TC4钛合金表面激光熔覆Ti-Mo-Al-B复合涂层的组织及摩擦磨损性能

为了改善TC4合金的表面耐磨性能,采用激光熔覆技术在TC4合金表面制备出Ti-Mo-Al-B复合涂层。分析了涂层的物相组成及微观组织结构,揭示了复合涂层的合成机理,结合其组织特征分析了涂层的硬度分布,并分析了不同载荷下涂层的摩擦磨损性能。结果表明,复合涂层与基体之间形成了良好的冶金结合,复合涂层主要由BCC固溶体基体相、短杆状和颗粒状TiB增强相以及少量α-Ti相组成。涂层的平均硬度为648.69HV,较基体TC4合金(330HV)提升了1.97倍。涂层的磨痕表面平整且犁沟较少,在载荷为30 N时,磨损量相较TC4基体减少了11%,其磨损机制为磨粒磨损。

Ti-Al-(C,N)复合涂层在模拟海水中的耐磨耐蚀性能

采用激光熔覆技术于TC4表面制备了Ti-Al-(C, N)复合涂层,利用电化学工作站与摩擦磨损试验机对TC4与复合涂层在模拟海水环境中的电化学性能以及摩擦磨损性能进行测试,探究复合涂层在模拟海水环境中的腐蚀、磨损机理。结果表明:复合涂层的自腐蚀电位为-0.14 V,腐蚀电流密度为9.75×10^(-8) A/cm^(2),表现出良好的耐腐蚀性能;在为期30 d的浸泡过程中,复合涂层与TC4表面钝化膜均会因腐蚀性离子的吸附而被破坏,造成表面钝化膜阻抗逐渐降低;均匀而致密的复合涂层相比TC4具有更好的减摩耐磨性,其平均摩擦因数为0.28,磨损机制主要表现为磨粒磨损和少量黏着磨损,磨损体积较TC4减少15.2%。

TC4合金表面激光熔覆TiAl涂层的高温循环氧化行为

采用激光熔覆工艺在TC4基体表面制备了TiAl涂层,分别对TC4基体与TiAl涂层在600、800、900和1000℃下开展了循环氧化50 h实验,分析TC4基体与TiAl涂层在不同温度下的氧化动力学行为、氧化膜的物相、表面形貌及元素分布,并对其高温氧化机理进行了阐述。结果表明:涂层氧化动力学曲线近似符合抛物线规律,且单位氧化质量增加和氧化速率均比TC4基体小。TiAl涂层在600、800、900和1000℃下的氧化质量增加分别为TC4基体的12.5%、20%、55.6%和35.7%。TiAl涂层的氧化产物主要为Al_(2)O_(3)和TiO_(2),在600~900℃之间氧化物均匀致密无破损,在1000℃下出现氧化膜的破损、剥落。TiAl涂层的氧化极限较TC4基体至少提高300℃,表现出优异的高温抗氧化性能。

激光熔覆Ti-Al-N复合涂层高温氧化及摩擦磨损性能

采用激光熔覆于TC4合金表面原位合成Ti-Al-N复合涂层,对比研究复合涂层及TC4基体的高温氧化行为及宽温域下的摩擦磨损性能。结果表明:复合涂层在800℃以下生成以TiO_(2)为主的多层膜,在900和1000℃下涂层氧化产物为TiO_(2)和Al_(2)O_(3)的混合氧化层,涂层表现出较好的抗高温氧化性能;由于氧化膜增厚及涂层中分布的Ti_2AlN自润滑相的作用,800℃时涂层摩擦因数降至0.2091,磨损率降至0.025×10^(-4)mm^3·N^(-1)·m^(-1)是TC4钛合金基体的1.43%。复合涂层在测试温度区间以磨粒磨损为主,高温条件下氧化物具有明显的润滑作用。

三维网络Ti_(2)AlC/Mg基复合材料制备及阻尼性能

采用前驱体法制备Ti_(2)AlC多孔陶瓷预制体,通过辅助压力浸渗工艺制备出组织致密的三维网络相互贯通的Ti_(2)AlC/Mg基复合材料。利用扫描电镜和X射线衍射仪分析复合材料的微观组织和物相组成,使用机械振动分析仪测试复合材料阻尼性能。结果表明,复合材料具有宏观上及微观上双尺度的三维网络结构。恒定温度条件下,复合材料在1 Hz和10 Hz测试条件下的最高损耗正切值分别为0.13和0.15,相比于基体AZ91D镁合金分别提高了约30%和67%,其阻尼表现增强。恒定应变条件下,在最高测试温度时,复合材料出现最大损耗正切值。两种测试条件下,复合材料存储模量均高于基体AZ91D镁合金。从内耗值-存储模量二者平衡的角度来看,复合材料不仅具有更宽的应用温度范围,也具有更好的阻尼-强度平衡性。

