鈦材料及其應(yīng)用

前言

　　鈦及其合金具有許多優(yōu)異的性能，例如低密度，高熔點(diǎn)，高比強(qiáng)度，耐腐蝕，高低溫性能好，無磁性，聲波和振動的低阻尼特性，生物相容性好，與碳復(fù)合材料的相容性好，具有超導(dǎo)特性、形狀記憶和吸氫特性等，而被稱為“太空金屬”和“海洋金屬”，在航空航天、海洋開發(fā)、化工、冶金、電力、人體生物材料、體育休閑業(yè)、汽車等領(lǐng)域有著越來越廣泛的用途?！　♀伒囊睙捄图庸な且粋€技術(shù)含量很高的工藝過程。目前，世界上只有美國、俄羅斯、日本和中國具有冶煉——加工一應(yīng)用一科研這一完整的鈦工業(yè)體系，其中日本在鈦的冶煉和民用鈦的加工和應(yīng)用領(lǐng)域處于世界領(lǐng)先的地位。日本鈦工業(yè)確實(shí)有很多值得我們借鑒和學(xué)習(xí)的地方?！　?007年。日本鈦協(xié)會組織住友鈦、東邦鈦、神戶制鋼、住友金屬工業(yè)、新日本制鐵、大同特殊鋼等主要制鈦、用鈦企業(yè)的專家，對鈦的性能，標(biāo)準(zhǔn)，日本制鈦、用鈦的經(jīng)驗進(jìn)行了全面的總結(jié)，編撰了實(shí)用金屬材料叢書《鈦》（即中文版《鈦材料及其應(yīng)用》）一書?！　倪@本書中，我們可以了解到日本鈦工業(yè)發(fā)展的思路和歷程，可以了解到世界范圍內(nèi)鈦的新應(yīng)用和應(yīng)用的技術(shù)要求，可以了解到日本和世界鈦工業(yè)的發(fā)展趨勢。也許每個從事鈦的工作者，都可以從各自的角度，從該書中得到一定的啟示和幫助。

內(nèi)容概要

本書共分四大部分：鈦的基礎(chǔ)知識，鈦材料特性及用途，鈦材料制造方法，鈦材料加工技術(shù)重點(diǎn)。本書匯集學(xué)術(shù)理論與實(shí)踐經(jīng)驗于一體，是介紹鈦材料比較完整的參考用書。本書的特點(diǎn)是圖文并茂、層次分明，利用實(shí)踐經(jīng)驗和具體實(shí)例詳述在工作中遇到的問題以及解決辦法，說其是讀者的良師益友，不為之過言。本書可供從事鈦及鈦合金開發(fā)、生產(chǎn)和應(yīng)用的工程技術(shù)人員以及生產(chǎn)第一線的操作者參考。

