鈦與鈦合金

第1章 鈦及鈦合金的組織和性能1 
11 引言1 
12 鈦的冶金學(xué)3 
121 晶體結(jié)構(gòu)3 
122 塑性變形4 
123 β／α轉(zhuǎn)變5 
124 擴(kuò)散6 
13 鈦合金的分類7 
14 金相試樣制備1 
15 鈦合金的顯微組織11 
16 鈦合金的性能15 
17 鈦的合金化元素16 
18 傳統(tǒng)鈦合金17 
181 α合金17 
182 近α合金19 
183 α＋β合金19 
184 亞穩(wěn)態(tài)β合金2 
19 鈦合金的織構(gòu)2 
11 鈦合金的力學(xué)性能22 
111 強(qiáng)度23 
112 剛性25 
113 高溫強(qiáng)度26 
114 損傷容限性和疲勞28 
111 參考文獻(xiàn)與進(jìn)一步閱讀3 
第2章 β鈦合金32 
21 引言32 
22 冶金和加工工藝33 
23 力學(xué)性能36 
231 拉伸性能36 
232 斷裂韌性4 
233 疲勞（HCF) 43 
234 疲勞裂紋擴(kuò)展（FCP) 46 
24 應(yīng)用48 
25 參考文獻(xiàn)與進(jìn)一步閱讀49 
第3章 有序斜方晶系鈦鋁化合物：具有高損傷容限性能的金屬間化合物52 
31 引言52 
32 物理冶金：晶體結(jié)構(gòu)、相平衡和合金化學(xué)成分55 
33 有序斜方晶系鈦鋁化合物的性能57 
331 物理性能57 
332 顯微組織58 
333 力學(xué)性能6 
34 氧化和環(huán)境脆化69 
35 結(jié)束語(yǔ)74 
36 參考文獻(xiàn)與進(jìn)一步閱讀75 
第4章 γ鈦鋁化合物：合金設(shè)計(jì)及性能79 
41 引言79 
42 γ-鈦鋁化合物的組成8 
43 相變及顯微組織83 
44 變形的微觀機(jī)制86 
441 滑移和孿生系統(tǒng)86 
442 位錯(cuò)增殖89 
443 孿晶形核93 
444 滑移阻力和位錯(cuò)可動(dòng)性94 
45 力學(xué)性能99 
451 晶粒細(xì)化1 
452 合金成分的作用11 
453 添加Nb后產(chǎn)生的固溶效應(yīng)12 
454 沉淀強(qiáng)化14 
455 抗蠕變性17 
456 裂紋擴(kuò)展和斷裂韌性112 
457 疲勞行為115 
46 基本工藝情況117 
461 鑄錠制備118 
462 鑄造119 
463 熱加工過(guò)程中的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶12 
464 熱加工工藝路線研究的進(jìn)展123 
47 結(jié)論128 
48 致謝129 
49 參考文獻(xiàn)與進(jìn)一步閱讀129 
第5章 鈦合金的疲勞136 
51 引言136 
52 顯微組織的影響136 
521 商業(yè)純鈦，α合金137 
522 近α和α＋β合金14 
523 β合金145 
53 晶體學(xué)織構(gòu)對(duì)疲勞壽命的影響15 
54 平均應(yīng)力對(duì)疲勞壽命的影響151 
55 機(jī)械表面處理的影響152 
56 熱加工表面處理的影響155 
561 α合金155 
562 近α和α＋β合金155 
563 β合金157 57 鈦鋁化合物158 
58 復(fù)合材料159 
59 小結(jié)161 
51 參考文獻(xiàn)與進(jìn)一步閱讀161 
第6章 鈦合金和鈦鋁化合物的氧化與防護(hù)165 
61 引言165 
62 金屬氧化的基礎(chǔ)166 
621 氧化反應(yīng)熱力學(xué)167 
622 氧化動(dòng)力學(xué)168 
623 合金的氧化172 
63 鈦合金和鈦鋁化合物的氧化行為175 
631 氧化皮的形成175 
632 合金表面層以下區(qū)域中非金屬元素的溶解185 
64 提高抗氧化性的措施188 
641 合金元素188 
642 預(yù)氧化19 
643 涂層19 
65 小結(jié)和展望197 
66 參考文獻(xiàn)與進(jìn)一步閱讀197 
第7章 鈦及鈦合金--從原材料到半成品25 
71 引言25 
72 海綿鈦25 
73 從海綿到錠坯28 
74 鈦、鈦合金及特種合金21 
75 半成品加工212 
