MC分解对镍基高温合金微观组织退化的影响及其机理研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    51001101
  • 项目类别：
    青年科学基金项目
  • 资助金额：
    23.0万
  • 负责人：
    秦学智
  • 依托单位：
    中国科学院金属研究所
  • 学科分类：
    E0101.金属材料设计、计算与表征
  • 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

军用航空发动机的寿命为几百小时，民用航空发动机的寿命为几千至上万小时，而工业用燃气轮机的寿命则要求达到几万乃至几十万小时。因此，作为热端部件关键材料的高温合金在长期服役期间的微观组织稳定性就显得十分重要。本申请拟研究长期时效过程中初生MC分解对镍基高温合金微观组织退化的影响。具体内容包括：MC热稳定性随其元素含量比(W+Mo)/(Ti+Nb)和Nb/Ti改变的规律，分解形式随(W+Mo)/Cr改变的规律；合金其它组织退化过程(如γ′粗化、晶界粗化等)随MC热稳定性、分解形式及分解程度改变的规律；在兼顾力学性能的前提下，给出最佳合金及MC成分设计，使合金获得最优组织稳定性及最长使用寿命。该项目的完成将进一步加深人们对合金化学成分、微观组织稳定性与服役寿命三者之间相互关系的理解，并为高温合金的成分设计，尤其是含有较多难熔元素高温合金的成分设计提供科学依据。

结项摘要

微观组织和力学性能的长期热稳定性对高温合金的服役寿命具有关键影响，研究它们三者之间的相互关系具有重要科学意义。改变Nb/Ti、(Nb+Ti)/(W+Mo)或(W+Mo)/Cr比等化学成分参数，对比冶炼了11炉合金，研究了这些参数对初生MC碳化物热稳定性及其对合金微观组织和力学性能长期时效热稳定性的影响，优化出了最佳参数值，并获得了最优性能合金。. 结果表明，在保持(Ti+Nb)/(W+Mo)比不变的情况下，Nb/Ti比与初生MC的Nb/Ti和(Nb+Ti)/(W+Mo)比具有很好的线性关系，与γ'相的成分也有密切关系。初生MC的热稳定性和分解形式不仅取决于其自身的Nb/Ti和(Nb+Ti)/(W+Mo)比成分参数，还决定于合金成分的(W+Mo)/Cr比。初生MC的热稳定性可通过分解程度来定量表示，即Dt=(S0-St)/S0（S0和St分别为分解前后的面积分数）。分解程度越大，表示初生MC越不稳定，与基体之间的元素扩散交流越强烈，最后对合金的微观组织和力学性能稳定性影响越大，如晶界粗化速率加快、TCP相析出数量减少或消失等。相反，分解程度较小时，晶界粗化速率较低，析出TCP相的数量较多。因此，在设计新合金时，需要精确设计其成分，使MC热稳定（分解程度）性适中，具体表现为晶界粗化速率较低且TCP相析出较少，只有这样所得合金才能具有较好的微观组织稳定性、较高的力学性能及尽可能长的使用寿命。

项目成果

期刊论文数量（4）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
铁基和镍基高温合金的相变规律与机理
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2011
  • 期刊：
    中国有色金属学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    郭建亭;周兰章;秦学智
  • 通讯作者：
    秦学智
Primary MC decomposition and its effects on the rupture behaviors in hot-corrosion resistant Ni-based superalloy K444
抗热腐蚀镍基高温合金K444初生MC分解及其对断裂行为的影响
  • DOI：
    10.1016/j.msea.2012.05.077
  • 发表时间：
    2012-09-15
  • 期刊：
    MATERIALS SCIENCE AND ENGINEERING A-STRUCTURAL MATERIALS PROPERTIES MICROSTRUCTURE AND PROCESSING
  • 影响因子：
    6.4
  • 作者：
    Wang, Jian;Zhou, Lanzhang;Guo, Jianting
  • 通讯作者：
    Guo, Jianting
Long-term thermal exposure responses of the microstructure and properties of a cast Ni-base superalloy
铸造镍基高温合金显微组织和性能的长期热暴露响应
  • DOI：
    10.1016/j.msea.2012.02.059
  • 发表时间：
    2012-05
  • 期刊：
    Materials Science and Engineering A-Structural Materials Properties Microstructure and Processing
  • 影响因子：
    6.4
  • 作者：
    Qin, X. Z.;Guo, J. T.;Yuan, C.;Hou, J. S.;Zhou, L. Z.;Ye, H. Q.
  • 通讯作者：
    Ye, H. Q.

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其他文献

两种铸造镍基高温合金在长期时效期间的微观组织和力学性能演变
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
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  • 期刊：
    金属学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    袁超;叶恒强;秦学智;郭建亭;侯介山;周兰章
  • 通讯作者：
    周兰章

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Ni-Fe-Cr基高温合金热膨胀系数的调控机理研究
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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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