纳米结构对奥氏体不锈钢使役性能影响的机理研究

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    U1608257
  • 项目类别:
    联合基金项目
  • 资助金额:
    230.0万
  • 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:
    2020
  • 批准年份:
    2016
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2017-01-01 至2020-12-31

项目摘要

Conventional austenitic stainless steels are widely used in industy. However, their lower fatigue limit, poor abrasion resistance and local-corrosion resistance severely limit their application in the rigour environment. In this project, synthesizing techniques and methods for preparing nanotwinned and surface gradient nanograined austenitic 304 stainless steels will be developed. The effect of both nanotwinned and the surface gradient nanograined structures on the comprehensive performance, including fatigue, abrasion and corrosion resistance, of austenitic stainless steels will be explored systematically. The fatigue properties at both high-cycle and low-cycle regimes as well as the resistance of anti-stress corrosion are expected to be improved simultaneously via reasonably tailoring the nanostructures. The relationship between the nanotwinned/gradient nanograind structures and the comprehensive performance will be clarified further. The application of nanostructured austenitic 304 stainless steels will be promoted by cooperating with Nuclear power pump industry Co., LTD, Shenyang Blower Works Group Corporation. The study would be helpful to the development of conventional industries in Liaoning province.
传统奥氏体不锈钢材料广泛应用于各工业领域,但其疲劳强度低,耐磨性和耐局部腐蚀能力不足,从而严重限制了其在苛刻工况条件下使用。本项目拟以奥氏体304不锈钢为主要研究对象,发展纳米孪晶和梯度纳米结构不锈钢材料的制备技术及相关方法。系统研究纳米孪晶与表面梯度纳米结构对奥氏体不锈钢疲劳行为、磨损及耐腐蚀性能的影响规律。通过纳米结构设计和调控,实现奥氏体不锈钢高、低周疲劳性能及抗应力腐蚀能力的同步提高,深入理解其结构性能关系,探索纳米结构工程合金的疲劳、磨损及腐蚀机制。并联合沈阳鼓风机集团核电泵业有限公司共同推进纳米结构不锈钢的应用,为辽宁省支柱产业向高技术转型提供有力支持。

结项摘要

针对传统粗晶奥氏体不锈钢疲劳强度低,寿命短、抗氢脆及耐腐蚀能力差等使役性能不足的现状,本项目紧密围绕通过设计和调控奥氏体304不锈钢等金属材料的微观组织结构来提高材料的综合服役性能展开研究。发展了纳米孪晶和梯度纳米结构不锈钢材料的制备技术及相关方法;系统研究了纳米孪晶及梯度纳米结构对奥氏体不锈钢的拉伸、疲劳、断裂、氢脆及腐蚀行为的影响规律;建立了纳米结构与性能(拉伸、疲劳及断裂等)的内在对应关系,通过纳米孪晶及梯度纳米结构实现了奥氏体不锈钢高、低周疲劳性能、断裂韧性、抗氢脆及耐腐蚀能力的同步提高,提出优化金属综合使役性能的多尺度结构构筑原理。此外,发现了纳米孪晶金属与循环历史无关的独特循环稳定响应,为发展下一代抗疲劳损伤结构材料奠定了基础。本研究成果有力增强了辽宁在传统工业材料性能优化方面的自主创新能力,为向高端装备制造产业升级提供技术支撑,并成功将梯度纳米结构设计应用于沈鼓公司的零部件中。

项目成果

期刊论文数量(14)
专著数量(0)
科研奖励数量(7)
会议论文数量(0)
专利数量(2)
Hydrogen-assisted fracture features of a high strength ferrite-pearlite steel
高强度铁素体-珠光体钢的氢辅助断裂特征
  • DOI:
    10.1016/j.jmst.2018.12.019
  • 发表时间:
    2019-06
  • 期刊:
    Journal of Materials Science & Technology
  • 影响因子:
    10.9
  • 作者:
    Jiang Y. F.;Zhang B.;Wang D. Y.;Zhou Y.;Wang J. Q.;Han E. H.;Ke W.
  • 通讯作者:
    Ke W.
Mechanical properties and deformation mechanisms of gradient nanostructured metals and alloys
梯度纳米结构金属和合金的力学性能和变形机制
  • DOI:
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  • 发表时间:
    2020-07-08
  • 期刊:
    NATURE REVIEWS MATERIALS
  • 影响因子:
    83.5
  • 作者:
    Li, Xiaoyan;Lu, Lei;Gao, Huajian
  • 通讯作者:
    Gao, Huajian
Cyclic strain amplitude-dependent fatigue mechanism of gradient nanograined Cu
梯度纳米晶铜的循环应变幅相关疲劳机制
  • DOI:
    10.1016/j.actamat.2020.06.047
  • 发表时间:
    2020-09-01
  • 期刊:
    ACTA MATERIALIA
  • 影响因子:
    9.4
  • 作者:
    Pan, Q. S.;Long, J. Z.;Lu, L.
  • 通讯作者:
    Lu, L.
Asymmetric cyclic response of tensile pre-deformed Cu with highly oriented nanoscale twins
具有高度取向纳米级孪晶的拉伸预变形铜的不对称循环响应
  • DOI:
    10.1016/j.actamat.2019.06.026
  • 发表时间:
    2019-08
  • 期刊:
    Acta Materialia
  • 影响因子:
    9.4
  • 作者:
    Pan Q. S.;Zhou H. F.;Lu Q. H.;Gao H. J.;Lu L.
  • 通讯作者:
    Lu L.
The role of reversed austenite in hydrogen embrittlement fracture of S41500 martensitic stainless steel
反转奥氏体在S41500马氏体不锈钢氢脆断裂中的作用
  • DOI:
    10.1016/j.actamat.2017.08.011
  • 发表时间:
    2017-10-15
  • 期刊:
    ACTA MATERIALIA
  • 影响因子:
    9.4
  • 作者:
    Fan, Y. H.;Zhang, B.;Ke, W.
  • 通讯作者:
    Ke, W.

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其他文献

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  • 发表时间:
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  • 期刊:
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    --
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  • 发表时间:
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  • 期刊:
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  • 作者:
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  • 通讯作者:
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其他文献

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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]
      
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