76 應(yīng)用214 77 回收216 
78 小結(jié)和展望217 
第8章 鈦合金的加工218 
81 引言218 
82 鈦合金的機(jī)加工218 
83 鑄造22 
84 焊接222 
841 熔化焊223 
842 摩擦焊224 
843 電子束焊224 
844 激光束焊224 
845 點(diǎn)焊225 
846 焊接結(jié)構(gòu)的性能225 
85 超塑性成形／擴(kuò)散連接227 
86 粉末冶金229 
87 參考文獻(xiàn)與進(jìn)一步閱讀231 
第9章 鈦的熔模鑄造233 
91 鈦233 92 鑄造合金233 
93 熔煉系統(tǒng)234 
94 造型材料234 
95 鑄件設(shè)計(jì)235 
96 精加工235 
961 酸洗(化學(xué)蝕刻）235 
962 熱等靜壓（HIP) 236 
963 焊接236 
97 鑄件實(shí)例236 
第1章 鈦及鈦合金的超塑性成形與擴(kuò)散連接24 
11 引言24 
12 超塑性242 
13 擴(kuò)散連接245 
14 SPF工藝246 
15 SPF材料研究以確定參數(shù)247 
16 SPF加工249 
17 SPF構(gòu)件實(shí)例249 
18 SPF成形壓力25 
19 SPF／DB加工251 
11 SPF／DB結(jié)構(gòu)和構(gòu)件252 
111 小結(jié)253
112 參考文獻(xiàn)與進(jìn)一步閱讀253 
第11章 鈦的鍛造254 
111 引言254 
112 常規(guī)性能和應(yīng)用254 
113 鈦合金的熱加工258 
1131 鍛造坯的加工258 
1132 鍛造259 
1133 熱處理26 
114 工藝設(shè)計(jì)261 
1141 幾何要求261 
1142 鍛件和鍛造設(shè)備262 
1143 鍛件的加工參數(shù)262 
1144 有限元模擬264 
115 工藝優(yōu)化和應(yīng)用實(shí)例265 
116 參考文獻(xiàn)與進(jìn)一步閱讀267 
第12章 連續(xù)纖維增強(qiáng)鈦基復(fù)合材料：制備、性能和應(yīng)用268 
121 引言268 
122 制備工藝269 
123 性能273 
1231 強(qiáng)度和剛性273 
1232 蠕變性能275 
1233 疲勞性能277 
1234 TMCs的各向異性279 
1235 殘余熱應(yīng)力281 
124 TMCs的尺寸與設(shè)計(jì)285 
125 材料模型286 
126 應(yīng)用287 1
27 小結(jié)和展望289 
128 參考文獻(xiàn)與進(jìn)一步閱讀289 
第13章 鈦合金在航空航天領(lǐng)域中的應(yīng)用292 
131 引言292 
132 鈦合金在飛機(jī)中的應(yīng)用293 
1321 飛機(jī)機(jī)架294 
1322 燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)297 
1323 直升機(jī)32 
133 太空應(yīng)用33 
134 參考文獻(xiàn)與進(jìn)一步閱讀35 
第14章 γ (TiAl) 基合金的生產(chǎn)、加工和應(yīng)用37 
141 引言37 
142 γ (TiAl）基合金的成分38 
143 通過(guò)熱處理調(diào)整顯微組織311 
144 γ (TiAl）基合金的加工315 
1441 鑄錠的生產(chǎn)315 
1442 粉末生產(chǎn)和壓制317 
1443 熱加工32 
1444 鍛造321 
1445 一次擠壓和多次擠壓324 
1446 板材和箔材的軋制325 
1447 超塑性成形327 
145 后續(xù)加工33 
1451 連接33 
1452 機(jī)加工331 
146 需求、部件、測(cè)試和應(yīng)用332 
1461 燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)332 
1462 航空333 
1463 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)335 
147 結(jié)束語(yǔ)337 
