Legure renijuma, zbog svoje odlične čvrstoće na visokoj-temperaturnoj čvrstoći, otpornosti na puzanje i otpornosti na koroziju, imaju široku primjenu u vrhunski-oblastima kao što su oprema za vazduhoplovstvo i nuklearnu energiju. Njihova metoda sinteze je ključni faktor koji određuje svojstva materijala, a trenutni glavni procesi se vrte oko kontrole čistoće, uniformnosti kompozicije i regulacije mikrostrukture.
Metalurgija praha je jedan od osnovnih puteva za pripremu legura renijuma. Ova metoda koristi renijum u prahu visoke -prašnosti i prahove legirajućih elemenata (kao što su volfram, molibden, tantal, itd.) kao sirovine. Nakon preciznog određivanja, mehaničko legiranje se postiže kugličnim mljevenjem, promovišući miješanje na atomskom-nivou. Nakon toga, hladno izostatičko presovanje se dobija zeleno tijelo, nakon čega slijedi visoko{6}}sinterovanje (obično 1600 do 2000 stepeni, prilagođeno u zavisnosti od sistema legure) kako bi se formirala metalurška veza između čestica praha. Prednost ovog procesa je u tome što može precizno kontrolirati distribuciju sastava, izbjegavajući probleme segregacije koji se lako javljaju kod livenja ingota, a posebno je pogodan za sisteme legura s visokim sadržajem vatrostalnih metala. Međutim, potrebna je stroga kontrola sadržaja kiseonika u prahu i atmosfere za sinterovanje (obično -argon visoke čistoće ili vakuum) kako bi se spriječio gubitak renijuma oksidacijom i unošenje nečistoća.
Metode topljenja i livenja su prikladnije za proizvode od legura renijuma velikih-veličina ili složenih-oblika. Obično se koriste tehnike topljenja elektronskim snopom ili plazma lučnog topljenja, koje koriste visoko{3}}energijske zrake za topljenje i rafiniranje sirovina, uklanjajući nečistoće niske{4}}tačke{5}}tačke. Budući da renijum ima visoku tačku topljenja od 3186 stepeni, rad se mora izvoditi u okruženju visokog{8}}vakuma (manje od ili jednako 10⁻³Pa) kako bi se gubici isparavanja sveli na minimum. Tokom skrućivanja koriste se tehnike usmjerenog hlađenja ili zonskog topljenja kako bi se optimizirala orijentacija zrna i poboljšala izotropna svojstva materijala. Izazov ove metode leži u velikoj investiciji u opremu, uskom prozoru procesa i potrebi za balansiranjem stopa grijanja i hlađenja kako bi se izbjegle pukotine uzrokovane termičkim stresom.
Posljednjih godina, uvođenje tehnologije aditivne proizvodnje dalo je nove ideje za sintezu legure renijuma. 3D štamparski procesi zasnovani na selektivnom laserskom topljenju (SLM) ili topljenju elektronskim snopom (EBM) mogu direktno rastopiti i učvrstiti prah na bazi renijuma-sloj po sloj, prevazilazeći ograničenja geometrijske složenosti tradicionalne obrade. Međutim, optimizacija parametara procesa (kao što su snaga lasera i brzina skeniranja) za rješavanje visoke refleksivnosti i toplinske provodljivosti renijuma, kao i njegove sklonosti pucanju tokom oblikovanja, ostaje izazov. Trenutno je proces još uvijek u fazi verifikacije.
Ukratko, sinteza legura renijuma zahtijeva odabir odgovarajućih metoda na osnovu scenarija primjene: metalurgija praha se fokusira na preciznost kompozicije, topljenje i lijevanje olakšava proizvodnju velikih-razmjera, a aditivna proizvodnja proširuje granice strukturalnog dizajna. U budućnosti, s napretkom u tehnologiji prečišćavanja i inteligentnim nadogradnjama procesa, performanse i potencijal primjene proizvoda od legura renijuma će biti dodatno oslobođeni.
