“高溫合金通常的工作溫度超過540度，在高溫下的強度、延性、抗蠕變性能以及抗腐蝕能力很強。增材制造可以實現(xiàn)優(yōu)良的機械性能，是因為粉末狀原材料細晶組織。增材制造需要在粉末的微觀結(jié)構上各向異性控制和引導。所以說高溫合金的3D打印十分具有挑戰(zhàn)性。”

Inconel 718高溫合金

Inconel 718 High Tempreture Alloy

NASA通過美國俄勒岡州的Metal Technology（MTI）公司為NASA旗下的Johnson太空中心生產(chǎn)Inconel 718合金部件。Inconel 718合金在650度以下的屈服強度居變形高溫合金的首位,并具有良好的抗疲勞、抗輻射、抗氧化、耐腐蝕性能。

Inconel 718合金組織對熱加工工藝特別敏感，加工者需要掌握合金中相析出和熔化規(guī)律及組織與工藝、性能間的相互關系，來開發(fā)出可行的工藝，才能制造出滿足不同強度級別和使用要求的零件。Inconel 718合金的盤類、環(huán)類、葉片、軸類和殼體部件被用于下一代火箭發(fā)動機零部件。

巧妙的滲透式冷卻系統(tǒng)設計

Clever Design of Permeation Cooling System

之前，MTI為NASA開發(fā)過獵戶座飛船鍛件。基于成功的合作經(jīng)驗，現(xiàn)在，MTI在與NASA合作開發(fā)更復雜的Inconel 718合金航天部件，則需要對金屬的加工屬性十分了解，并且優(yōu)化設計工藝，突破原有傳統(tǒng)工藝帶來的思路限制。在這個部件開發(fā)中，由于獨特的冷卻設計，使得增材制造的合金組件將能夠承受極高的溫度，3D打印增材制造技術允許循環(huán)氣體通過組件的每一層來層層帶走熱量。這種巧妙的滲透式冷卻系統(tǒng)是不可能通過傳統(tǒng)的金屬制造技術來制造的。

增材制造技術以被用于NASA下一代火箭發(fā)動機零部件的開發(fā)中。NASA的推進工程師和科學家團隊正在不斷努力使用增材制造的方法，突破傳統(tǒng)制造技術的限制，實現(xiàn)增加性能和減少重量的雙重目的。