148 參考文獻(xiàn)與進(jìn)一步閱讀338 
第15章 鈦及鈦合金在非航空航天領(lǐng)域中的應(yīng)用343 
151 引言343 
152 化學(xué)工業(yè)、加工業(yè)和發(fā)電工業(yè)343 
1521 熱交換器和冷凝器344 
1522 容器和儀表制造業(yè)344 
1523 尺寸穩(wěn)定的陽(yáng)極--提煉冶金346 
1524 石油化工煉油廠346 
1525 煙道氣體脫硫346 
1526 蒸汽渦輪機(jī)葉片347 
1527 其他應(yīng)用348 
153 在海洋和近海中的應(yīng)用348 
154 汽車工業(yè)35
155 建筑業(yè)353
156 體育和休閑用品355
1561 高爾夫球355
1562 網(wǎng)球拍、棒球拍和臺(tái)球彈擊桿356
1563 自行車：不僅僅局限于車架356
1564 潛水呼吸用具358
1565 探險(xiǎn)和出游用品358
1566 刀具358
1567 冬季運(yùn)動(dòng)用品359
1568 多種體育用品359
157 醫(yī)學(xué)應(yīng)用36
158 牙科植入物363
159 首飾和時(shí)尚用品363
151 樂(lè)器365
1511 光學(xué)工業(yè)366
1512 信息技術(shù)366
1513 安全與防護(hù)366
1514 參考文獻(xiàn)與進(jìn)一步閱讀368
第16章 鈦及鈦合金的醫(yī)學(xué)應(yīng)用369
161 引言369
162 各種生物醫(yī)用金屬材料的比較369
1621 抗蝕性369
1622 生物相容性371
1623 生物黏附性(骨骼融合性)372
1624 力學(xué)性能、加工性能和適用性375
163 合適的鈦基復(fù)合材料實(shí)例376
1631 具有特殊力學(xué)性能的鈦材料的結(jié)構(gòu)性表面376
1632 具有特殊生物學(xué)性能的Ti／陶瓷復(fù)合材料38
1633 具有特殊物理性能的Ti／陶瓷復(fù)合材料383
1634 抗磨損性得到改善的Ti／陶瓷復(fù)合材料385
164 參考文獻(xiàn)與進(jìn)一步閱讀391
第17章 鈦在牙科領(lǐng)域中的應(yīng)用393
171 引言393
172 牙科用鈦及鈦合金的相關(guān)臨床特性393
1721 抗蝕性393
1722 生物相容性395
1723 物理性能395
173 鈦及鈦合金在牙科中的應(yīng)用397
1731 正牙學(xué)397
1732 修復(fù)學(xué)398
1733 植牙學(xué)4
174 牙科實(shí)驗(yàn)室中鈦的加工41
1741 牙科用鈦的熔煉與鑄造技術(shù)41
1742 CAD／CAM技術(shù)42
175 小結(jié)42
176 參考文獻(xiàn)與進(jìn)一步閱讀43
第18章 鈦在汽車制造領(lǐng)域中的應(yīng)用44
181 引言44
182 鈦在汽車制造領(lǐng)域中的潛在應(yīng)用45
1821 性能45
1822 潛在的應(yīng)用47
183 鈦制懸簧41
184 排氣系統(tǒng)413
185 結(jié)論415
186 參考文獻(xiàn)與進(jìn)一步閱讀416
第19章 鈦合金在近海中的應(yīng)用417
191 引言417
192 材料和對(duì)材料的要求417
1921 在近海中應(yīng)用的鈦材料417
1922 海水腐蝕418
1923 在油和氣體環(huán)境中的腐蝕418
1924 應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂（SCC) 419
1925 電偶腐蝕419
1926 疲勞421
193 加工422
1931 焊接422
1932 冷成形422
1933 滲氮424
194 應(yīng)用424
1941 海水系統(tǒng)425
1942 熱交換器425
1943 次氯酸鹽系統(tǒng)426
1944 升降管管道426
1945 升降管楔形應(yīng)力接頭427
1946 海底系統(tǒng)427
195 貨源和成本427
1951 交貨427
1952 成本427
196 標(biāo)準(zhǔn)428
197 結(jié)論428
198 參考文獻(xiàn)與進(jìn)一步閱讀429