鈦合金在俄羅斯飛機及航空航天上的應(yīng)用

前言

鈦合金是一種比較新的金屬材料，對于種類眾多的金屬結(jié)構(gòu)材料，鈦合金是用于制造大型構(gòu)件少數(shù)結(jié)構(gòu)材料中的最新成員。由于鈦在地殼中的儲量十分豐富，因此，鈦與鐵、鋁、鎂、銅和鎳等金屬一樣，目前已成為現(xiàn)代機械制造業(yè)中的基本金屬材料之一。鈦作為結(jié)構(gòu)材料的優(yōu)點是眾所周知的。在許多工程領(lǐng)域中，鈦被廣泛使用的主要原因在于：鈦具有高的比強度，在很寬的使用溫度范圍內(nèi)都具有較高強度，并且在大多數(shù)腐蝕性介質(zhì)環(huán)境中也具有較高的抗腐蝕性。在機械制造領(lǐng)域中廣泛使用的不是純鈦，而是鈦的合金。鈦合金在機械強度、高溫強度和其他使用性能方面，都遠遠超過了非合金化的純鈦材料。鈦合金的使用溫度范圍可以從零攝氏度以下（低溫合金）到500~~ 600度(高溫合金)。鈦及鈦合金的一個主要的典型特征，就是對于雜質(zhì)尤其是對大氣中的氧和氮具有非常高的敏感性。氧、氮和其他雜質(zhì)進入純鈦后，非常容易與鈦形成間隙固溶型合金或金屬間化合物型合金。即使在純鈦金屬中存在微量（百分之零點幾，有時甚至是百分之零點零幾）的氧與氮雜質(zhì)，也會明顯影響鈦合金材料的性能，這就是為什么大量采用初始海綿鈦生產(chǎn)鈦合金半成品的主要原因。為此，俄羅斯國家標準為初始海綿鈦制定了技術(shù)級別及化學(xué)成分，見表1。

內(nèi)容概要

　　《鈦合金在俄羅斯飛機及航空航天上的應(yīng)用》系統(tǒng)地闡述了俄羅斯鈦合金的理論基礎(chǔ)以及組織與性能的關(guān)系，著重討論了鈦合金化學(xué)成分、熱處理規(guī)范與鈦合金組織結(jié)構(gòu)和性能變化的一般規(guī)律，并且提供了各種鈦合金的化學(xué)成分、物理化學(xué)性能、力學(xué)性能，以及長期積累的大量鈦合金圖、表和常用技術(shù)數(shù)據(jù)?！垛伜辖鹪诙砹_斯飛機及航空航天上的應(yīng)用》除了介紹俄羅斯目前在工程領(lǐng)域廣泛使用的鈦合金材料之外，同時還重點介紹了俄羅斯最新開發(fā)研制的低溫鈦合金、阻燃鈦合金、鈦－鋁和鈦－鎳金屬間化合物等新材料，以及這些合金目前研究及工程應(yīng)用中的現(xiàn)狀和發(fā)展水平?！　　垛伜辖鹪诙砹_斯飛機及航空航天上的應(yīng)用》既有一定的理論性，又有較大的實用價值。適用于國內(nèi)從事鈦合金研究與應(yīng)用，可供航空航天、化學(xué)工業(yè)及其他工程領(lǐng)域設(shè)計選材、生產(chǎn)制造等方面的工程技術(shù)人員參考。

