喜热的轻质超级合金有望提高涡轮机效率
喜热的轻质超级合金有望提高涡轮机效率桑迪亚实验室、艾姆斯国家实验室和爱荷华州立大学的研究人员说，他们已经创造了一种可3D打印的高性能超级合金，比今天使用的最先进的高温合金更强、更轻。他们已经在《今日应用材料》杂志上发表了他们的研究结果。这种材料由42%的铝、25%的钛、13%的铌、8%的锆、8%的钼和4%的钽组成，是"多主元素超级合金"或MPES的一个例子。大多数合金主要由一种主要元素制成，并与低浓度的其他元素结合以提高某些特性，但多主元素合金具有三种或更多元素的高浓度。据该研究小组称，各种各样的这些合金在一些指标上显示出巨大的前景；强度-重量、断裂韧性、耐腐蚀和耐辐射性、耐磨性等。但是这个团队探索的MPES子集在高温情况下的高强度方面表现出色。与其他高温材料相比，这种新的超级合金具有一些突出的特性"基于硬度和密度之比的MPES的比强度为1.8-2.6GPa-cm3/g，"研究报告中写道，"这一数值超过了所有已知的合金，包括金属间化合物和遗留的钛铝化物、难熔的MPEA以及传统的镍基超合金。根据测得的4.5GPa的峰值硬度[28]和8.2g/cm3的密度，这一特定强度比Inconel718提高了300%，其比率为0.55GPa-cm3/g。"它还被专门设计成可3D打印的粉末状，使其能够被布置成"不寻常的纳米级微结构"，研究小组发现其"对在800℃[1472°F]下暴露一小时不敏感"--比典型的煤基发电厂运行时的570多℃（1058°F）温度高得多。事实上，3D打印过程接受了"成分分离的高纯度"粉末状原料--打印机本身在熔化成分金属时混合了合金。原材料被分别放入激光工程网成形增材制造机中研究人员说，这项工作引出了一个更大的MPES材料类别，在航空航天和能源领域有着有趣的潜力。不过，在他们能够可靠地用这些合金生产出没有微观裂缝的大型部件之前，还需要对3D打印过程做进一步的工作，而且原料包括一些相当昂贵的金属，这将使这种特殊的MPES难以扩大规模，在成本是高度优先的应用中得到广泛使用。桑迪亚公司的科学家AndrewKustas在一份新闻稿中说："有了所有这些注意事项，如果这是可扩展的，并且我们可以用它制造出一个大宗的零件，这将改变游戏规则。研究显示，这种材料可以获得以前无法实现的高强度、低重量和高温弹性的组合。。"该研究在《今日应用材料》杂志上公开发表。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1343649.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1343649.htm
