Хром металлический Х99Н1: характеристики, марки и применение
Хром металлический Х99Н1 — рафинированный металл, получаемый алюминотермическим или электролитическим способом, с массовой долей основного элемента не менее 99,1 %. Марка нормируется по ГОСТ 5905 и поставляется в виде кусков, дробленого металла, порошка и гранул. Ключевое отличие от технического хрома Х98,5 и Х99 — регламентированное содержание газовых примесей и железа, что определяет поведение металла при вакуумном переплаве и напылении.
Технические параметры марки Х99Н1
Металл относится к группе низкопримесных марок. Суммарное содержание примесей не превышает 0,9 %, при этом лимитируются кислород, азот, сера и фосфор. Низкое газонасыщение снижает склонность к образованию оксидных плен и пористости в напыленных покрытиях. Температура плавления — 1857 C, плотность — 7,19 г/см, твердость по Бринеллю — 850–1100 МПа в литом состоянии.
| Показатель | Х99Н1 | Х99 | Х98,5 | Метод контроля |
|---|---|---|---|---|
| Cr, % не менее | 99,1 | 99,0 | 98,5 | ГОСТ 5905 |
| Fe, % не более | 0,35 | 0,45 | 0,80 | спектральный |
| O, % не более | 0,20 | 0,30 | 0,50 | восстановительный |
| N, % не более | 0,05 | 0,08 | 0,10 | спектральный |
| S, % не более | 0,02 | 0,03 | 0,04 | титриметрия |
| Фракция, мм | 10–50 | 10–50 | 0–100 | ситовой анализ |
Формы поставки и фракционный состав
Металл отгружается в металлических барабанах или контейнерах с защитой от влаги. Кусковой хром Х99Н1 дробится до фракции 10–50 мм, для шихтовых операций поставляется фракция 2–10 мм, для напыления — порошок с гранулометрией 40–100 мкм. Порошок получают размолом в инертной среде, что сохраняет низкое содержание кислорода.
- Кусковой металл 10–50 мм — легирование спецсталей в дуговых печах.
- Дробленый 2–10 мм — шихта для вакуумно-индукционной плавки.
- Порошок 40–100 мкм — газотермическое напыление и плазменные покрытия.
- Гранулы 0,5–3 мм — алюминотермитные смеси и пиротехнические составы.
- Порошок 10–40 мкм — порошковая металлургия, мишени для PVD.
Области применения
Марка Х99Н1 востребована там, где примеси железа и газов критичны для служебных характеристик конечного изделия. В металлургии металл вводят в расплав при производстве жаропрочных никелевых сплавов типа ХН и коррозионностойких сталей для нефтегазового оборудования. В гальваническом производстве из него готовят электролиты хромирования и аноды для нанесения износостойких покрытий на штоки гидроцилиндров, валы насосов, детали запорной арматуры.
В авиадвигателестроении порошок применяется для плазменного напыления уплотнительных покрытий по бандажным полкам лопаток турбин. В электронной промышленности металл служит исходным материалом для резистивных и контактных слоев, а также для мишеней магнетронного распыления при нанесении барьерных пленок. В огнеупорной отрасли Х99Н1 входит в состав хромсодержащих масс для футеровки печей цветной металлургии.
Технологические особенности
Металл обладает высокой химической активностью при нагреве: выше 600 C интенсивно окисляется с образованием оксида CrO, поэтому плавку и спекание ведут в вакууме или защитной атмосфере аргона. Хром Х99Н1 склонен к хрупкости при комнатной температуре из-за примесей внедрения; пластичность восстанавливается при нагреве до 200–400 C. При напылении важно контролировать дисперсность порошка — фракция свыше 100 мкм дает нерасплавленные частицы и повышенную шероховатость покрытия.
Вопросы и ответы
Чем Х99Н1 отличается от Х99?
Марка Х99Н1 имеет более жесткие ограничения по железу, кислороду и азоту: Fe — не более 0,35 % против 0,45 %, O — не более 0,20 % против 0,30 %. Это снижает пористость напыленных покрытий и потери при вакуумном переплаве.
Какой стандарт регламентирует поставку?
Основной документ — ГОСТ 5905. Дополнительно марка может поставляться по спецификациям предприятий с расширенным контролем газовых примесей методом восстановительного плавления.
Для каких способов напыления пригоден порошок Х99Н1?
Порошок фракции 40–100 мкм применяется для плазменного и газопламенного напыления, фракция 10–40 мкм — для высокоскоростного газотермического напыления HVOF и магнетронного распыления мишеней.
Как хранить металлический хром Х99Н1?
Металл хранят в закрытой таре в сухих отапливаемых складах при влажности не выше 70 %. Порошок дополнительно защищают от контакта с органическими веществами и открытым пламенем из-за пирофорности мелких фракций.