作者簡介

作者：(美國)莫依謝耶夫 (Moiseyev Valentin N.) 譯者：董寶明 張勝 郭德倫 梁慧鳳

書籍目錄

第1章　鈦合金的組織特點1.1 雜質(zhì)對鈦性能的影響1.2 鈦與合金元素的相互作用1.3 鈦合金中的帷⑩固溶體1.4 鈦合金中的化合物1.5 峒扳固溶體的穩(wěn)定性1.6 鈦合金的相變1.7 鈦合金力學(xué)性能的強化1.8 鈦合金高溫性能的強化第2章　結(jié)構(gòu)鈦合金2.1 緒論2.2 低強度高塑性鈦合金2.2.1 BTl-00工業(yè)純鈦2.2.2 BTl-0工業(yè)純鈦2.2.3 OT4-0鈦合金2.2.4 IIT-7M鈦合金2.2.5 OT4-1鈦合金2.2.6 OT4-1V鈦合金2.3 中強度鈦合金2.3.1 OT4鈦合金2.3.2 OT4-V鈦合金2.3.3 IIT-3M鈦合金2.3.4 BT5-1鈦合金2.3.5 BT6C鈦合金2.3.6 BT20鈦合金2.3.7 ST5鈦合金2.4 高強度鈦合金2.4.1 BT6鈦合金2.4.2 BT14鈦合金2.4.3 BT16鈦合金2.4.4 BT15鈦合金2.4.5 ST6鈦合金2.4.6 BT22鈦合金2.4.7 BT22I鈦合金2.4.8 BT23鈦合金2.4.9 BT32鈦合金2.4.10 BT35鈦合金2.4.11 BT37鈦合金第3章　高溫鈦合金3.1 緒論3.2 馬氏體型高溫鈦合金3.2.1 BT3-1鈦合金3.2.2 BT8鈦合金3.2.3 BT9鈦合金3.2.4 BT25y鈦合金3.2.5 BT8-1鈦合金3.3 高溫近嶁皖押轄?3.3.1 BT18y鈦合金3.3.2 BT36鈦合金第4章　功能型鈦合金4.1 低溫鈦合金4.2 特殊耐腐蝕鈦合金4.2.1 4202鈦合金4.2.2 4201鈦合金4.3 金屬間化合物基合金4.3.1 鈦-鋁化合物基合金4.3.2 鈦-鎳化合物基合金4.3.3 共析體基合金4.4 鑄造鈦合金第5章　鈦合金加工工藝及性能5.1 鈦合金熱變形時的組織變化和性能5.2 鈦合金的熱處理5.2.1 普通退火處理5.2.2 熱處理強化（淬火+時效）5.3 鈦合金的焊接5.4 鈦合金的表面處理技術(shù)5.4.1 加熱時鈦與氣體的相互作用5.4.2 鈦合金零件的機械加工5.4.3 鈦合金零件的表面強化第6章　鈦及鈦合金的應(yīng)用

章節(jié)摘錄

第1章 鈦合金的組織特點1.1 雜質(zhì)對鈦性能的影響鈦存在兩種同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變：在高溫狀態(tài)下呈現(xiàn)體心立方(bcc)晶格，而在低溫狀態(tài)下呈現(xiàn)密排六方（hcp）晶格。溫度在882°C以下為，溫度高于882°C到熔點為。的晶格常數(shù)為：，c=4.683A．溫度為25°C時，（計算采用外推法，1A=0.1nm）。鈦及其合金的性能在很大程度上取決于氣體雜質(zhì)的含量，雜質(zhì)主要來源于作為原材料的海綿鈦。而其雜質(zhì)中的氧，還提高了鈦的使用性能——力學(xué)強度。實際上，沒有雜質(zhì)、非常純的鈦作為結(jié)構(gòu)材料是沒有什么使用意義的。例如，采用碘化物法精煉的鈦具有如下的力學(xué)性能：強度極限為250MPa，屈服強度為106MPa，相對延伸率為72%，斷面收縮率為86%，維氏硬度為83.4kgtfmm2。在這種純鈦中氧的含量低于0.01%，氮含量低于0.008%，其他雜質(zhì)是極其微量的。相比較而言，工業(yè)純鈦BTI-00的強度極限為300-450MPa，BTl-O鈦的強度極限為400-550MPa。其實工業(yè)純鈦強度的提高主要依靠于氧，而氮、碳、硅和鐵等元素在一定程度上也起到了強化的作用。因此，工業(yè)用鈦實際上是一種含有多種元素的復(fù)合合金，各種元素對鈦的多晶轉(zhuǎn)變溫度有著各自的影響，其影響結(jié)果主要表現(xiàn)為工業(yè)用鈦沒有一個確定的轉(zhuǎn)變點，而只存在一個轉(zhuǎn)變溫度區(qū)間。純鈦的嵯嘣諼露℃以上轉(zhuǎn)變?yōu)锽相。工業(yè)用純鈦與純鈦相比，其轉(zhuǎn)變開始的溫度比純鈦還要低，而轉(zhuǎn)變結(jié)束的溫度比純鈦要高。工業(yè)純鈦轉(zhuǎn)變溫度區(qū)間范圍一般為865-920℃（氧和氮含量總和不超過0.15%條件下）。純鈦和工業(yè)純鈦在微觀組織上的差異主要是由氧雜質(zhì)含量不同所決定的。

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《鈦合金在俄羅斯飛機及航空航天上的應(yīng)用》由航空工業(yè)出版社出版。

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