Nb-Ti-Si-Cr基多相超高温合金的定向凝固组织形成机理

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基本信息

  • 批准号：
    51071124
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    42.0万
  • 负责人：
    郭喜平
  • 依托单位：
    西北工业大学
  • 学科分类：
    E0103.金属材料使役行为与表面工程
  • 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

新型多元多相Nb-Ti-Si-Cr基超高温合金有潜力应用在1200～1400℃的温度范围内，需要对其先进定向凝固技术及组织形成机理进行深入研究，而有坩埚整体定向凝固技术是制备该类超高温合金变截面以及复杂形状部件的重要手段。本项目将研究该合金的有坩埚超高温高梯度整体定向凝固技术，通过改变熔体过热度、温度梯度以及抽拉速率等工艺参数，制备组织细化、连续以及组成相挺直排列的定向凝固组织，淬取不同凝固条件下稳态凝固的固液界面；通过研究工艺参数对定向凝固组织中初生相、两相共晶及三相共晶（Nbss+铌硅化物+Laves相）的尺寸、形貌以及分布的影响规律，揭示合金的凝固路径、两相及三相共晶的耦合生长方式、择优取向、溶质再分配、各相的位向关系等定向凝固组织形成机理，并优化定向凝固工艺参数；研究定向凝固组织优化对合金的室温及高温力学性能的影响规律，揭示其强韧化机理。

结项摘要

新型多元多相Nb-Ti-Si-Cr基超高温合金具有高熔点、低密度、良好的高温强度及室温断裂韧性，有潜力应用在1200～1450℃的温度范围内，因而迫切需要对其先进定向凝固技术及组织形成机理进行深入研究。.本项目成功实现了Nb-Ti-Si-Cr基超高温合金的有坩埚整体定向凝固，揭示了坩埚材料及熔体温度对合金定向凝固组织的影响，揭示了抽拉速率对定向凝固合金稳态生长区组织和固/液界面形貌的影响规律，并对定向凝固过程中的溶质分凝和合金的凝固路径进行了研究。.有坩埚整体定向凝固的定向效果更明显。随着抽拉速率的提高，定向凝固组织中共晶胞数量增多，共晶胞平均直径以及共晶胞内层片间距降低，共晶耦合生长特征增强，固/液界面经历了平界面→粗胞状→细胞状的演化过程。定向凝固试样的糊状区的凝固路径为：L → (Nb,X)5Si3 + L1；L1 → Nbss + (Nb,X)5Si3 + L2；L2 → Cr-rich (Ti,Nb)ss + (Nb,X)5Si3 + L3和L3 → (Ti,Nb)ss + (Nb,X)5Si3 + Cr2(Nb,X)。.合金的整体定向凝固组织主要由沿试棒轴向挺直排列的横截面呈花瓣状的共晶胞Nbss/α(Nb,X)5Si3、树枝状Nbss以及分布于共晶胞周围的沿试棒轴向耦合生长的层片状共晶组织Nbss/γ(Nb,X)5Si3组成。在共晶胞Nbss/α(Nb,X)5Si3中，Nbss为领先相；而在共晶组织Nbss/γ(Nb,X)5Si3中，γ(Nb,X)5Si3为领先相。随着熔体温度的升高，定向凝固组织中初生Nbss枝晶尺寸减小，数量减少并消失；共晶组织含量增多，共晶胞的平均直径减小。固/液界面随着熔体温度的升高经历了树枝状→胞枝状的演化。随凝固速率增大，共晶胞Nbss/α(Nb,X)5Si3的平均直径以及层片状共晶组织Nbss/γ(Nb,X)5Si3的层片间距均逐渐减小，固/液界面经历了胞枝状→树枝状→胞枝状的演化过程。定向凝固明显提高了合金的室温断裂韧性及高温拉伸持久性能。.在项目执行期间，共在国内及国际期刊上发表论文14篇。在国际会议上做特邀报告2次，口头报告2次，在国内会议做特邀报告1次，发表会议论文5篇。被SCI收录8篇，被EI收录10篇。共培养毕业博士研究生2名，培养毕业硕士研究生7名。

项目成果

期刊论文数量（14）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（5）
专利数量（0）
电弧熔炼Nb-Ti-Cr-Si基超高温合金的组织和室温力学性能
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    稀有金属材料与工程
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    郭宝会;郭喜平
  • 通讯作者：
    郭喜平
Nb-Ti-Si-Cr基超高温合金在1250℃下的氧化行为
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2013
  • 期刊：
    热加工工艺
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    陈丽群;郭喜平
  • 通讯作者：
    郭喜平
Effect of high temperature treatments on microstructure of Nb-Ti-Cr-Si based ultrahigh temperature alloy
高温处理对Nb-Ti-Cr-Si基超高温合金显微组织的影响
  • DOI：
    10.1016/s1003-6326(11)60919-9
  • 发表时间：
    2011-08
  • 期刊：
    中国有色金属学报(英文版)
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Guo Bao-hui;Guo Xi-ping
  • 通讯作者：
    Guo Xi-ping
Morphology and Phase Constituents of Mechanical Alloyed Nb-Si Based Ultrahigh Temperature Alloy Powders
机械合金化Nb-Ti-Si基超高温合金粉末的形貌和相组成
  • DOI：
    10.1007/s12598-011-0318-1
  • 发表时间：
    2007-01-01
  • 期刊：
    Rare Met
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Wang, T.T.;Guo, X.P.
  • 通讯作者：
    Guo, X.P.
Microstructure and microhardness of directionally solidified and heat-treated Nb-Ti-Si based ultrahigh temperature alloy
定向凝固热处理Nb-Ti-Si基超高温合金的显微组织和显微硬度
  • DOI：
    10.1016/s1003-6326(11)60854-6
  • 发表时间：
    2011-06
  • 期刊：
    中国有色金属学报(英文版)
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Haisheng Guo;Xiping Guo
  • 通讯作者：
    Xiping Guo

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其他文献

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合金化对铌基固溶体合金和铌硅化物基合金室温断裂韧性影响的研究进展
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  • 作者：
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  • 通讯作者：
    郭喜平
合金化对Nb-Ti-Si基合金组织及高温抗氧化性能的影响
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
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  • 期刊：
    稀有金属与硬质合金
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    郭喜平;郭金明
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    郭金明
铌硅化物基超高温合金整体定向凝固组织和固/液界面形态演化
  • DOI：
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  • 发表时间：
    --
  • 期刊：
    金属学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
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  • 通讯作者：
    孙志平
铌硅化物基超高温合金表面包埋渗Al改性硅化物涂层的组织结构
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    --
  • 期刊：
    材料工程
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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：

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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。
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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。
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AI技术路线图

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