proti koroziji kot martenzitno jeklo po nižji ceni kot avstenitno jeklo).
Nizko-ogljično/ultra-nizko{2}}ogljično kromovo železo (C < 0,5 %, ultra-nizek C < 0,15 %): Uporablja se za proizvodnjo avstenitnih nerjavnih jekel (npr. jeklo 304, 316) in ultra{10}}nizko{11}}ogljičnih nerjavnih jekel (npr. 316L). Ta nerjavna jekla izkazujejo izjemno odpornost proti koroziji, kar zahteva strog nadzor vsebnosti ogljika (ogljik reagira s kromom, da tvori karbide, izčrpava krom in moti pasivno plast). Široko se uporabljajo v kemični opremi, medicinskih napravah, strojih za predelavo hrane in-kuhinjski posodi višjega cenovnega razreda.
Na primer: nerjavno jeklo 304 vsebuje približno 18 % kroma, pri čemer skoraj ves krom izvira iz kromove železove zlitine; 316L (ultra-nizka vsebnost ogljika) mora uporabljati mikro-ogljično kromovo železo, da zagotovi vsebnost ogljika < 0,03 %.
2. Orodno jeklo in jeklo za kalupe: izboljšanje trdote in odpornosti proti obrabi
Orodna jekla (npr. hitro-rezno jeklo) in jekla za matrice (jekla za matrice za hladno/vročo obdelavo) prenašajo visoko{3}}intenzivno trenje in udarce. Dodajanje kromovih železovih zlitin izboljša zmogljivost jedra z "ojačitvijo raztopine" in "ojačitvijo karbida":
Visoko{0}}ogljično kromovo železo: Uporablja se za hladno{1}}orodna jekla (npr. jeklo Cr12) s približno 12 % vsebnostjo kroma. Tvori Cr₇C₃ karbide visoke-trdote, kar omogoča, da kalupi prenesejo obrabo zaradi hladnega žigosanja in hladnega iztiskanja. Primerno za izdelavo matric za vtiskovanje, škarij itd.
Srednje{0}}do-nizkoogljični ferokrom: Uporablja se v hitro{2}}hitroreznih jeklih (npr. W18Cr4V), kjer krom poveča rdečo trdoto (zmožnost ohranjanja trdote pri povišanih temperaturah). To preprečuje mehčanje med-hitrostnim rezanjem, zaradi česar je primeren za rezkarje obdelovalnih strojev, svedre in podobne aplikacije.
3. Ležajno jeklo: podaljšana življenjska doba utrujenosti
Ležaji med delovanjem prenašajo-visokofrekvenčne izmenične obremenitve, kar zahteva izjemno odpornost proti obrabi in utrujenost. Kromove železove zlitine (predvsem srednje{2}}ogljikovo kromovo železo) služijo kot ključni dodatki v ležajnih jeklih, kot je GCr15:
S približno 1,5 % vsebnostjo kroma tvori fine, enakomerne karbide Cr₂₃C₆ z ogljikom. Ti karbidi se enakomerno porazdelijo po jekleni matrici, povečujejo trdoto (preprečujejo obrabo) in hkrati zavirajo širjenje razpok (podaljšujejo življenjsko dobo zaradi utrujenosti). Široko se uporabljajo v ležajnih kroglicah/tikalnicah za avtomobile, strojna orodja in električne motorje.
4. -Konstrukcijsko jeklo visoke trdnosti: izboljšana žilavost in odpornost na vremenske vplive
Sektorji, kot so gradbeni stroji (bagri, stolpni žerjavi), mostovi in-visoke zgradbe zahtevajo konstrukcijsko jeklo z »visoko trdnostjo + visoko žilavostjo«. Kromove železove zlitine (srednje-nizkoogljične) sinergirajo z elementi, kot sta mangan in silicij:
Povečanje meje tečenja (npr. visoko{3}}trdno jeklo Q690) ob hkratnem preprečevanju povečane krhkosti;
Nizka vsebnost kroma (1%-3%) izboljša odpornost na vremenske vplive (odpornost proti atmosferski koroziji) za zunanje mostove, zabojnike itd. (znano kot "jeklo, odporno na vremenske vplive").
