
| 本书是目前国际上有关钛与钛合金研究的最新著作。书中全面而系统地介绍了钛与钛合金的最新研究成果。内容覆盖了钛材料的相关基础理论,基本性能,制备、加工和成形技术,后续处理技术以及在各种工业领域中的应用等,并对各方面的科学问题进行了精辟的论述。 本书的突出特点是各个章节由来自不同研究机构的专家撰写。书中附有大量的图表,数据翔实,对钛材料的研究具有很强的理论指导意义和很高的参考价值。可供从事钛材料研制、设计、应用的科研与工程技术人员参考。 |
| Christoph Leyens1967年生,获德国RWTH Aachen大学博士学位,曾经在美国从事科研工作18个月,现为德国航空航天中心(DLR)轻金属复合材料小组负责人,主要研究方向为钛基复合材料的研制和钛基及镍基材料的涂层技术。 Manfred Peters,1950年生,毕业于Bochum的Ruhr大学,专攻钛合金的结构和性能,获博士学位。曾经在美国Carnegie-Mellon大学工作两年,1982年进入德国航空航天中心(DLR)工作,现为材料研究所副所长,已从事轻金属和高温涂层领域的科研工作30多年。 20世纪40年代起钛合金就是大家所熟知的航空材料。现在,钛合金由于其优异的性能——高比强度、优良的抗腐蚀性能而在化学工程、人体植入物如髋关节替代品或者近海工业、能源或汽车工业中的应用逐渐增多。此外钛合金在体育用品和日常消费品领域,如高尔夫球棒、自行车或珠宝饰物中的需求量也越来越多,使得钛已经成为我们日常生活中的一部分。 对于想要更多了解有关钛合金的开发、加工和应用方 |
| 第1章钛及钛合金的组织和性能1 11引言1 12钛的冶金学3 121晶体结构3 122塑性变形4 123β/α转变5 124扩散6 13钛合金的分类7 14金相试样制备10 15钛合金的显微组织11 16钛合金的性能15 17钛的合金化元素16 18传统钛合金17 181α合金17 182近α合金19 183α+β合金19 184亚稳态β合金20 19钛合金的织构20 110钛合金的力学性能22 1101强度23 1102刚性25 1103高温强度26 1104损伤容限性和疲劳28 111参考文献与进一步阅读30 第2章β钛合金32 21引言32 22冶金和加工工艺33 23力学性能36 231拉伸性能36 232断裂韧性40 233疲劳(HCF)43 234疲劳裂纹扩展(FCP)46 24应用48 25参考文献与进一步阅读49 第3章有序斜方晶系钛铝化合物:具有高损伤容限性能的金属间化合物52 31引言52 32物理冶金:晶体结构、相平衡和合金化学成分55 33有序斜方晶系钛铝化合物的性能57 331物理性能57 332显微组织58 333力学性能60 34氧化和环境脆化69 35结束语74 36参考文献与进一步阅读75 第4章γ钛铝化合物:合金设计及性能79 41引言79 42γ-钛铝化合物的组成80 43相变及显微组织83 44变形的微观机制86 441滑移和孪生系统86 442位错增殖89 443孪晶形核93 444滑移阻力和位错可动性94 45力学性能99 451晶粒细化100 452合金成分的作用101 453添加Nb后产生的固溶效应102 454沉淀强化104 455抗蠕变性107 456裂纹扩展和断裂韧性112 457疲劳行为115 46基本工艺情况117 461铸锭制备118 462铸造119 463热加工过程中的动态再结晶120 464热加工工艺路线研究的进展123 47结论128 48致谢129 49参考文献与进一步阅读129 第5章钛合金的疲劳136 51引言136 52显微组织的影响136 521商业纯钛,α合金137 522近α和α+β合金140 523β合金145 53晶体学织构对疲劳寿命的影响150 54平均应力对疲劳寿命的影响151 55机械表面处理的影响152 56热加工表面处理的影响155 561α合金155 562近α和α+β合金155 563β合金15757钛铝化合物158 58复合材料159 59小结161 510参考文献与进一步阅读161 第6章钛合金和钛铝化合物的氧化与防护165 61引言165 62金属氧化的基础166 621氧化反应热力学167 622氧化动力学168 623合金的氧化172 63钛合金和钛铝化合物的氧化行为175 631氧化皮的形成175 632合金表面层以下区域中非金属元素的溶解185 64提高抗氧化性的措施188 641合金元素188 642预氧化190 643涂层190 65小结和展望197 66参考文献与进一步阅读197 第7章钛及钛合金--从原材料到半成品205 71引言205 72海绵钛205 73从海绵到锭坯208 74钛、钛合金及特种合金210 75半成品加工212 76应用21477回收216 78小结和展望217 第8章钛合金的加工218 81引言218 82钛合金的机加工218 83铸造220 84焊接222 841熔化焊223 842摩擦焊224 843电子束焊224 844激光束焊224 845点焊225 846焊接结构的性能225 85超塑性成形/扩散连接227 86粉末冶金229 87参考文献与进一步阅读231 第9章钛的熔模铸造233 91钛23392铸造合金233 93熔炼系统234 94造型材料234 95铸件设计235 96精加工235 961酸洗(化学蚀刻)235 962热等静压(HIP)236 963焊接236 97铸件实例236 第10章钛及钛合金的超塑性成形与扩散连接240 101引言240 