Структура та фізико-механічні властивостінікелю, одержаного із метансульфонатного розчину вилуговування

UKR: Рециклінгова переробка жаротривких сплавів є важливим етапом у виробництві стратегічних матеріалів. Критично важливими в оборонній галузі є суперсплави на основі нікелю, які використовуютьсяпри виготовленні елементів авіаційних турбін. Переведення компонентів сплаву у розчинну форму проводиться у кислотному середовищі, з якого в подальшому виділяються окремі складові сплаву. Для забезпечення високої чистоти металів найбільш підходящим є метод електроекстракції металів з розчину вилуговування. Новітнім розчином вилуговування, що характеризується високою розчинністю солей компонентів жаротривкого сплаву, є розчин на основі метансульфонової кислоти. В роботі проведено дослідження впливу умов електроекстракції нікелю з метансульфонатного розчину вилуговування на структуру і фізико-механічні властивості отримуваного металу. Для зниження внутрішніх напруг розтягнення використано сульфурвмісні органічні сполуки аллілсульфонат та ортоарилсульфонат натрію. Встановлено, що збільшення концентрації сульфурвмісних органічних сполук в метансульфонатному розчині вилуговування призводить до зменшення розміру кристалітів та збільшенню густини дислокацій електроосадженого нікелю. Збільшення густини струму елетроосадження з2 до 5 А/дм2по різному впливає на зміну структури нікелю, отриманого за присутності в розчині аллілсульфонату та ортоарилсульфонату натрію. В першому випадку відбувається збільшення розміру кристалітів та зменшення густини дислокацій . В другому випадку–навпаки. Зміни в структурі нікелю, викликані впливом сульфурвмісних органічних сполук, відбиваються на властивостях металу. Інкорпорація сульфуру в нікель сприяє зниженню внутрішніх напруг розтягнення та збільшенню мікротвердості нікелю. Отриманий ефектпояснено відповідно до сорбційно-дислокаційної теорії.

ENG: Recycling of refractory alloys is an important stage in the production of strategic materials. Nickel-based superalloys, which are used in the manufacture of aircraft turbine elements, are critically important inthe defense industry. The conversion of alloy components into a soluble form is carried out in an acidic environment, from which individual alloy components are subsequently isolated. To ensure high purity of metals, the most suitable method is the electroextraction of metals from the leaching solution. The newest leaching solution, characterized by high solubility of salts of refractory alloy components, isa solution based on methanesulfonic acid. The work investigates the influence of the conditions of electroextraction of nickel from a methanesulfonate leaching solution on the structure and physical and mechanical properties of the resulting metal. To reduce internal tensile stresses, sulfurcontaining organic compounds sodium allylsulfonate and sodium orthoarylsulfonate were used. It was found that an increase in the concentration of sulfurcontaining organic compounds in the methanesulfonate leaching solution leads to a decrease in the size of crystallites and an increase in the dislocation density of electrodeposited nickel. An increase in the electrodeposition current density from 2 to 5 A/dm2has different effects on the change in the structure of nickelobtained in the presence of sodium allylsulfonate and sodium orthoarylsulfonate in the solution. Inthe first case, there is an increase in the size of crystallites and a decrease in the dislocation density. In the second case, the opposite is true. Changes in the structure of nickel caused by the influence of sulfurcontaining organic compounds are reflected in the properties of the metal. The incorporation of sulfur into nickel contributes to a decrease in internal tensile stresses and an increase in the microhardness of nickel. The resulting effect is explained in accordance with the sorption-dislocation theory.