导读：据nasa网站4月12日报道，NASA最近使用3D打印工艺开发了一种新的涡轮发动机燃烧器，并应用了新的GRX-810金属合金，该合金可显著的提高航空和航天探索中使用的零部件强度和耐久性，从而实现更好和更持久的性能。

NASA表示GRX-810是一种氧化物弥散强化 (ODS) 合金，可以承受超过2,000华氏度（约合1093℃）的温度，更具延展性，并且耐久性是现有的最先进合金的1,000倍以上。这些新合金可用于制造用于高温应用的航空部件，例如飞机和火箭发动机内部的部件，因为ODS 合金可以在达到断裂点之前承受更恶劣的环境条件。

美国宇航局转型工具和技术项目副项目经理戴尔霍-普金斯（Dale Hopkins）表示：“纳米级氧化物颗粒传达了这种合金令人难以置信的性能优势。”

为这些极端环境生产ODS合金具有高挑战性且成本高昂。NASA为了开发GRX-810合金，机构研究人员使用计算模型来确定合金的成分。然后，该团队利用3D打印将纳米级氧化物均匀地分散在整个合金中，从而提高了其高温性能和耐用性能。与传统的制造方法相比，这种制造工艺更高效、更具成本效益且更清洁。

影响和好处

这些合金对可持续飞行的未来具有重大影响。例如，当用于航空发动机时，合金的更高温度和更高的耐久性能转化为减少燃料消耗，并降低运行和维护成本。

这种合金还为航空发动机的零件设计人员提供了新的灵活性，例如更轻的材料以及巨大的性能改进。设计人员现在可以考虑他们以前无法考虑的权衡，而不会牺牲性能。

突破性性能：材料开发的革命

NASA的新合金在极端温度下具有增强的机械性能。在2,000° F（约合1093℃）时，GRX-810合金与当前最先进的合金相比表现出显着的性能改进，包括：

1）抗压裂强度翻倍

2）压裂前拉伸/弯曲灵活性的三倍半

3）在高温应力下的耐久性超过1,000倍

“这一突破对于材料开发来说是革命性的。随着NASA旨在改变飞行的未来，新型更坚固、更轻的材料发挥着关键作用，”霍普金斯说。“以前，拉伸强度的增加通常会降低材料在断裂前的拉伸和弯曲能力，这就是我们的新合金卓越的原因。”

将增材制造与材料建模相结合

该团队应用热力学建模并利3D打印来应用具有这一突破性性能的新型高温合金。

“应用这两种工艺大大加快了我们材料开发的速度。我们现在可以比以前更快、性能更好地生产新材料，”美国宇航局克利夫兰格伦研究中心的材料研究科学家、这种新合金的发明者之一蒂姆-史密斯说。

霍普金斯补充说：“过去需要数年的反复试验过程，现在只需要数周或数月才能发现。”

使用热力学建模（NASA 2040 Vision Study 中讨论的众多计算工具之一），该团队仅在30次模拟后就发现了最佳合金成分。

与传统的试错过程相比，该建模工具可在更短的时间内以更低的成本产生结果。该工具还通过向研究人员展示要加入的金属类型以及每种元素的注入量来避免死胡同。“这种合金的性能清楚地表明了建模工具的成熟度和产生显着结果的能力，”美国NASA格伦中心材料和结构技术学科负责人史蒂夫·阿诺德表示。