合金元素对铁基时效初期富铜析出相的影响

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基本信息

  • 批准号：
    51001067
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    19.0万
  • 负责人：
    谢耀平
  • 依托单位：
    上海大学
  • 学科分类：
    E0102.金属材料制备与加工
  • 结题年份：
    2013
  • 批准年份：
    2010
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2011-01-01 至2013-12-31

项目摘要

低合金高强度钢作为重要钢种，被广泛应用于石油天然气、铁道、交通、船舶、建设、电力、煤炭、石化等工业部门。富Cu团簇析出相是钢铁材料中一种重要的第二相，它在低合金高强度钢的强化上有着重要作用。依靠富Cu团簇析出相进行基底强化所设计出的低合金钢，不仅具有很高的强度，而且兼有冲击韧性、抗腐蚀性、焊接性等优良性能。但是，富Cu团簇析出相的形成机理尚不清楚，有关富Cu团簇析出相的研究仍是材料科学界的前沿问题之一。本项目将采用"三维原子探针实验技术"和"基于密度泛函理论的第一性原理计算"两种方法，研究Ni、Mn、Al等合金元素对铁基时效初期富Cu团簇析出相的影响。本项目的主要研究内容包含富Cu团簇析出相时效初期的实验表征、热力学驱动因素、动力学控制机制等。本项目的进展将会加深人们对富Cu团簇析出相的认识，为优化已有低合金高强度钢和设计新钢种提供重要理论基础。

结项摘要

本项目采用“三维原子探针实验技术”和“基于密度泛函理论的第一性原理计算”两种方法，研究了Ni、Mn、Al 等合金元素对铁基时效初期富Cu 团簇析出相的影响，较好地完成了项目的主要内容。 主要成果如下： 1. 通过无序合金的能量学与弹性性质的研究，理解了富Cu团簇中Ni的分布情况，揭示了富Cu团簇壳核结构的成因。 2. 发现由于Ni和Fe合金形成焓对成分函数的非对称性，Ni元素容易在Fe基中形成非均匀分布，Ni元素的富集区可以作为富Cu团簇的成核区。揭示了Ni能够促进富Cu团簇析出和提高富Cu团簇密度的微观机制。 3. 由第一性原理计算得到的偏聚能可用来描述Ni和Al的偏聚行为，通过对偏聚能的分析可以解释三维原子探针得到的很多实验细节; 揭示了Mn，Si的偏聚机制， 成功地解释了在热处理条件下和辐照条件下Mn和Si元素在富Cu团簇界面偏聚的不同行为。4. 探讨了元素偏聚对富Cu团簇界面的粘合力的影响，以及对基体韧脆性质的影响。通过该项目的研究，弄清楚了铁基中时效初期合金元素与富Cu团簇的相互作用机制，对优化已有低合金高强度钢和设计新钢种提供了重要理论基础。

项目成果

期刊论文数量（8）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
The segregation behavior of manganese and silicon at the coherent interfaces of copper precipitates in ferritic steels.
铁素体钢中铜析出物共格界面处锰和硅的偏析行为。
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2014
  • 期刊：
    Journal of Nuclear Materials
  • 影响因子：
    3.1
  • 作者：
    Yao-Ping Xie;Shi-Jin Zhao
  • 通讯作者：
    Shi-Jin Zhao
The energetic and structural properties of bcc NiCu, FeCu alloys: A first-principles study.
bcc NiCu、FeCu 合金的能量和结构特性：第一性原理研究。
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2011
  • 期刊：
    Computational Materials Science
  • 影响因子：
    3.3
  • 作者：
    Yao-Ping Xie;Shi-Jin Zhao
  • 通讯作者：
    Shi-Jin Zhao
Solute Behavior in the Initial Nucleation of V- and Nb-Containing Carbide
含 V 和 Nb 碳化物初始成核过程中的溶质行为
  • DOI：
    10.1007/s11661-011-0783-z
  • 发表时间：
    2011
  • 期刊：
    Metallurgical and Materials Transactions A-Physical Metallurgy and Materials Science
  • 影响因子：
    2.8
  • 作者：
    Q. D. Liu;W. Q. Liu;S. J. Zhao
  • 通讯作者：
    S. J. Zhao
First principles study of Al and Ni segregation to the α-Fe/Cu (100) coherent interface and their effects on the interfacial cohesion
Al和Ni偏析的第一性原理研究
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    Computational Materials Science
  • 影响因子：
    3.3
  • 作者：
    Yao-Ping Xie;Shi-Jin Zhao
  • 通讯作者：
    Shi-Jin Zhao
Comparative Study on Austenite Decomposition and Cu Precipitation During Continuous Cooling Transformation
连续冷却转变过程中奥氏体分解与Cu析出的对比研究
  • DOI：
    10.1007/s11661-012-1383-2
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    Metallurgical and Materials Transactions A-Physical Metallurgy and Materials Science
  • 影响因子：
    2.8
  • 作者：
    Qing-Dong Liu;Shi-Jin Zhao
  • 通讯作者：
    Shi-Jin Zhao

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  • 作者：
    赵毅;王栋;吴江桅;徐晨皓;王洋;谢耀平
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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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