A 3D printable alloy designed for extreme environments

다원소 합금은 극한 환경에서 인상적인 기계적, 내산화성 특성으로 인해 사용 가능한 재료입니다. 이 연구에서는 모델 기반 합금 설계 접근 방식과 레이저 기반 적층 제조를 사용하여 새로운 산화물 분산 강화 NiCoCr 기반 합금을 개발합니다. GRX-810이라고 하는 이 산화물 분산 강화 합금은 레이저 분말 베드 융합을 사용하여 기계적 또는 현장 합금화와 같은 자원 집약적 처리 단계를 사용하지 않고 미세 구조 전체에 나노 스케일 Y2O3 입자를 분산시킵니다. 우리는 미세 구조의 고해상도 특성화를 통해 GRX-810 빌드 볼륨 전체에 걸쳐 나노 스케일 산화물의 성공적인 통합 및 분산을 보여줍니다.

GRX-810의 기계적 결과는 1,093°C에서 적층 제조에 광범위하게 사용되는 기존의 다결정 단조 Ni 기반 합금과 비교하여 강도가 2배 향상되고 크리프 성능이 1,000배 이상 향상되며 내산화성이 2배 향상되는 것으로 나타났습니다. 이 합금의 성공은 모델 기반 합금 설계가 과거의 ‘시행착오’ 방법에 비해 훨씬 적은 리소스를 사용하여 우수한 구성을 제공할 수 있는 방법을 강조합니다. 이러한 결과는 적층 제조 공정과 결합된 분산 강화를 활용하는 미래의 합금 개발이 어떻게 혁신적인 재료의 발견을 가속화할 수 있는지 보여줍니다.