退火孪晶界对Fe-Ni基沉淀强化奥氏体合金氢致沿晶开裂的影响

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基本信息

  • 批准号:
    51401215
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    25.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 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

Fe-Ni based austenitic alloys strengthened by ordered coherent γ′ phase are one kind of high-strength hydrogen resistant alloys. These alloys would lose about half of the ductility after hydrogen charging and are not suitable for the application in the high-pressure hydrogen environment. Cracking is mainly induced by the segregation of hydrogen atoms at the grain boundary (GB) due to the blocking of dislocations by GB. Suppression of hydrogen-induced intergranular cracking by using grain boundary engineering is proposed and the key point is to select the optimized twin boundaries (TBs) with a higher hydrogen-induced cracking resistance. However, few studies have focused on the hydrogen-induced cracking behavior of TB. It was found that the occurrence of TB cracking was related to the stacking fault energy in the previous study and we will explore the effect of TBs on the hydrogen-induced intergranular cracking of Fe-Ni based alloys in the present research. Firstly, Fe-Ni based alloys with different stacking fault energies are obtained through composition design to investigate the effect of stacking fault energy on the hydrogen-induced cracking behaviors of general GBs and TBs so as to select the alloy with optimized TBs. Secondly, the density of TBs is controlled by thermo-mechanical treatment and then the hydrogen distribution and GB crack propogation of alloys with different TBs densities are studied to reveal the effect of TBs on the hydrogen-induced intergranular cracking and its relationship with hydrogen resistance properties. The study will be useful to clarify the hydrogen-induced cracking mechanisms of general GBs and TBs and also has a great significance on the improvement of hydrogen resistance properties by using grain boundary engineering in theory and application.
Fe-Ni基奥氏体合金是一种高强度沉淀强化抗氢合金,饱和充氢后合金的塑性损减较大,不利于其在高压临氢环境中的应用。晶界阻碍位错运动造成氢在晶界处富集,是引起此类合金氢致沿晶开裂的主要原因。晶界工程理论为抑制氢致沿晶开裂提供了新的途径,如何获得抗氢致开裂的优化孪晶界是实现晶界工程的关键,而有关孪晶界氢致开裂行为的研究鲜有报道。本项目在前期发现层错能与氢致孪晶界开裂有关的基础上,拟围绕如下两个方面研究退火孪晶界对氢致沿晶开裂的影响:首先,通过成分设计控制合金的层错能,研究层错能对普通晶界和孪晶界氢致开裂行为的影响,筛选出具有优化孪晶界的合金成分;其次,采用形变热处理方法控制孪晶界的数量,研究孪晶界数量对氢分布及沿晶裂纹扩展行为的影响,揭示孪晶界数量对氢致沿晶开裂的影响及与抗氢脆性能的关系。本研究不仅有助于澄清普通晶界与孪晶界的氢致开裂机制,还为晶界工程技术改善材料的抗氢脆性能提供理论基础。

结项摘要

针对沉淀强化抗氢合金在饱和充氢后的氢致沿晶开裂现象,本项目在澄清晶界与孪晶界氢致开裂机制的基础上,确定具有优化孪晶界的合金成分。在此基础上,探索退火孪晶界对氢致沿晶开裂的影响。饱和充氢后,晶界与孪晶界的开裂行为研究发现:晶界会阻碍位错运动,位错将携带的氢原子倾倒于晶界上,诱发沿晶开裂;与晶界不同,孪晶界的开裂行为具有可控性,开裂倾向取决于合金层错能的大小。γ'相数量的调控,可提高基体的层错能,使运动的位错顺利通过孪晶界,从而抑制孪晶界的氢致开裂;Ti、Al含量的匹配决定了γ'相的成分,会提高反向畴界能,加剧了位错的平面化滑移,促进沿滑移带的开裂。界面数量的增加,使得位错源与界面之间的距离减小,有利于减少界面处位错塞积的数量,位错输送至界面的氢浓度降低,抑制了氢致沿晶开裂,改善合金的氢脆敏感性。

项目成果

期刊论文数量(3)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(1)
Role of γ′ characteristic on the hydrogen embrittlement susceptibility of Fe–Ni–Cr alloys
γ-特性对Fe-Ni-Cr合金氢脆敏感性的影响
  • DOI:
    10.1016/j.corsci.2015.09.003
  • 发表时间:
    2015-12
  • 期刊:
    Corrosion Science
  • 影响因子:
    8.3
  • 作者:
    陈胜虎;赵明久;戎利建
  • 通讯作者:
    戎利建
Ni-Fe-Cr合金在固溶处理中的组织变化及其对性能的影响
  • DOI:
    10.11900/0412.1961.2017.00210
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    金属学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    陈胜虎;戎利建
  • 通讯作者:
    戎利建
Effect of post-weld aging treatment on the precipitation and mechanical behavior of Fe-Ni based alloy weldment
焊后时效处理对Fe-Ni基合金焊件析出及力学行为的影响
  • DOI:
    10.1016/j.msea.2018.01.127
  • 发表时间:
    2018-03
  • 期刊:
    Materials Science and Engineering A
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Shegnhu Chen;Honglei Hu;Mingjiu Zhao;Lijian Rong
  • 通讯作者:
    Lijian Rong

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    徐海涛
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  • 作者:
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  • 通讯作者:
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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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