5. Posebno zmogljiva jekla: nišne aplikacije za toplotno odpornost in odpornost proti koroziji
Toplo{0}}odporna jekla (npr. cevi za kotle elektrarn, sestavni deli letalskih motorjev): zlitine kromovega železa (srednje-nizkoogljične) v kombinaciji z nikljem, volframom itd. tvorijo stabilne oksidne filme, ki preprečujejo oksidacijo pri visokih temperaturah, hkrati pa povečujejo visoko-temperaturno trdnost;
Kislinsko-odporno jeklo (npr. rezervoarji za shranjevanje kemikalij, rezervoarji za dekapiranje): Zanaša se na visoko vsebnost kroma (17 %-25 %), zato je za zagotavljanje odpornosti proti koroziji v močnih kislinskih okoljih (npr. žveplova kislina, dušikova kislina) potrebno nizkoogljično kromovo železo.
II. Sekundarne uporabe: litje, varjenje in druga področja
1. Industrija livarstva: proizvodnja obrabno{1}}odpornih ulitkov
Sektor litja zahteva velike količine ulitkov z "visoko-trdoto,-odpornostjo na obrabo" (npr. mlevne krogle, obloge drobilnikov, tulci valja za mlin za cement). Ti ulitki so pretežno iz »-litega železa z visoko vsebnostjo kroma,« pri čemer krom v celoti izvira iz ferokroma z visoko-ogljično vsebnostjo:
Mešanje -ogljičnega kromovega železa (C > 6 %) s staljenim železom poviša vsebnost kroma v ulitkih na 12 %-30 %, pri čemer nastanejo obilne Cr₇C3 karbide (trdota do HV1300, ki daleč presega navadno lito železo). Njihova odpornost proti obrabi je 5- do 10-krat večja kot pri standardnem litem železu, zaradi česar se pogosto uporabljajo v opremi za mletje in drobljenje v industriji rudarstva, gradbenih materialov in metalurgije.
2. Varilni materiali: zagotavljanje učinkovitosti zvara
Pri varjenju nerjavečega jekla ali visoko{0}}trdnega jekla se morajo sestava in lastnosti zvara ujemati z osnovnim materialom, da preprečite korozijo ali razpoke. Kromove železove zlitine (običajno nizko-ogljične/mikro-ogljične) služijo kot kritični dodatki v-prevlečenih elektrodah in varilnih žicah:
Na primer: varilne palice za nerjavno jeklo 304 zahtevajo mikro-ogljikovo kromovo železo v talilni prevleki, da zagotovijo vsebnost kroma v zvaru večjo ali enako 18 %, ki ustreza osnovnemu materialu in preprečuje korozijo zaradi pomanjkanja kroma.
Varilne žice za -konstrukcijska jekla visoke trdnosti imajo koristi od -srednje{1}}ogljikovih dodatkov kroma in železa, ki povečujejo trdnost zvara in žilavost ter preprečujejo zlom spoja.
3. Drugo: deoksidacija, razžveplanje in posebne zlitine
Sredstvo za deoksidacijo/razžveplanje: Silicij-kromova zlitina (ki vsebuje 40 %-45 % silicija, 30 %-35 % kroma) ne le dobavlja krom, temveč deluje tudi kot deoksidator in razžveplalnik pri izdelavi jekla - - Silicij se prednostno povezuje s kisikom, da tvori SiO₂ (žlindra), medtem ko krom pomaga pri razžveplanju, zmanjšanju škodljivih nečistoč (kisik in žveplo zmanjšata žilavost jekla) v jeklih. To se uporablja za proizvodnjo vrhunskih jekel z nizko vsebnostjo-kisika in žvepla;
Posebne zlitine: Majhne količine ferokroma se uporabljajo pri proizvodnji zlitin na osnovi-niklja in zlitin-na osnovi kobalta (kot so zlitine za-visoke{2}}temperature v vesolju), vendar je delež izjemno nizek in ni običajna uporaba.
Povzetek
Ferrokromove zlitine služijo kot "omogočevalci zmogljivosti" sodobne industrije, njihova glavna vrednost pa je v tem, da prek kroma dajejo materialom tri ključne lastnosti: odpornost proti koroziji, odpornost proti obrabi in visoka trdnost. Od vsakodnevne kuhinjske posode iz nerjavečega jekla do industrijske kemične opreme in gradbenih strojev ter razširitve na visoko{1}}uporabe, kot so medicinske naprave in komponente letalskih motorjev-, se vse zanaša na podporo ferokromovih zlitin. Med temi je proizvodnja nerjavnega jekla najbolj kritična aplikacija, ki neposredno določa globalno proizvodno zmogljivost in povpraševanje po ferokromovih zlitinah.