書籍目錄

1 鈦基礎(chǔ)知識  1.1  鈦有關(guān)方面    1.1.1  元素鈦的特征與發(fā)現(xiàn)    1.1.2  金屬鈦的誕生    1.1.3  生產(chǎn)流程及應(yīng)用    1.1.4  產(chǎn)量擴(kuò)大與需求變化    1.1.5  鈦材料應(yīng)用范圍    1.1.6  世界及日本鈦產(chǎn)業(yè)形勢  1.2  鈦種類及標(biāo)準(zhǔn)    1.2.1  鈦材料分類    1.2.2  鈦材料的種類與特性    1.2.3  鈦合金    1.2.4  日本鈦標(biāo)準(zhǔn)（JIS）    1.2.5世界各國鈦標(biāo)準(zhǔn)制定2 鈦材料特性及用途  2.1  航空航天    2.1.1  飛機(jī)機(jī)身部件    2.1.2  飛機(jī)發(fā)動機(jī)    2.1.3  宇宙領(lǐng)域  2.2  化學(xué)工業(yè)、石油化學(xué)工業(yè)    2.2.1  鈦的使用性質(zhì)    2.2.2  對苯二甲酸設(shè)備    2.2.3  鎳精煉設(shè)備    2.2.4  氫氧化鈉設(shè)備（食鹽電解法）    2.3  火力、原子能發(fā)電廠    2.3.1  鈦?zhàn)呦虬l(fā)電廠    2.3.2  薄壁焊接純鈦制凝汽器管    2.3.3  純鈦包覆鋼板制成管板    2.3.4  鈦合金制蒸氣汽輪機(jī)低壓段最末一級葉片  2.4  海水淡化裝置    2.4.1  薄壁焊接鈦管    2.4.2  多級快速蒸發(fā)海水淡化裝置純鈦導(dǎo)熱管  2.5  海洋土木建筑領(lǐng)域    2.5.1  防腐蝕課題    2.5.2  鋼結(jié)構(gòu)件防腐蝕    2.5.3  耐腐蝕結(jié)構(gòu)件    2.5.4  混凝土構(gòu)件防腐蝕  2.6  船舶領(lǐng)域    2.6.1  船體    2.6.2  應(yīng)用部件    2.6.3  目前課題與今后趨向  2.7  屋頂、室外裝飾、名勝古跡、紀(jì)念碑等用材    2.7.1  鈦建筑材料    2.7.2  鈦建材基本特性及經(jīng)濟(jì)性    2.7.3  建材應(yīng)用技術(shù)現(xiàn)狀  2.8  汽車、兩輪車（摩托車）    2.8.1  汽車開發(fā)與鈦材應(yīng)用歷史    2.8.2  兩輪車（摩托車）的應(yīng)用      2.8.3  四輪車（汽車）的應(yīng)用      2.8.4  各種鈦應(yīng)用部件  2.9  體育、休閑用品    2.9.1  高爾夫球棍    2.9.2  釣具    2.9.3  自行車    2.9.4  炊事用具（登山）  2.10  生活用品    2.10.1  手表    2.10.2  眼鏡    2.10.3  殼體    2.10.4  裝飾品    2.10.5  烹調(diào)用具  2.11  醫(yī)療    2.11.1  鈦對人體的適應(yīng)性（鈦對生物體的相容性）      2.11.2  醫(yī)療用鈦材種類    2.11.3  醫(yī)療鈦材應(yīng)用例  2.12  食品機(jī)械    2.12.1  一般食品機(jī)器    2.12.2  釀造機(jī)器    2.12.3  堿離子凈化水裝置  2.13  形狀記憶特性    2.13.1  形狀記憶特性與超彈性特性    2.13.2  形狀記憶特性（用于傳感器或執(zhí)行信號元器件）    2.13.3  超彈性特性  2.14  儲氫合金    2.14.1  儲氫合金種類    2.14.2  氫吸收儲存機(jī)構(gòu)    2.14.3  氫吸收儲存特性  2.15  超導(dǎo)    2.15.1  電力方面應(yīng)用    2.15.2  乘坐物（超高速列車）方面應(yīng)用    2.15.3  醫(yī)療器械方面應(yīng)用  2.16  原子能及核廢棄物處理    2.16.1  原子能發(fā)電（也稱核能發(fā)電）      2.16.2  使用完畢核燃料再處理    2.16.3  高檔放射性廢棄物管理3 鈦材料制造方法  3.1  海綿鈦到鈦錠生產(chǎn)過程    3.1.1  鈦礦石    3.1.2  海綿鈦    3.1.3  海綿鈦的其他制造方法    3.1.4  鈦鑄錠  3.2  高純度鈦    3.2.1  高純度鈦用途    3.2.2  高純度鈦制造過程  3.3  鈦熱加工品制造方法    3.3.1  鈦熱加工品與中間制品    3.3.2  鍛造    3.3.3  熱軋    3.3.4  其他鈦制品與加工法  3.4  鈦冷加工品制造方法    3.4.1  冷軋板制造方法    3.4.2  鈦焊接管特性與用途    3.4.3  其他鈦冷加工品制造方法  3.5  粉末    3.5.1  粉末冶金法    3.5.2  成形過程    3.5.3  鈦粉用途  3.6  鑄造    3.6.1  鈦鑄造要點(diǎn)    3.6.2  鈦鑄件標(biāo)準(zhǔn)4 鈦材料加工技術(shù)重點(diǎn)  4.1  鈦切削加工    4.1.1  鈦材料特性與切削性    4.1.2  鈦切削特性    4.1.3  選定切削條件    4.1.4  各種加工方法與注意點(diǎn)  4.2  鈦表面處理技術(shù)    4.2.1  意匠性（構(gòu)思創(chuàng)新性）表面處理    4.2.2  耐磨損性表面處理    4.2.3  耐腐蝕性表面處理  4.3  鈦的耐腐蝕性    4.3.1  鈦、不銹鋼、銅合金表面保護(hù)膜的特征與耐腐蝕性    4.3.2  整體腐蝕（亦稱全面腐蝕）    4.3.3  局部腐蝕    4.3.4  應(yīng)力腐蝕開裂    4.3.5  流體中的電化學(xué)腐蝕    4.3.6  異種金屬接觸腐蝕    4.3.7  與某幾種氣體反應(yīng)    4.3.8  吸氫  4.4  鈦接合技術(shù)    4.4.1  接合法    4.4.2  有關(guān)焊接性要點(diǎn)    4.4.3  熔焊    4.4.4  釬焊    4.4.5  固相接合  4.5  鈦資源與廢棄物再利用    4.5.1  鈦資源    4.5.2  鈦為地球上的易得金屬    4.5.3  鈦的廢棄物再利用  4.6  鈦未來展望    4.6.1  現(xiàn)狀    4.6.2  今后課題與展望

