Суперсплав НАСА: прорыв в технологии 3D-печати

Брайан Ньюбахер, Исследовательский центр Гленна НАСА, 24 апреля 2023 г.

НАСА и Университет штата Огайо разработали новый суперсплав, который в два раза прочнее, более чем в 1000 раз долговечнее и в два раза устойчивее к окислению по сравнению с современными суперсплавами, напечатанными на 3D-принтере. Этот прорыв может привести к созданию более прочных и долговечных деталей для самолетов и космических кораблей, поскольку жаропрочный сплав является отличным кандидатом для изготовления аэрокосмических деталей для высокотемпературных применений, например, внутри самолетов и ракетных двигателей, благодаря его способности выдерживать более суровые условия. условиях до достижения критической точки. Фото: НАСА/Джордан Салкин.

NASAEstablished in 1958, the National Aeronautics and Space Administration (NASA) is an independent agency of the United States Federal Government that succeeded the National Advisory Committee for Aeronautics (NACA). It is responsible for the civilian space program, as well as aeronautics and aerospace research. Its vision is "To discover and expand knowledge for the benefit of humanity." Its core values are "safety, integrity, teamwork, excellence, and inclusion." NASA conducts research, develops technology and launches missions to explore and study Earth, the solar system, and the universe beyond. It also works to advance the state of knowledge in a wide range of scientific fields, including Earth and space science, planetary science, astrophysics, and heliophysics, and it collaborates with private companies and international partners to achieve its goals." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]">NASA has developed a new superalloy called GRX-810, which is twice as strong and more than 1,000 times more durable than the state-of-the-art 3D printed superalloys. The high-temperature alloyA mixture of two metallic elements typically used to give greater strength or higher resistance to corrosion." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]">Сплав можно использовать для изготовления более прочных и долговечных деталей самолетов и космических кораблей.

НАСА продемонстрировало прорыв в области высокотемпературных материалов для 3D-печати, которые могут привести к созданию более прочных и долговечных деталей для самолетов и космических кораблей.

Команда новаторов из НАСА и Университета штата Огайо подробно описала характеристики нового сплава GRX-810 в рецензируемой статье, опубликованной в журнале Nature.

«Этот суперсплав обладает потенциалом значительно улучшить прочность и ударную вязкость компонентов и деталей, используемых в авиации и космических исследованиях», — сказал доктор Тим Смит из Исследовательского центра Гленна НАСА в Кливленде, ведущий автор статьи в журнале Nature. Смит и его коллега из Гленна Кристофер Канцос изобрели GRX-810.

Смит и его команда применили экономящее время компьютерное моделирование, а также процесс лазерной 3D-печати, в ходе которого металлы сплавлялись слой за слоем для создания нового сплава. Они использовали этот процесс для создания логотипа НАСА, изображенного выше.

Эта камера сгорания газотурбинного двигателя (топливно-воздушный смеситель) была напечатана на 3D-принтере в НАСА в Гленне и является одним из примеров сложного компонента, который может выиграть от применения новых сплавов GRX-810. Кредит: НАСА

GRX-810 представляет собой сплав, упрочненный дисперсией оксидов. Другими словами, мельчайшие частицы, содержащие атомы кислорода, разбросанные по всему сплаву, повышают его прочность. Такие сплавы являются отличными кандидатами для изготовления деталей аэрокосмической промышленности, предназначенных для высокотемпературного применения, например, внутри самолетов и ракетных двигателей, поскольку они могут выдерживать более суровые условия, прежде чем достигнут точки разрушения.

Current state-of-the-art 3D printed superalloys can withstand temperatures up to 2,000 degrees FahrenheitThe Fahrenheit scale is a temperature scale, named after the German physicist Daniel Gabriel Fahrenheit and based on one he proposed in 1724. In the Fahrenheit temperature scale, the freezing point of water freezes is 32 °F and water boils at 212 °F, a 180 °F separation, as defined at sea level and standard atmospheric pressure. " data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]"Fahrenheit. Compared to those, GRX-810 is twice as strong, over 1,000 times more durable, and twice as resistant to oxidation./p>NASAEstablished in 1958, the National Aeronautics and Space Administration (NASA) is an independent agency of the United States Federal Government that succeeded the National Advisory Committee for Aeronautics (NACA). It is responsible for the civilian space program, as well as aeronautics and aerospace research. Its vision is "To discover and expand knowledge for the benefit of humanity." Its core values are "safety, integrity, teamwork, excellence, and inclusion." NASA conducts research, develops technology and launches missions to explore and study Earth, the solar system, and the universe beyond. It also works to advance the state of knowledge in a wide range of scientific fields, including Earth and space science, planetary science, astrophysics, and heliophysics, and it collaborates with private companies and international partners to achieve its goals." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]">NASA has developed a new superalloy called GRX-810, which is twice as strong and more than 1,000 times more durable than the state-of-the-art 3D printed superalloys. The high-temperature alloyA mixture of two metallic elements typically used to give greater strength or higher resistance to corrosion." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]"alloy could be used to build stronger and more durable parts for airplanes and spacecraft./strong>