L12纳米析出相诱发面心立方高熵合金点蚀的机制

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51901126
  • 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:
    E0103.金属材料使役行为与表面工程
  • 结题年份:
    2022
  • 批准年份:
    2019
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2020-01-01 至2022-12-31

项目摘要

High-entropy alloys (HEAs) exhibit excellent comprehensive properties such as high strength, high ductility and high corrosion resistance, making them promising application prospects in nuclear safety, ship materials and aerospace areas. Pitting is the main corrosion failure form for HEAs, and the difference of compositions and microstructures between the precipitates and matrix phases can cause the preferential selective dissolution of the precipitates during corrosion process. However, the pitting mechanism of HEAs induced by the two-phase synergistic action is still unclear, needed to be studied in depth. In this project, L12-type nano-precipitates with controllable composition and size will be prepared in [(FeCoNi) or (FeCoCrNi)]AlxTiy face-centered cubic (FCC) HEAs. The electron work functions of L12 phase and FCC matrix phase will be determined by combining the first-principles calculation and atomic force microscope (AFM) measurement, and then the electron work function - composition (Al, Ti) three-dimensional diagram will be established to evaluate the galvanic corrosion tendency of the two phases. The effect of size and volume ratio of L12 phase on the current (or potential) variation rule at the L12/FCC phase interface areas during the pitting, induced by two-phase galvanic corrosion synergistic action, will be investigated by the microelectrochemical technique such as SVET. Combining with the characterization of evolution rule of passive film characters including compositions and microstructures at pitting area by in-situ TEM, 3DAP and XPS, the nucleation, growth and development mechanisms of HEAs pitting will be revealed. Based on the above research, the composition (Al and Ti) - L12 nano-precipitate features (size, volume ratio) - passive film character - pitting resistance relationship will be explored. This project will provide theoretical basis for the design and preparation of nano-precipitation strengthening HEAs with excellent pitting resistance.
高熵合金拥有高强度、高韧性、高耐蚀性等优异综合性能,在核安全、轮船材料及航空航天等领域应用前景广阔。点蚀是高熵合金的主要腐蚀失效形式,在腐蚀过程中析出相与基体相由于成分等差异会发生选择性溶解,但两相协同作用诱发点蚀的机制还有待深入研究。本项目拟在FeCoCrNiAlxTiy面心立方高熵合金中制备成分和尺寸可控的L12结构纳米析出相。通过第一性原理计算和AFM测量建立纳米相和基体相电子功函数-成分(Al和Ti)三维图,判断两相电偶腐蚀趋势;利用SVET等微区电化学技术研究纳米相尺寸等特征对两相电偶腐蚀协同作用诱发点蚀过程中两相界面处电流/电势变化规律的影响。结合原位TEM、3DAP等对点蚀区域钝化膜成分、结构等特性演变规律的精确表征,揭示两相电偶腐蚀诱发点蚀的形核、生长和发展机制,探索成分-纳米相特征-钝化膜特性-耐点蚀性能关联性,为设计制备耐点蚀性能优异的纳米析出强化高熵合金提供理论依据。

结项摘要

析出强化面心立方高熵合金因其优异的强韧性和良好的软磁等功能特性而有望成为新型的结构-功能一体化合金,但析出强化相导致的局部腐蚀问题限制了此类合金在苛刻服役环境中的应用。在本项目中,我们以(FeCoCrNi)100-x-yAlxTiy面心立方合金为研究对象,通过成分和组织调控,系统研究了析出相特征(种类、体积比、尺寸和形状等)对高熵合金耐点蚀行为的影响,探讨了析出相与基体相之间的微电偶腐蚀效应及其诱发合金点蚀形核的机制。研究结果表明,析出强化面心立方高熵合金的耐点蚀性能显著优于其它含Al、Ti的双相高熵合金以及316L奥氏体不锈钢,通过调控纳米相特性甚至可以使合金点蚀电位高于600 mV。然而,胞状纳米相在晶界附近的析出会降低其耐点蚀性能。同时,通过实验和第一性原理计算发现析出相与基体相之间的微电偶腐蚀作用是合金发生点蚀的主要原因。在微电偶腐蚀效应和Cl-的协同作用下,两相界面附近的析出相(阳极)表面钝化膜优先破裂成为点蚀形核点。通过本项目的研究,我们初步明确了合金成分-析出相特征-微电偶腐蚀效应/钝化膜特性-合金点蚀行为内在联系,为设计兼具高强韧和高耐点蚀性能的纳米强化面心立方高熵合金提供数据支撑和理论依据。

项目成果

期刊论文数量(5)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(1)
L21-strengthened face-centered cubic high-entropy alloy with well pitting resistance
L21强化面心立方高熵合金,具有良好的抗点蚀能力
  • DOI:
    10.1016/j.corsci.2023.111043
  • 发表时间:
    2023-02
  • 期刊:
    Corrosion Science
  • 影响因子:
    8.3
  • 作者:
    Liang Wei;Wei-Min Qin;Jing-Yao Chen;Wen-Xin Lei;Jin-Yang Xi
  • 通讯作者:
    Jin-Yang Xi
Corrosion mechanism of eutectic high-entropy alloy induced by micro-galvanic corrosion in sulfuric acid solution
共晶高熵合金在硫酸溶液中微电偶腐蚀的腐蚀机理
  • DOI:
    10.1016/j.corsci.2022.110525
  • 发表时间:
    2022-07
  • 期刊:
    Corrosion Science
  • 影响因子:
    8.3
  • 作者:
    Liang Wei;Wei-Min Qin
  • 通讯作者:
    Wei-Min Qin
High-throughput characterization of microstructure and corrosion behavior of additively manufactured SS316L-SS431 graded material
高通量表征增材制造的 SS316L-SS431 梯度材料的微观结构和腐蚀行为
  • DOI:
    10.1016/j.addma.2020.101295
  • 发表时间:
    2020-10
  • 期刊:
    Additive Manufacturing
  • 影响因子:
    11
  • 作者:
    Jing-Jing Nie;Liang Wei;Dong-Ling Li;Lei Zhao;Ying Jiang;Qian Li
  • 通讯作者:
    Qian Li

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

稻田土壤有机碳矿化及其激发效应对磷添加的响应
  • DOI:
    10.13287/j.1001-9332.201803.023
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    应用生态学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    唐美玲;魏亮;祝贞科;李欢;周萍;葛体达;吴金水;王光军
  • 通讯作者:
    王光军
基于双强度折减法的滑坡数值模拟研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    内蒙古科技与经济
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    王念秦;魏亮
  • 通讯作者:
    魏亮
湘东丘陵区不同母质发育底土的土壤微生物商
  • DOI:
    10.11689/j.issn.2095-2961.2016.04.007
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
    土壤与作物
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    魏亮;盛浩;潘博;刘广花;宋迪思
  • 通讯作者:
    宋迪思
长期施肥对不同深度稻田土壤碳氮水解酶活性的影响特征
  • DOI:
    10.13227/j.hjkx.201711234
  • 发表时间:
    2018
  • 期刊:
    环境科学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    杜林森;唐美玲;祝贞科;魏亮;魏晓梦;周萍;邹冬生;葛体达;王久荣;吴金水
  • 通讯作者:
    吴金水
一种基于二分图的移动网络预缓存机制
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    北京邮电大学学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    魏亮;谢俊峰;谢人超;黄韬;刘韵洁
  • 通讯作者:
    刘韵洁

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

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]
      
关闭
close
客服二维码