章節(jié)摘錄

　　2　鈦材料特性及用途　　2.1　航空航天　　在飛機(jī)機(jī)身及其發(fā)動機(jī)以及火箭部件中，稱鈦為不可缺少的原材料。在宇航領(lǐng)域中，由于鈦合金具有質(zhì)量輕、強(qiáng)度高與優(yōu)越的耐腐蝕性，它最適用于這個領(lǐng)域，軍用飛機(jī)和民用飛機(jī)合計鈦用量約占全世界金屬鈦產(chǎn)量的一半。金屬鈦進(jìn)行工業(yè)化方式生產(chǎn)是在20世紀(jì)50年代的前半期，鈦合金隨著飛機(jī)的發(fā)展同時開發(fā)以及擴(kuò)大應(yīng)用，在宇航領(lǐng)域中，輕量化是性能上必須的要點(diǎn)，高速機(jī)動性為性能第一的軍用飛機(jī)，是毫無疑問的。與此同時，受到環(huán)境與經(jīng)濟(jì)性重視的民用飛機(jī)，其燃料費(fèi)用上漲也是一個重要課題，因而鈦合金的應(yīng)用面在不斷的擴(kuò)大?！　∽鳛榇笮惋w機(jī)其質(zhì)量超過200 t，對其飛行這種事，輕量化的效果非常大。它不僅是單純的降低部件重量，還要減輕燃料油的重量，這是雙重效果，要用同量的燃料油更多更遠(yuǎn)的運(yùn)送乘客，這種經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)勢，顯得非常重要。就火箭而言，直接將重物發(fā)射到太空并在宇宙空間飛行這就需要極大的推進(jìn)能量，其結(jié)果火箭如同將滿載燃料的圓筒發(fā)向太空。發(fā)射幾噸重的衛(wèi)星其必要的火箭本體質(zhì)量將近300 t，減輕機(jī)身質(zhì)量1kg其經(jīng)濟(jì)效果在民用飛機(jī)方面可達(dá)數(shù)萬日元以上，而火箭則可達(dá)數(shù)百萬日元以上?！　♀伒哪透g性優(yōu)良，即有不生銹的特性，相對鋁合金因生銹造成漏孔而毀壞掉，為了防止這種現(xiàn)象發(fā)生，必須在鋁合金表面進(jìn)行涂層，而鈦就可以有省略涂層的優(yōu)點(diǎn)。在控制減少維修費(fèi)用的同時，還因為削減了涂層而取得了輕量化的效果。

圖書封面

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