在美國能源部車輛技術辦公室的資助下，橡樹嶺國家實驗室（ORNL）成功開發(fā)出兩種發(fā)動機部件用高性能合金，有望提高發(fā)動機能效。第一種合金是3Cr極限高溫強度（Three Chromium-eXtreme High-Temperature Strength, 3Cr-XHTS）中碳鋼，具有優(yōu)異的抗疲勞和抗氧化性能。與4140合金鋼相比，3Cr-XHTS鋼的極限抗拉強度提高85%，疲勞強度提高143%；在600℃下能夠承受至少1000萬次循環(huán)載荷。與H11工具鋼相比，3Cr-XHTS鋼高周高溫疲勞強度提高46%。利用3Cr-XHTS鋼制造六缸15升發(fā)動機的全尺寸活塞頂，成功通過發(fā)動機500h峰值功率輸出測試，沒有出現(xiàn)開裂并且很少發(fā)燒氧化或結垢，耐溫性能提高50%。
第二種合金是專為激光粉末床工藝開發(fā)的DuAlumin-3D雙重強化鋁合金粉末，在300-315℃保持50%以上的強度，在400℃下仍能保持組織穩(wěn)定性，在所有已知鋁合金中300℃及以上溫度的抗蠕變性能最高。利用DuAlumin-3D鋁合金制造四缸發(fā)動機活塞并完成測試，通用汽車還計劃在新一代輕量化高效V8中型卡車發(fā)動機中測試DuAlumin-3D鋁合金活塞。DuAlumin-3D鋁合金還可用于航空航天領域，有望替代鈦合金部件。

來源：https://www.ornl.gov/news/ornl-researcher-team-received-honors-advanced-alloy-development-industry