Mg-Y-Sm-Ca-Sb合金的强度稳定机制研究

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基本信息

  • 批准号：
    U1404501
  • 项目类别：
    联合基金项目
  • 资助金额：
    30.0万
  • 负责人：
    张清
  • 依托单位：
    河南科技大学
  • 学科分类：
    E0104.金属结构材料与力学行为
  • 结题年份：
    2017
  • 批准年份：
    2014
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2015-01-01 至2017-12-31

项目摘要

The strength stability of traditional magnesium alloys is unsatisfactory due to the sharp decrease of their strength with the increase of temperature, which is one of the main factors to restrict the applied scope of magnesium alloys. One of the key problems in the field of magnesium alloy is to develop new type heat resistant magnesium alloys and to improve the strength stability and safe reliability of magnesium alloys. Our research team found that from room temperature or 200℃ to 300℃,the strength stability of Mg-Y-Sm-Ca-Sb system alloys is superior to that of commercial heat resistant WE system alloys developed most successfully. On the basis of previous research, the microstructure and strength properties of Mg-Y-Sm-Ca-Sb system alloys and their changes with temperature are to be studied in this work. By means of intensive and careful micro-analysis, together with materials strength and fracture theory, the microstructure changes and their strengthening effects on the alloys during elevated temperature tensile tests are investigated. The strengthening effects of precipitate phases inside the grain and along the boundary at elevated temperature are researched especially. Based on the quantitative evaluation of strengthening effect, the models for microstructure, strength and temperature are established, and the mechanisms for strength stability of Mg-Y-Sm-Ca-Sb system alloys are revealed. The results can provide references for the development of new type heat resistant magnesium alloys.
传统镁合金的强度随着温度的升高迅速下降，导致镁合金的强度稳定性较差，这是制约镁合金应用范围的主要因素之一。开发新型耐热镁合金，改善镁合金的强度稳定性，进而增强镁合金应用时的安全可靠性，是目前镁合金研究的关键问题之一。本课题组前期研究发现，无论是从室温到300℃，还是从200℃到300℃，Mg-Y-Sm-Ca-Sb系合金的强度稳定性均优于目前发展最为成功的商用WE系耐热镁合金。本项目拟在前期研究的基础上，探讨Mg-Y-Sm-Ca-Sb系合金的显微组织、强度性能与温度的关系，通过深入、细致的材料微观分析，结合材料强度与断裂理论，研究合金在高温拉伸过程中的组织变化及其对合金的强化作用，尤其是晶界和晶内析出相的高温强化作用，基于强化作用的量化评估，建立组织、强度、温度三者间的关系模型，揭示 Mg-Y-Sm-Ca-Sb系合金强度稳定性的微观机制，为新型耐热镁合金的开发提供借鉴。

结项摘要

传统镁合金的强度随着温度的升高迅速下降，导致镁合金的强度稳定性较差。开发新型耐热镁合金并改善其强度稳定性具有重要意义，可增强镁合金零部件在高温下应用时的安全可靠性。采用合金制备、组织观察、拉伸试验和理论计算等，研究了Mg-Y-Sm-Ca、Mg-Y-Sm-Ca-Sb等系列镁合金的显微组织和力学性能，获得了强度稳定的Mg-5Y-3Sm-0.8Ca-0.5Sb(wt.%)合金，并对该合金的强度稳定机制进行了分析。研究结果表明：.Mg-5Y-(2-4)Sm-0.8Ca合金的铸态组织均由α-Mg基体和Mg24Y5、Mg41Sm5、Mg2Ca相组成；三种合金中，Mg-5Y-3Sm-0.8Ca合金的抗拉强度最高，为208MPa。Mg-5Y-3Sm-0.8Ca合金经525℃/6h固溶处理，析出相大部分溶入镁基体，再经225℃/12h时效处理，合金的时效强化效应明显。.Mg-5Y-3Sm-0.8Ca合金中加入0.1%-1.0%的元素Sb后，合金中有高熔点的Mg3Sb2相生成；随着Sb含量的增加，时效态合金的抗拉强度先增加后降低；Mg-5Y-3Sm-0.8Ca-0.5Sb合金的抗拉强度最高，室温时为266MPa，300℃时为208MPa，其抗拉强度稳定性优于目前发展最为成功的商用耐热镁合金WE43。.在室温和高温(200-300℃)下，时效态Mg-5Y-3Sm-0.8Ca-(0.1-1.0)Sb合金的断裂方式均为脆性断裂，强化机制主要为细晶强化、固溶强化、析出强化和弥散强化；随着温度的升高，合金的抗拉强度缓慢降低，其抗拉强度稳定性可主要归因于Mg24Y5等强化相硬度的稳定性。

项目成果

期刊论文数量（9）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（3）
专利数量（4）
Y对镁合金AZ81的细晶强化作用
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    稀土
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    李萍;王莹
  • 通讯作者：
    王莹
复合添加Sm与Nd对AZ81镁合金组织和性能的影响
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2015
  • 期刊：
    稀土
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    李全安;陈晓亚;刘文健;陈志
  • 通讯作者：
    陈志
Mg-Y-Sm系耐热镁合金的研究进展
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    热加工工艺
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    张清;陈君;李全安
  • 通讯作者：
    李全安
Effect of Y and Ca addition on the creep behaviors of AZ61 magnesium alloys
Y和Ca添加对AZ61镁合金蠕变行为的影响
  • DOI：
    10.1016/j.jallcom.2016.06.015
  • 发表时间：
    2016-11
  • 期刊：
    Journal of Alloys and Compounds
  • 影响因子：
    6.2
  • 作者：
    陈君;张清;李全安
  • 通讯作者：
    李全安
锑对AZ81-1.2Y-0.6Sm合金组织和力学性能的影响
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    中国稀土学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    张清;李全安;陈君;张兴渊
  • 通讯作者：
    张兴渊

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    张清
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  • 作者：
    刘燕;江恩惠;张清;赵磊
  • 通讯作者：
    赵磊

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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

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          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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