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NASA、金属合金「GRX-810」を開発——高温環境での耐久性を1000倍向上

NASAは、3Dプリントプロセスを用いて極限条件に耐える新しい合金「GRX-810」を開発したと発表した。

今回発表されたGRX-810は酸化物分散強化(ODS)合金で、航空機や宇宙探査機で使用される部品の強度と耐久性を向上させ、航空機やロケットエンジン内部など高温条件下で使用される航空宇宙部品製造に使用できる。

GRX-810は1090℃以上の高温にも耐え、既存の最先端合金よりも1000倍以上耐久性がある。1090℃の高温環境下で、既存の合金と比較して耐破壊性は2倍、延性と展性は3.5倍、高温応力下での耐久性は1000倍以上も向上している。こうした合金の採用により、燃料消費の削減と運転コストや保守コストの低減だけでなく、部品設計時の材料軽量化や大幅な性能向上につなげられる可能性がある。

新しい合金の開発にあたり、NASAの研究者らは金属3Dプリンティング技術と熱力学モデリングを組み合わせた。金属3Dプリンティング技術を活用して、ナノスケールの酸化物を合金全体に均一に分散させ、耐熱性と耐久性を向上させている。

また、熱力学モデリングの採用により、30回程度のシミュレーションで最適な合金組成を発見し、通常なら数年かかっていた開発期間を数週間~数カ月程度にまで短縮できるようになった。こうした2つのプロセスを採用することで、NASAはより効率的でコスト効率が高い合金製造を実現した。

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