Sferyczne proszki ze stopów renu z kobaltem i niklem

• Autorzy: Wrona A. , Leszczyńska-Sejda K. , Lis M. , Benke G. , Czepelak M. , Anyszkiewicz K. , Mazur J. , Bilewska K. , Chmielarz A. , Woch M. , Staszewski M. , Osadnik M. , Orłowska-Buzek Ł. , Kozub K. , Gambal P. , Satora W.

Warianty tytułu

EN

Spherical powders of rhenium-based alloys with cobalt and nickel

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W nowoczesnych dziedzinach techniki duże znaczenie mają metale wysokotopliwe, w tym ren i jego stopy. Obecnie ren najczęściej wykorzystywany jest do produkcji nadstopów na bazie niklu, które charakteryzuje duża wytrzymałość mechaniczna, odporność na korozję i pełzanie w wysokich temperaturach. Ponadto powłoki z renu i jego stopów wykazują znaczną odporność chemiczną. W przypadku wytwarzania powłok technikami natrysku z proszków istotne znacznie ma morfologia proszku. Proszki sferyczne w porównaniu do proszków o nieregularnym kształcie ziaren charakteryzują się większą gęstością względną, lepszą sypkością i większą czystością chemiczną. Sferyczne proszki renu z dodatkiem niklu i kobaltu wytworzono techniką rozpylania plazmowego. Materiałem wyjściowym były stopowe proszki na bazie renu otrzymane na drodze redukcji renianu(VII) kobaltu(II) i renianu(VII) niklu(II). Obydwa reniany(VII) otrzymywano, poprzez sorpcję niklu/kobaltu z kwaśnych roztworów siarczanowych lub azotanowych i kolejno elucję zasorbowanych metali (Ni lub Co) wodnym roztworem kwasu renowego(VII), uzyskiwanym również przy użyciu metody jonowymiennej. Powstałe w wyniku elucji roztwory zawierające ren i nikiel/kobalt kierowano do zatężania. W wyniku zatężania powstały osady renianu(VII) niklu(II) lub kobaltu(II). Po ich wysuszeniu otrzymywano bezwodne reniany(VII) wybranych metali zawierające w przypadku renianu(VII) niklu(II) 66,6 % Re i 10,5 % Ni, a w przypadku renianu(VII) kobaltu(II) 66,6 % Re i 10,5 % Co oraz do 100 ppm metalicznych zanieczyszczeń w każdym produkcie. Proces rozpylania plazmowego prowadzono w zamkniętej kolumnie w atmosferze argonu przy użyciu zestawu plazmotronowego AP-50 firmy FST z palnikiem plazmowym o maksymalnej mocy 50 kW. W wyniku przeprowadzonych operacji otrzymano proszki na bazie renu o sferycznym kształcie ziaren, zawierające 6,5 i 4,8 % wagowych odpowiednio kobaltu i niklu. Gęstość otrzymanych materiałów jest na poziomie 85 i 70 % gęstości teoretycznej odpowiednio dla proszków z kobaltem i niklem.

EN

In modern fields of engineering highly fusible metals such as rhenium and its alloys have a great value. Currently rhenium is most frequently used for production of nickel-based superalloys that are characterized by high mechanical strength, resistance to corrosion and creep at high temperatures. Moreover, coatings made of rhenium and its alloys show substantial chemical resistance. In case of production of coatings from powders, the powder morphology is of vital importance. In comparison with irregularly-shaped powders, powders of spherical grain shapes have a higher density, better liquidity and higher chemical purity. Spherical powders of rhenium with addition of cobalt and nickel were produced with plasma spraying technique. Starting materials were rhenium-based alloyed powders obtained through reduction of high purity cobalt(II) perrhenate and nickel(II) perrhenate. Both perrhenates of high purity were produced by sorption of nickel/cobalt from acidic sulfate/nitrate solutions followed by elution of the sorbed metals (Ni/Co) with aqueous solution of perrhenic acid, which was also produced by ion-exchange method. After elution the rhenium and nickel/cobalt containing solutions were sent for concentration. As a result of concentration, residues of Ni(ReO4)2 or Co(ReO4)2 were generated. After drying, anhydrous perrhenates of the selected metals were produced, which contained up to 66.6 % Re and 10.5 % Ni, and up to 66.6 % Re and 10.5 % Co, in Ni(ReO4)2 and in Co(ReO4)2, respectively, and up to 100 ppm of metallic impurities in both products. Plasma spraying process was held in a closed column in argon atmosphere using a AP-50 plasma system from FST company. A gas torch with a maximum power of 50 kW was used. As a result of conducted operations, spherically-shaped rhenium- based powders were obtained with cobalt and nickel content of 6.5 and 4.8 wt.%, respectively. Density of the materials were about 85 and 70 % of theoretical density for powders with cobalt and nickel, respectively.

Słowa kluczowe

PL

ren; stop renu; proszek sferyczny; wymiana jonowa; technika plazmowa

EN

rhenium; rhenium alloy; spherically-shaped powder; ion-exchange method; plasma technique

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Rudy i Metale Nieżelazne
• Rocznik: 2013
• Tom: R. 58, nr 12
• Strony: 828--834
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Wrona A.

• Instytut Metali Nieżelaznych, Gliwice

autor

Leszczyńska-Sejda K.

• Instytut Metali Nieżelaznych, Gliwice

autor

Lis M.

• Instytut Metali Nieżelaznych, Gliwice

autor

Benke G.

• Instytut Metali Nieżelaznych, Gliwice

autor

Czepelak M.

• Instytut Metali Nieżelaznych, Gliwice

autor

Anyszkiewicz K.

• Instytut Metali Nieżelaznych, Gliwice

autor

Mazur J.

• Instytut Metali Nieżelaznych, Gliwice

autor

Bilewska K.

• Instytut Metali Nieżelaznych, Gliwice

autor

Chmielarz A.

• Instytut Metali Nieżelaznych, Gliwice

autor

Woch M.

• Instytut Metali Nieżelaznych, Gliwice

autor

Staszewski M.

• Instytut Metali Nieżelaznych, Gliwice

autor

Osadnik M.

• Instytut Metali Nieżelaznych, Gliwice

autor

Orłowska-Buzek Ł.

• Instytut Metali Nieżelaznych, Gliwice

autor

Kozub K.

• KGHM Ecoren, Lubin

autor

Gambal P.

• KGHM Ecoren, Lubin

autor

Satora W.

• KGHM Ecoren, Lubin

Bibliografia

• 1. ROSKILL REPORT, 2010.
• 2. Caron P., Khan T.: Aerosp.Sci.Technol. 1999, nr 3, s. 513-523.
• 3. Czerska-Filemonowicz A., Dubiel B., Zietara M., Cetel A.: Inżynieria Materiałowa, 2007, nr 3-4, s. 128-133.
• 4. Koizumi Y., Kobayashi T., Jianxin Z., Yokokawa T., Harada H., Aoki Y., Arai M.: Proceedings of the International Gas Turbine Congress 2003 Tokyo, 2003.
• 5. Leszczyńska-Sejda K., Benke G., Chmielarz A., Krompiec S., Michalik S., Krompiec M.: 2007, nr 89, s. 289.
• 6. Leszczyńska-Sejda K., Benke G., Chmielarz A.: Erzmetall, 2013, t. 66, nr 5, s. 5.
• 7. www.purolite.com (14.10.2013).