纳米团簇强化合金中纳米相结构、异相界面及强化机制研究

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    51371062
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    80.0万
  • 负责人：
    张中武
  • 依托单位：
    哈尔滨工程大学
  • 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：
    2013
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2014-01-01 至2017-12-31

项目摘要

Precipitation-strenthening has already been utilized to many alloy systems, becoming one of the most powerful strengthening methods. It is of scientific and practical significance to design novel strengthening phase and understand their strengthening mechanisms. Previous research results indicate that nanocluster can be applied to strengthen the alloys. The nanoclusters precipitate from the alloy matrix during aging, resulting in a high yield strength without sacrificing alloy ductility. The nanoclusters in nanocluster-strengthened alloys, in general, require a complicated structure to maintain the thermostability and improve the precipitation strengthening effect. In this proposal, a duplex hierarchical structure is proposed to design the nanocluster as a strengthening agent. High strength low alloy steel containing Cu and Mg-Re alloys are selected to produce the duplex hierarchical nanoclusters. The effect of alloy contents and heat treatment on the nanocluster structure and heterophase interface will be investigated in both alloy system to elucidate the stability of the duplex hierarchical structured nanocluster and its strengthening mechanism. From these studies, furthermore, the nanocluster nucleation and growth can be fundamentally understood.
沉淀强化已被应用于多种合金体系，是合金强化的最有效方法之一。设计新的强化相结构并理解其强化机制对于开发新型高强度结构材料具有重要的科学价值和意义。已有的研究结果表明利用纳米团簇作为沉淀强化相不但可以使合金获得高强度，还可以保持合金具有较好的塑性和韧性而获得优良的综合力学性能。纳米团簇强化合金中的纳米团簇一般都要求具有较复杂的多重结构以提高其热稳定性并增强沉淀强化效果。本项目提出利用具有复相层级结构的纳米团簇作为沉淀强化相。分别选用含Cu高强度低合金钢和Mg-RE系镁合金为研究对象，研究不同合金体系中纳米团簇的结构以及纳米团簇和基体间异相界面随成分和处理工艺的演变，旨在阐明合金成分和处理工艺对纳米团簇结构和异相界面的影响，在此基础上探索复相层级结构的纳米团簇热稳定相及其强化机制，进而在不同合金体系中设计新的纳米相结构。同时，通过本项目的研究深入理解复杂纳米相的形核、长大热、动力学机制。

结项摘要

沉淀强化已被应用于多种合金体系，是合金强化的最有效方法之一。设计新的强化相结构并理解其强化机制对于开发新型高强度结构材料具有重要的科学价值和意义。已有的研究结果表明利用纳米团簇作为沉淀强化相不但可以使合金获得高强度，还可以保持合金具有较好的塑性和韧性而获得优良的综合力学性能。纳米团簇强化合金中的纳米团簇一般都要求具有较复杂的多重结构以提高其热稳定性并增强沉淀强化效果。本项目提出并实现了利用具有复相层级结构的纳米团簇作为沉淀强化相，开发出屈服强度超过1800MPa的高强度低合金钢。对纳米尺度的团簇沉淀相的结构、异相界面结构研究及其对高强度低合金钢的力学性能的影响进行了深入研究。首先通过合金成分和热机械处理控制研究，有效分离纳米团簇和显微结构等其他强化因素对合金力学性能的影响，深入研究了复杂纳米相的形核、长大热、动力学机制。在揭示合金成分和热机械处理工艺对纳米团簇和基体相异相界面演变过程的同时，探索了复相层级结构纳米团簇在时效各个阶段的强化机制转变。通过利用不同稀土元素和Zn元素在Mg-Re合金中引入纳米沉淀相，研究了沉淀相对Mg-RE系合金显微结构及力学性能影响，既优化了镁合金综合力学性能，也阐明了纳米沉淀相形成过程以及对基体相的影响，还对其强化机制进行了定量化研究。

项目成果

期刊论文数量（25）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（8）
专利数量（7）
Texture evolution and their effects on the mechanical properties of duplex Mg-Li alloy
双相镁锂合金织构演变及其对力学性能的影响
  • DOI：
    10.1016/j.jallcom.2016.01.174
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    JOURNAL OF ALLOYS AND COMPOUNDS
  • 影响因子：
    6.2
  • 作者：
    Zou Yun;Zhang Lehao;Wang Hongtao;Tong Xin;Zhang Milin;Zhang Zhongwu
  • 通讯作者：
    Zhang Zhongwu
Determination of temperature dependence of full matrix material constants of PZT-8 piezoceramics using only one sample.
仅使用一个样品即可确定 PZT-8 压电陶瓷全基体材料常数的温度依赖性
  • DOI：
    10.1016/j.jallcom.2017.04.124
  • 发表时间：
    2017-08-15
  • 期刊：
    Journal of alloys and compounds
  • 影响因子：
    6.2
  • 作者：
    Zhang Y;Tang L;Tian H;Wang J;Cao W;Zhang Z
  • 通讯作者：
    Zhang Z
Effects of aging and fast-cooling on the mechanical properties of Mg-14Li-3Al-3Ce alloy
时效和快冷对Mg-14Li-3Al-3Ce合金力学性能的影响
  • DOI：
    10.1016/j.msea.2017.02.059
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING A-STRUCTURAL MATERIALS PROPERTIES MICROSTRUCTURE AND PROCESSING
  • 影响因子：
    6.4
  • 作者：
    Muga C. O.;Guo H.;Xu S. S.;Zhang Z. W.
  • 通讯作者：
    Zhang Z. W.
Enhancement of low temperature toughness of nanoprecipitates strengthened ferritic steel by delamination structure
通过分层结构提高纳米沉淀强化铁素体钢的低温韧性
  • DOI：
    10.1016/j.msea.2017.03.018
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING A-STRUCTURAL MATERIALS PROPERTIES MICROSTRUCTURE AND PROCESSING
  • 影响因子：
    6.4
  • 作者：
    Zhao Yu;Xu Songsong;Li Junpeng;Zhang Jian;Sun Liangwei;Chen Liang;Sun Guangai;Peng Shuming;Zhang Zhongwu
  • 通讯作者：
    Zhang Zhongwu
Deformation mode transition of Mg-3Li alloy: An in situ neutron diffraction study
Mg-3Li 合金的变形模式转变：原位中子衍射研究
  • DOI：
    10.1016/j.jallcom.2016.05.310
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    JOURNAL OF ALLOYS AND COMPOUNDS
  • 影响因子：
    6.2
  • 作者：
    Zou Yun;Li Jian;Wang Hong;An Ke;Zhang Milin;Chen Dan;Zhang Zhongwu
  • 通讯作者：
    Zhang Zhongwu

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受控凝固及其应用研究进展
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    金属学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    陈光;郑功;祁志祥;张锦鹏;李沛;成家林;张中武
  • 通讯作者：
    张中武

其他文献

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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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