NASA разработало новый металлический сплав с использованием процесса 3D-печати, который может значительно повысить прочность и долговечность компонентов и деталей, используемых в авиации и космических исследованиях, что приводит к улучшению и увеличению срока службы.
GRX-810 представляет собой сплав, усиленный оксидной дисперсией (ODS), что означает, что он может выдерживать более суровые условия, прежде чем достигнет предела прочности. Новый материал может выдерживать экстремальные температуры свыше 2000 градусов по Фаренгейту (1093 градуса по Цельсию) и может прослужить более чем в 1000 раз дольше, чем существующие современные сплавы. Кроме того, он обладает вдвое большей прочностью, чтобы сопротивляться разрушению, и в три с половиной раза большей гибкостью, позволяющей растягиваться или изгибаться перед разрушением.
Используя термодинамическое моделирование, исследователи NASA определили оптимальный состав сплава после 30 симуляций. По словам команды, термодинамическое моделирование, один из многих вычислительных инструментов, обсуждаемых в рамках исследования NASA 2040 Vision Study, дает результаты за гораздо меньшее время и с меньшими затратами, чем традиционные процессы проб и ошибок.
Затем они использовали 3D-печать для равномерного распределения наноразмерных оксидов по всему сплаву, что обеспечивает улучшенные высокотемпературные свойства и долговечность. Этот производственный процесс также может сделать его очень рентабельным с производственной точки зрения.
Сплавы GRX-810 можно использовать для изготовления аэрокосмических деталей для высокотемпературных применений, например, внутри самолетов и ракетных двигателей. При использовании в реактивном двигателе более высокая температура сплава и повышенная износостойкость приводят к уменьшению расхода топлива и снижению затрат на эксплуатацию и техническое обслуживание. Это также дает разработчикам деталей двигателя новые возможности гибкости, такие как использование более легких материалов в сочетании со значительными улучшениями производительности.
