钢中合金元素与界面间的相互作用对相变动力学的影响

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    51501099
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    24.0万
  • 负责人：
    陈浩
  • 依托单位：
    清华大学
  • 学科分类：
    E0101.金属材料设计、计算与表征
  • 结题年份：
    2018
  • 批准年份：
    2015
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2016-01-01 至2018-12-31

项目摘要

The interaction between interface and alloying elements directly affects transformation kinetics and determines the evolution of microstructure during the phase transformations in steels, and it is regarded as an important part in the study of microstructure control theory in steels. Until now, the interaction between interface and alloying elements is not well understood, and it leads to considerable discrepancies in the understanding of many key issues in the field of phase transformations, of which the physical origin of incomplete transformation phenomenon is the most controversial one. In this project, the effect of Nb and Mo on the kinetics of ferrite and bainitic ferrite transformation will be quantitatively investigated using in-situ dilatometry and metallographic analysis. A comparison between experiments and model calculations will be made to reveal the physical origin of incomplete transformation phenomenon and discuss the difference in the mechanism of ferrite and bainitic ferrite transformation. This project will further improve the understanding of the interaction between interface and alloying elements and its effect on transformation kinetics, and provide theoretical and experimental rationale for microstructure control in steels.
钢的相变过程中，界面与合金元素间的相互作用直接影响着相变动力学，从而决定着组织演化过程，是钢的组织调控理论研究的重要组成部分。到目前为止，学术界对界面与合金元素间相互作用的认识尚不清楚，因此在一些关键相变问题的认识上存在较大分歧。其中，不完全转变现象的物理本质是最具争议的问题之一。本课题将结合热膨胀仪和金相法定量研究Nb和Mo与界面间的相互作用对铁素体和贝氏体铁素体转变动力学的影响, 并与模型计算进行对比，揭示不完全转变现象的物理本质，探讨铁素体相变和贝氏体铁素体相变机制的异同。本课题将会进一步完善我们对界面与合金元素间的相互作用以及其对相变动力学影响的认识，为钢中的组织调控提供理论和实验依据。

结项摘要

钢铁相变过程中，界面与合金元素的相互作用直接影响相变动力学，从而决定组织演化过程和服役性能，是先进钢铁材料组织调控理论研究的重要组成部分。目前为止，学术界对界面与合金元素间相互作用的认识尚不清楚，在一些关键相变问题的认识上存在较大分歧。.本项目通过第一性原理计算、相场模拟、热动力学集成计算等多尺度模拟计算方法，结合热膨胀仪、扫描电镜、X射线衍射、纳米俄歇电子探针等实验表征手段，对钢中多种相变过程中合金元素与界面间的相互作用对相变动力学的影响进行了深入研究。.以一系列二元模型合金为研究对象，利用相场方法实现了合金元素在迁移界面偏聚的动态模拟，阐明了经典理论重要基础假设——稳态假设的局限性；阐明了Fe-X二元合金中铁素体-奥氏体和奥氏体-铁素体相变的模式转变及其特点，导出了界面关键参数——本征迁移率的参考值。.研究了Mo、Nb等合金元素对铁素体/贝氏体相变动力学的影响。通过理论模型结合实验验证，阐明了Fe-C-Mo合金中贝氏体不完全转变的物理本质；通过循环相变方法巧妙实现了NbC弥散析出与奥氏体/铁素体迁移界面的相互作用，建立理论模型对析出对界面的定轧能力进行了深入的定量分析。.以先进高强度钢为研究对象，阐明了Mn的局域配分对Q&P钢淬火-配分过程中C配分和马氏体/奥氏体界面迁移的影响，系统解释了长期以来学界对马氏体/奥氏体界面迁移方向实验结果的分歧；建立了普适的热动力学集成计算模型，阐明了TRIP钢和Q&P钢中亚稳奥氏体体积分数及其碳含量随成分、温度等关键参数的变化规律，对先进高强度钢的组织调控具有重要的指导意义。

项目成果

期刊论文数量（14）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Effect of Mo Addition on the Transformation Stasis Phenomenon During the Isothermal Formation of Bainitic Ferrite
添加Mo对贝氏体铁素体等温形成过程中相变停滞现象的影响
  • DOI：
    10.1007/s11661-016-3797-8
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    Metallurgical and Materials Transactions A
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Zhang Congyu;Chen Hao;Zhu Kangying;Zhang Chi;Yang Zhigang
  • 通讯作者：
    Yang Zhigang
A cyclic austenite reversion treatment for stabilizing austenite in the medium manganese steels
一种稳定中锰钢奥氏体的循环奥氏体回复处理
  • DOI：
    10.1016/j.scriptamat.2017.03.038
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    Scripta Materialia
  • 影响因子：
    6
  • 作者：
    Zhu Jianing;Ding Ran;He Jianguo;Yang Zhigang;Zhang Chi;Chen Hao
  • 通讯作者：
    Chen Hao
The Effect of Interfacial Element Partitioning on Ferrite and Bainite Formation
界面元素分配对铁素体和贝氏体形成的影响
  • DOI：
    10.1007/s11837-016-1848-7
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    JOM
  • 影响因子：
    2.6
  • 作者：
    Chen Hao;Van der Zwaag Sybr
  • 通讯作者：
    Van der Zwaag Sybr
An Overview of the Cyclic Partial Austenite-Ferrite Transformation Concept and Its Potential
循环部分奥氏体-铁素体相变概念及其潜力概述
  • DOI：
    10.1007/s11661-016-3826-7
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    METALLURGICAL AND MATERIALS TRANSACTIONS A-PHYSICAL METALLURGY AND MATERIALS SCIENCE
  • 影响因子：
    2.8
  • 作者：
    Chen Hao;Van der Zwaag Sybr
  • 通讯作者：
    Van der Zwaag Sybr
Effect of pre-existed austenite on austenite reversion and mechanical behavior of an Fe-0.2C-8Mn-2Al medium Mn steel
预存奥氏体对 Fe-0.2C-8Mn-2Al 中锰钢奥氏体回复及力学性能的影响
  • DOI：
    10.1016/j.actamat.2018.01.009
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    Acta Materialia
  • 影响因子：
    9.4
  • 作者：
    Ding Ran;Dai Zongbiao;Huang Mingxin;Yang Zhigang;Zhang Chi;Chen Hao
  • 通讯作者：
    Chen Hao

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  • 发表时间：
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  • 期刊：
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  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    陈浩;薛河;孙建伟;谢红龙;赵宽;魏其深
  • 通讯作者：
    魏其深

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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