基于VR实验的社区居住院落空间健康可供性差异研究

良好的社区居住环境有助于提升居民身心健康水平,社区居住院落作为居民日常户外活动最频繁的公共空间在其中发挥着重要作用。本文以成都市成华区东篱路社区12号院为原型,基于可供性理论,运用虚拟现实技术、生理指标测量和问卷调查相结合的研究逻辑,探索了社区居住院落空间中自然休憩型(A)、活动型(B)、自然休憩和活动结合型(C)三种环境特征对促进居民积极情绪和体力活动两类健康可供性的干预差异,并分析形成差异的影响因子。结果表明:1)促进积极情绪方面A>C>B,自然性在促进居民积极情绪方面具有积极作用,其中植物数量、植物种类、植物色彩丰富度是主要的作用因子;适量的休憩性在促进居民积极情绪方面具有一定的作用,其中休憩设施种类、休憩设施数量是主要的作用因子;2)促进体力活动方面C>A>B,自然性和活动性两个要素相结合对促进居民体力活动具有积极作用,其中植物数量、植物遮阴和空间开敞度是主要的作用因子;3)C类环境特征的健康可供性综合指数最高,也是居民最偏好的健康化改造模型,优先提升自然性并预留活动空间是一种"低成本-高健康获益"的改造模式,应在今后社区改造更新中给予更多关注。

TC4表面激光熔覆TiAl合金涂层的工艺和组织性能

为了实现TC4钛合金表面TiAl合金涂层的大面积制备及实际应用,采用激光熔覆的方法在TC4钛基体上制备单道和搭接的TiAl合金涂层。通过表面形貌和界面特征分析了涂层的熔覆质量,对涂层的物相组成与显微组织进行研究,测试了熔覆层界面及搭接层之间的硬度分布。结果表明,涂层与基体之间属于冶金结合,涂层内部没有裂纹和孔隙等缺陷,涂层中Ti/Al主要以TiAl(γ)、Ti_(3)Al(α_(2))以及与微量元素的化合物形式存在,涂层主要由双态组织和片层组织组成,测试得到单道熔覆涂层和搭接涂层平均硬度是基体的1.44倍以上,多道搭接涂层的组织分布相比单道涂层更加均匀;涂层可进行大范围的多道搭接熔覆,证明了TiAl涂层对TC4基体表面改性方法可行性。该研究对于实现涂层的实际应用具有重要意义。

基于类型学的城市传统社区公共空间更新设计研究——以成都玉林社区为例

随着全球化经济的快速发展,我国大多数城市正面临着旧城改造问题,如何实现老城与新城的平等对话,对于城市风貌的塑造和历史文脉的传承具有重要意义。文章基于类型学的视角,以成都市武侯区玉林社区为研究靶区,解析其空间结构并提炼内在历史文化元素,尊重其原有肌理形态,以局部修缮、改造为主,将类型学的方法作为传统社区更新中的理论依据,将建筑、街巷、绿地、道路的空间进行调研、归纳和分析,提出社区类型重组的3种策略,使传统社区在城市双修背景下焕发新的生机活力。

TC4表面激光熔覆Ti-Al-(C, N)复合涂层的组织与力学性能

为了改善TC4合金的表面性能,在TC4表面预置不同成分的复合粉末,采用激光熔覆工艺制备了Ti-Al-(C, N)复合涂层。通过对涂层的物相组成及微观组织结构进行分析,揭示了复合涂层的合成机理,并结合复合涂层的组织结构特征分析了其硬度分布。结果表明:熔覆层与基体之间形成了良好的冶金结合;熔覆层主要由基体相Ti_(x)Al_(y)和树枝晶TiC_(1-x)N_(x)组成;激光快速熔凝过程中Al元素扩散进入TiC_(1-x)N_(x)相枝晶边缘形成MAX相;合适的粉末配比能使熔覆层的组织细小致密,熔覆层的最高硬度为基体的2.04倍。

三维连续网络Ti_(2)AlC/TiAl复合材料高温摩擦磨损行为研究

采用真空热压制备了三维连续网络Ti_(2)AlC/TiAl复合材料,在明晰其高温氧化行为的基础上,利用摩擦磨损试验机对复合材料的高温氧化磨损行为及其机理进行了研究。结果表明,高温氧化条件下,复合材料表面在600℃以下生成Al_(2)O_(3)藓状氧化物,在800℃时生成TiO_(2)聚集团以及TiO_(2)和Al_(2)O_(3)的氧化物混合层;随着温度的升高,氧化膜的润滑作用使得摩擦系数降至0.3237,基材的软化与TiO_(2)聚集团的突出生长使得磨损速率逐渐升至4.5×10^(-4) mm^(3)/(N·m),磨损机理由磨粒磨损转变为磨粒磨损与氧化磨损的混合磨损。