102超塑性242 103扩散连接245 104SPF工艺246 105SPF材料研究以确定参数247 106SPF加工249 107SPF构件实例249 108SPF成形压力250 109SPF/DB加工251 1010SPF/DB结构和构件252 1011小结253 1012参考文献与进一步阅读253 第11章钛的锻造254 111引言254 112常规性能和应用254 113钛合金的热加工258 1131锻造坯的加工258 1132锻造259 1133热处理260 114工艺设计261 1141几何要求261 1142锻件和锻造设备262 1143锻件的加工参数262 1144有限元模拟264 115工艺优化和应用实例265 116参考文献与进一步阅读267 第12章连续纤维增强钛基复合材料:制备、性能和应用268 121引言268 122制备工艺269 123性能273 1231强度和刚性273 1232蠕变性能275 1233疲劳性能277 1234TMCs的各向异性279 1235残余热应力281 124TMCs的尺寸与设计285 125材料模型286 126应用2871 27小结和展望289 128参考文献与进一步阅读289 第13章钛合金在航空航天领域中的应用292 131引言292 132钛合金在飞机中的应用293 1321飞机机架294 1322燃气涡轮发动机297 1323直升机302 133太空应用303 134参考文献与进一步阅读305 第14章γ(TiAl)基合金的生产、加工和应用307 141引言307 142γ(TiAl)基合金的成分308 143通过热处理调整显微组织311 144γ(TiAl)基合金的加工315 1441铸锭的生产315 1442粉末生产和压制317 1443热加工320 1444锻造321 1445一次挤压和多次挤压324 1446板材和箔材的轧制325 1447超塑性成形327 145后续加工330 1451连接330 1452机加工331 146需求、部件、测试和应用332 1461燃气涡轮发动机332 1462航空333 1463汽车发动机335 147结束语337 148参考文献与进一步阅读338 第15章钛及钛合金在非航空航天领域中的应用343 151引言343 152化学工业、加工业和发电工业343 1521热交换器和冷凝器344 1522容器和仪表制造业344 1523尺寸稳定的阳极--提炼冶金346 1524石油化工炼油厂346 1525烟道气体脱硫346 1526蒸汽涡轮机叶片347 1527其他应用348 153在海洋和近海中的应用348 154汽车工业350 155建筑业353 156体育和休闲用品355 1561高尔夫球355 1562网球拍、棒球拍和台球弹击杆356 1563自行车:不仅仅局限于车架356 1564潜水呼吸用具358 1565探险和出游用品358 1566刀具358 1567冬季运动用品359 1568多种体育用品359 157医学应用360 158牙科植入物363 159首饰和时尚用品363 1510乐器365 1511光学工业366 1512信息技术366 1513安全与防护366 1514参考文献与进一步阅读368 第16章钛及钛合金的医学应用369 161引言369 162各种生物医用金属材料的比较369 1621抗蚀性369 1622生物相容性371 1623生物黏附性(骨骼融合性)372 1624力学性能、加工性能和适用性375 163合适的钛基复合材料实例376 1631具有特殊力学性能的钛材料的结构性表面376 1632具有特殊生物学性能的Ti/陶瓷复合材料380 1633具有特殊物理性能的Ti/陶瓷复合材料383 1634抗磨损性得到改善的Ti/陶瓷复合材料385 164参考文献与进一步阅读391 第17章钛在牙科领域中的应用393 171引言393 172牙科用钛及钛合金的相关临床特性393 1721抗蚀性393 1722生物相容性395 1723物理性能395 173钛及钛合金在牙科中的应用397 1731正牙学397 1732修复学398 1733植牙学400 174牙科实验室中钛的加工401 1741牙科用钛的熔炼与铸造技术401 1742CAD/CAM技术402 175小结402 176参考文献与进一步阅读403 第18章钛在汽车制造领域中的应用404 181引言404 182钛在汽车制造领域中的潜在应用405 1821性能405 1822潜在的应用407 183钛制悬簧410 184排气系统413 185结论415 186参考文献与进一步阅读416 第19章钛合金在近海中的应用417 191引言417 192材料和对材料的要求417 1921在近海中应用的钛材料417 1922海水腐蚀418 1923在油和气体环境中的腐蚀418 1924应力腐蚀开裂(SCC)419 1925电偶腐蚀419 1926疲劳421 193加工422 1931焊接422 1932冷成形422 1933渗氮424 194应用424 1941海水系统425 1942热交换器425 1943次氯酸盐系统426 1944升降管管道426 1945升降管楔形应力接头427 1946海底系统427 195货源和成本427 1951交货427 1952成本427 196标准428 197结论428 198参考文献与进一步阅读429 |
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