Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA) продемонстрировало напечатанный на 3D-принтере образец турбинного компонента из нового жаропрочного сплава с оксидным дисперсионным упрочнением GRX-810, способного выдерживать температуры свыше 1100°С и якобы обладающего живучестью в тысячу раз выше имеющихся аналогов.

Сплав GRX-810 разработан с расчетом на производство жаропрочных деталей для авиакосмической отрасли, в том числе компонентов авиационных и ракетных двигателей. Основное преимущество перед аналогами состоит в значительно повышенном сопротивлении разрушению при эксплуатации в экстремальных условиях.

При эксплуатационной температуре в 1100°С сплав GRX-810 якобы демонстрирует вдвое повышенную стойкость к растрескиванию, в три с половиной раза более высокую упругость при изгибе и растяжении, а также повышенную в тысячу раз долговечность при высоких эксплуатационных температурах в сравнении с ближайшими аналогами.

«Это революционный прорыв в материаловедении. Новые типы более прочных и легких материалов играют ключевую роль в стратегии развития NASA. Предыдущие попытки повышения прочности на разрыв обычно сопровождались снижением показателей упругой деформации при изгибе и растяжении, поэтому наш новый сплав замечателен», — заявил заместитель руководителя проекта NASA «Трансформационные инструменты и технологии» Дэйл Хопкинс.

Как поясняет NASA, подобные сплавы окажут серьезное влияние на развитие авиакосмической отрасли. Повышенные эксплуатационные температуры и живучесть означают дополнительную топливную экономию и снижение расходов на эксплуатацию и обслуживание. Заодно новый сплав позволит конструкторам проектировать более легкие и эффективные компоненты.

В разработке нового сплава использовались термодинамическое моделирование и аддитивные технологии. 3D-печать позволила добиться расчетных характеристик за счет равномерного распределения оксидных наночастиц в массе сплава. По словам материаловеда NASA Тимоти Смита, комбинация этих технологий значительно ускорила и удешевила сам процесс разработки новых материалов: открытия, ранее отнимавшие годы на исследования методом проб и ошибок, теперь делаются за недели или месяцы. В частности, оптимальную композицию нового сплава удалось определить после тридцати компьютерных симуляций. 

Источник