Специалисты из Исследовательского центра НАСА имени Гленна (NASA Glenn Research Center) создали новый металлический сплав, обладающий целым рядом выдающихся свойств и сохраняющий эти свойства даже при критических температурах. Среди этих свойств - минимум в два раза большая прочность по отношению к другим сплавам, намного большая гибкость и пластичность. Более того, новый сплав идеально подходит в качестве материала для промышленных 3D-принтеров, из него можно печатать высоконадежные компоненты реактивных и авиационных двигателей, работающих в экстремальных условиях и при больших нагрузках.
Новый сплав, получивший название GRX-810, относится к типу сплавов, упрочненных оксидной дисперсией (oxide dispersion strengthened, ODS). В состав этого материала включены наноразмерные частички оксидов, которые упорядочивают структуру материала и придают ему ряд его свойств. Исследователи НАСА провели ряд расчетов сложных математических моделей, после 30 итераций получили необходимую структуру сплава и изготовили его при помощи технологий трехмерной печати.
Проведенные эксперименты показали, что при температуре в 1100 градусов Цельсия, сплав GRX-810 демонстрирует в два раза большую прочность на излом, в три с половиной раза большую гибкость и эластичность, и в 1000 раз большую стойкость при работе под нагрузкой, чем другие подобные сплавы.
"Ранее, при использовании традиционных экспериментальных методов, увеличение прочности на разрыв неизбежно приводило к уменьшению гибкости и пластичности материала" - пишут исследователи, - "Теперь же мы получили возможность путем предварительного моделирования увеличивать любой показатель, не жертвуя при этом другими показателями материала".
Исследователи считают, что появление сплава GRX-810 открывает перед конструкторами самолетов и космических аппаратов ряд совершенно новых возможностей. Компоненты конструкции летательных аппаратов, изготовленные из нового материала, позволят сделать сами аппараты более легкими, что положительно скажется на расходе топлива, более надежными и менее дорогостоящими с точки зрения эксплуатационных расходов и расходов на обслуживание.
"Появление таких технологий разработки и производства является буквально революцией в области материаловедения" - пишут исследователи, - "Ведь новые типы более прочных и более легких материалов играют ключевую роль в стремлениях НАСА к изменению будущего современной аэрокосмической отрасли".