超细晶铁素体/马氏体钢中Mn的异常快速扩散及其对LBE氧化机制的影响

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项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    51871218
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    60.0万
  • 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:
    2018
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2019-01-01 至2022-12-31

项目摘要

Reduced activation ferritic/martensitic steel would suffer from liquid metal corrosion and liquid metal embrittlement in contact with liquid lead-bismuth eutectic (LBE). An effective method to improve the compatibility of liquid LBE with steel is controlling the oxygen concentration dissolved in LBE, so that a protective oxide layer is formed on the surface of steel to prevent the dissolution of steel into liquid LBE. Most importantly, formation of a stable and dense oxide scale on surface of steel could provide a better protection against LBE. The presence of grain boundaries facilitates the formation of a protective oxide scale, which may provide a new method to improve the compatibility of liquid LBE with steel. During our previous oxidation test in liquid LBE, the ultrafine-grained 9Cr2WVTa steel presents a better oxidation resistance in liquid LBE, which is related to the enrichment of Mn in the oxygen diffusion zone and the inner oxide scale/outer oxide scale interface. Although the Mn content is low in the ultrafine-grained 9Cr2WVTa steel, an anomalous enrichment of Mn is observed in the oxide scale during oxidation test in liquid LBE and the mechanism is still unclear. In the present study, effect of defect types including vacancies, dislocations, substructure and grain boundaries, on the diffusion behaviors of Mn was investigated. On this basis, effect of Mn content on the formation and growth of oxide scale of ultrafine-grained 9Cr2WVTa steel during oxidation test in liquid LBE was studied. Thus, the anomalous diffusion behaviors of Mn and its effect on the oxidation mechanism in liquid LBE were clarified, which may be beneficial to the improvement in the compatibility of liquid LBE with reduced activation ferritic/martensitic steel.
低活化铁素体/马氏体钢在与液态LBE(铅铋共晶合金)接触时会发生腐蚀和脆化等现象。控制液态LBE中的氧分压,使材料表面生成保护性氧化膜可将材料与LBE隔离开来,以改善材料与LBE相容性,其中,氧化膜的致密性是决定性因素。合理利用晶界等可提高氧化膜的致密性,有望为提高抗LBE氧化性能提供新方法。前期发现超细晶9Cr2WVTa钢展现出优异的抗LBE氧化性能,这与氧扩散区、以及内层氧化膜/外层氧化膜界面处Mn的明显富集有关。超细晶样品中较低的Mn含量却引起氧化膜中Mn的异常富集,其机制尚不清楚。本项目通过控制钢中空位、位错、亚结构、晶界等缺陷数量,研究缺陷类型对Mn扩散行为的影响,阐明Mn的异常快速扩散机制;在此基础上,研究Mn对超细晶材料LBE氧化过程中氧化膜形成及生长行为的影响,揭示Mn的异常快速扩散行为对LBE氧化机制的影响,为改善低活化铁素体/马氏体钢与LBE相容性提供理论基础。

结项摘要

利用晶界等可提高材料表面氧化膜的致密性,有望为提高抗液态铅铋腐蚀性能提供新方法。本项目围绕超细晶铁素体/马氏体钢氧化膜中Mn的异常富集现象。利用冷旋锻变形处理技术,澄清了严重塑性变形和后续退火过程中位错密度、晶界/亚晶数量、碳化物分布的演变规律,实现了不同缺陷类型和数量的控制,并制备出具有超细晶结构的样品。设计了不同Mn含量的钢,采用高温空气氧化试验,澄清了Mn含量对元素扩散行为的影响。通过对比分析回火态样品、变形态样品和超细晶样品的高温空气氧化行为,澄清了位错密度、晶界数量等缺陷对元素扩散行为的影响。基于元素扩散行为研究,提出了Mn的异常快速扩散机制。在此基础上,澄清了Mn含量和晶粒尺寸对铅铋腐蚀行为的影响,揭示了Mn异常快速扩散行为对耐铅铋腐蚀性能的影响机制。

项目成果

期刊论文数量(10)
专著数量(0)
科研奖励数量(1)
会议论文数量(0)
专利数量(4)
Oxidation Behavior of Intermetallic Phase and Its Contribution to the Oxidation Resistance in Fe-Cr-Zr Ferritic Alloy
Fe-Cr-Zr铁素体合金金属间相的氧化行为及其对抗氧化性能的贡献
  • DOI:
    10.3390/met12050827
  • 发表时间:
    2022-05
  • 期刊:
    Metals
  • 影响因子:
    2.9
  • 作者:
    Shenghu Chen;Lijian Rong
  • 通讯作者:
    Lijian Rong
预氧化处理对12Cr铁素体/马氏体钢耐Pb-Bi腐蚀性能的影响
  • DOI:
    10.11900/0412.1961.2022.00267
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    金属学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    潘霞;张洋鹏;董志宏;陈胜虎;姜海昌;戎利建
  • 通讯作者:
    戎利建
Temperature Dependence of Fracture Behavior and Mechanical Properties of AISI 316 Austenitic Stainless Steel
AISI 316 奥氏体不锈钢断裂行为和机械性能的温度依赖性
  • DOI:
    10.3390/met12091421
  • 发表时间:
    2022-09-01
  • 期刊:
    METALS
  • 影响因子:
    2.9
  • 作者:
    Lv, Xinliang;Chen, Shenghu;Rong, Lijian
  • 通讯作者:
    Rong, Lijian
Tailoring Microstructure of Austenitic Stainless Steel with Improved Performance for Generation-IV Fast Reactor Application A Review
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  • DOI:
    10.3390/cryst13020268
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
    Crystals
  • 影响因子:
    2.7
  • 作者:
    Shenghu Chen;Ang Xie;Xinliang Lv;Sihan Chen;Chunguang Yan;Haichang Jiang;Lijian Rong
  • 通讯作者:
    Lijian Rong
不锈钢堆焊层稀释率对核电接管安全端试环焊接接头组织和力学性能的影响
  • DOI:
    10.11900/0412.1961.2019.00449
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    金属学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    张茂龙;鲁艳红;陈胜虎;戎利建;陆皓
  • 通讯作者:
    陆皓

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氢对316H不锈钢拉伸性能的影响
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Ti和Al含量对Fe-Ni基合金中η相析出行为的影响
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
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  • 作者:
    陈胜虎;赵明久;戎利建
  • 通讯作者:
    戎利建
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    2018
  • 期刊:
    金属学报
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  • 作者:
    陈胜虎;戎利建
  • 通讯作者:
    戎利建
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    2015-12
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  • 通讯作者:
    戎利建
Al和Si对9Cr2WVTa钢力学性能及耐Pb-Bi腐蚀性能的影响
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
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  • 通讯作者:
    戎利建

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退火孪晶界对Fe-Ni基沉淀强化奥氏体合金氢致沿晶开裂的影响
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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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