Исследовательский центр НАСА имени Гленна разработал GRX-810, новый сверхпрочный сплав для 3D-печати, предназначенный для работы в экстремальных температурах и агрессивных средах. Этот сплав с упрочнением диспергированными оксидами значительно повышает производительность и долговечность аэрокосмических компонентов, выдерживая температуры свыше 1093 градусов Цельсия (2000 градусов по Фаренгейту). GRX-810 демонстрирует выдающиеся механические свойства: он в два раза прочнее и более чем в 1000 раз долговечнее современных аналогов.
Разработка сплава включала инновационный подход, сочетающий вычислительное моделирование с лазерной 3D-печатью, что позволило точно контролировать состав и микроструктуру сплава для достижения превосходных характеристик. В мае 2024 года НАСА передало лицензии на использование GRX-810 четырем американским компаниям: Carpenter Technology Corporation, Elementum 3D, Inc., Linde Advanced Material Technologies, Inc. и Powder Alloy Corporation. Это сотрудничество направлено на интеграцию GRX-810 в производство критически важных компонентов, таких как инжекторы жидкостных ракетных двигателей, камеры сгорания, турбины и другие высокотемпературные детали.
Успешная проверка и коммерциализация GRX-810 являются значительным достижением в области материаловедения, открывая путь к более устойчивым и эффективным аэрокосмическим технологиям. Этот сплав, получивший награду «Коммерческое изобретение года» от НАСА, демонстрирует приверженность агентства к развитию передовых материалов, способных выдерживать суровые условия космоса и авиации. Сплавы с упрочнением диспергированными оксидами (ODS) представляют собой класс высокоэффективных материалов, которые благодаря своим исключительным свойствам привлекают значительное внимание в современном машиностроении. Эти сплавы характеризуются наличием мелкодисперсных частиц оксидов в микроструктуре, что значительно улучшает их механические свойства, коррозионную стойкость и термическую стабильность.
GRX-810, являясь ODS-сплавом, демонстрирует превосходство над традиционными никелевыми сплавами, обеспечивая повышенную прочность и устойчивость к окислению. Разработка GRX-810 с использованием аддитивного производства (AM) позволяет создавать детали сложной геометрии, что ранее было затруднительно или экономически нецелесообразно при использовании традиционных методов. Это открывает новые возможности для проектирования и производства более легких, прочных и эффективных аэрокосмических компонентов, способствуя снижению эксплуатационных расходов и повышению надежности космических миссий и авиационных систем. Благодаря своим уникальным свойствам, GRX-810 способен выдерживать резкие перепады температур, что критически важно для компонентов ракетных двигателей, обеспечивая их долговечность и многоразовость.