7XXX系铝合金时效析出过程中的原子团簇影响规律及其作用机理

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    51871033
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    60.0万
  • 负责人：
    曹玲飞
  • 依托单位：
    重庆大学
  • 学科分类：
    E0104.金属结构材料与力学行为
  • 结题年份：
    2022
  • 批准年份：
    2018
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2019-01-01 至2022-12-31

项目摘要

Precipitation strengthening is a major strengthening mechanism in aluminium alloys. So far, the precipitation behavior in the late stage of ageing of 7xxx aluminium alloys is understood, but that in the early stage is still not clearly established, which influence the structure design and processing control. Therefore, this project focuses on the cluster composition and structure and its impact on the nucleation of strengthening phases in 7xxx aluminium alloys at an atomic level. In contrast to existing approaches, this project combines modern techniques of 3DAP, ChemiSTEM, HAADF-STEM and in situ SEM/TEM to systematically investigate the initial aging structures in multi-element alloys based on Al-Zn-Mg-Cu-(Ag) systems. The role of additions of Cu and Ag, and the application of heat and stress on the formation of clusters and their transformation to the subsequent precipitation of key strengthening phases is investigated. The methods of promoting the formation of good clusters to further change the nucleation rate and distribution of strengthening phase and improve the strength of alloys are analyzed. The findings to be obtained in this project can contribute to the theory of phase transformation, and are of critical importance to the advanced design of alloy compositions and processing conditions not only for aluminium alloys but also to metallic materials as a whole.
沉淀强化是铝合金最主要的强化机制，迄今对7xxx系合金时效后期的析出行为已有较为成熟的认识，但其时效早期微结构的演变仍不清楚，影响了合金后续结构设计和工艺调控的精确程度。本项目聚焦7xxx系铝合金溶质原子团簇成分结构及其对沉淀强化相形核的影响，由原子尺度入手揭示原子团簇和沉淀强化相之间的关系。采用三维原子探针、扫描透射原子成像、原位电镜技术等先进的分析手段，定量表征Al-Zn-Mg-Cu-(Ag)系合金早期析出产物的微结构特征，揭示Cu、Ag元素及外场在原子团簇形成及影响后续析出过程中所起的关键作用，阐明促进有益团簇形成以改善强化相形核和分布，从而进一步提高合金强化效果的有效途径，为在原子尺度上调控合金微观组织、优化合金成分和热处理工艺提供理论依据。深入理解原子团簇影响规律和微合金化作用机理可进一步丰富析出相变理论，对铝合金及其它金属材料的微观结构设计和调控具有参考价值。

结项摘要

轻质高强7xxx系铝合金是航空航天等重要领域的关键结构材料，从源头上研究该系列合金时效行为、揭示其析出产物在热处理加工过程中的演变规律对于开发高性能铝合金具有重要的指导意义。因此，本项目聚焦7xxx系铝合金时效析出过程中的原子团簇影响规律及其作用机理，研究了Ag含量、Cu含量、Zn/Mg比及不同预处理对Al-Zn-Mg-Cu(Ag)系合金的微观组织演变规律和力学性能的影响，深入研究了原子团簇形成及在后续关键析出相形成中的作用机理。研究内容主要为三大部分：① 7xxx铝合金原子团簇的形成及其存在的临界条件；②微合金化元素对原子团簇形成与转变的影响机理；③外场作用对原子团簇形成与转变的影响机理。研究表明，Al-Zn-Mg-Cu-(Ag)合金中析出相的形核过程符合“空位团簇机制”。Ag促进Cu在合金时效早中期的析出，抑制其在时效后期的析出。Ag对η′相的促进作用与形核阶段团簇中(Zn+Cu)/Mg比的增加有关。Cu对固溶态合金中溶质元素偏聚行为存在促进作用，且能提高析出相对位错运动的阻碍能力，此外Cu可以延缓析出相的粗化行为。Zn含量的增加可以显著明显促进溶质形成原子团簇，对Zn和Mg元素的影响尤其显著。随着应变量的增加，团簇的数量密度和体积分数先降低后升高，低应变量变形有利于合金在后续时效过程中获得细小密集的析出相，但是高应变量变形可能会加快合金的时效动力学，降低合金的强度。研究结果对于从源头上理解Al-Zn-Mg-Cu(Ag)系合金的时效行为，提高合金强化效果具有重要指导作用，对其它可热处理强化铝合金的微观结构设计和调控具有参考价值。

项目成果

期刊论文数量（22）
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 microstructural evolution of aluminum alloy 7055 manufactured by hot thermo-mechanical process
热热机械加工7055铝合金的显微组织演变
  • DOI：
    10.1016/j.jallcom.2019.05.054
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    Journal of Alloys and Compounds
  • 影响因子：
    6.2
  • 作者：
    Bin Liao;Xiaodong Wu;Lingfei Cao;Guangjie Huang;Zhengan Wang;Qing Liu
  • 通讯作者：
    Qing Liu
In-situ micro-compression of single-crystal aluminum alloy 6063
单晶铝合金6063的原位微压缩
  • DOI：
    10.1016/j.msea.2020.138974
  • 发表时间：
    2020-02
  • 期刊：
    Materials Science and Engineering A-Structural Materials Properties Microstructure and Processing
  • 影响因子：
    6.4
  • 作者：
    Zhu Qianqian;Wu Xiaodong;Cao Lingfei;Zhang Ling;Liu Yahui;Liu Shifeng;Liu Qing
  • 通讯作者：
    Liu Qing
Co-stabilization of θ′-Al2Cu and Al3Sc precipitates in Sc-microalloyed Al-Cu alloy with enhanced creep resistance
Sc 微合金化 Al-Cu 合金中 α-Al2Cu 和 Al3Sc 析出物的共稳定化，具有增强的抗蠕变性能
  • DOI：
    10.1016/j.mtnano.2019.100035
  • 发表时间：
    2019-06-01
  • 期刊：
    MATERIALS TODAY NANO
  • 影响因子：
    10.3
  • 作者：
    Gao, Y. H.;Cao, L. F.;Sun, J.
  • 通讯作者：
    Sun, J.
铝合金无沉淀析出带的研究进展
  • DOI：
    10.13251/j.issn.0254-6051.2021.01.029
  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    金属热处理
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    廖斌;曹玲飞;吴晓东
  • 通讯作者：
    吴晓东
Intergranular micro-deformation behavior of a medium strength 7xxx aluminum alloy
中等强度7xxx铝合金的晶间微变形行为
  • DOI：
    10.1016/j.jmrt.2021.02.098
  • 发表时间：
    2021-03
  • 期刊：
    Journal of Materials Research and Technology
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    Zhu Qianqian;Cao Lingfei;Liu Yahui;Liu Shifeng;Wu Xiaodong
  • 通讯作者：
    Wu Xiaodong

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

不同冷轧路径下ZX21镁合金板材织构及力学性能调控机理
  • DOI：
    10.19476/j.ysxb.1004.0609.2018.10.01
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    中国有色金属学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    谭超兰;黄光杰;黄信德;曹玲飞;曹宇;张成行;李伟
  • 通讯作者：
    李伟

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