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1.1钛的发展史、生产过程及其重要特性1

第1章 绪论1

1.2钛和钛合金铸造的发展3

1.3钛和钛合金铸造的现状与展望4

参考文献7

第2章 铸造钛和钛合金8

2.1钛和钛合金的物理性质8

2.1.1晶体结构8

2.1.2密度8

2.1.3熔点与沸点8

2.1.5热胀系数9

2.1.4导热性9

2.1.6比热容10

2.1.7导电性10

2.1.8钛与其他金属物理性能的比较11

2.2钛和钛合金的化学性能12

2.2.1与氧的反应12

2.2.与氮的反应13

2.2.3与氢的作用和氢脆13

2.2.4与碳和硅的作用13

2.2.6耐腐蚀性能14

2.2.5与化合物的反应14

2.2.7电化学腐蚀20

2.2.8应力腐蚀裂纹20

2.3钛与合金元素的相互作用20

2.3.1钛与合金元素相互作用的特点20

2.3.2钛合金元素和杂质的分类21

2.4铸造钛和钛合金25

2.4.1铸造钛和钛合金的牌号及其化学成分26

2.4.2铸造钛和钛合金的力学性能26

2.4.3铸造钛合金的新发展与展望33

参考文献38

第3章 钛和钛合金的铸造性能40

3.1流动性和充填性40

3.2钛和钛合金的凝固收缩46

3.2.1体收缩和气缩孔46

3.2.2线收缩47

3.3凝固过程形成的铸造表面特性49

3.4液态钛浇注和凝固过程形成气体缺陷的倾向51

3.5抗裂性55

3.6凝固过程形成铸造组织的特性57

3.6.1影响钛和钛合金铸造结晶组织的因素58

3.6.2改善钛和钛合金铸造结晶组织的方法63

参考文献64

第4章 钛和钛合金铸件结构及铸件工艺的设计66

4.1铸件结构的设计67

4.1.1铸件结构设计的基本要求67

4.1.2铸件结构基本要素的设计68

4.1.3转制件的结构设计78

4.2铸件工艺设计85

4.2.1确定工艺方案85

4.2.2铸件工艺结构及其参数的设计86

4.3浇注系统的设计91

4.3.1浇注系统的组元92

4.3.2铸件的位置95

4.4铸件结构和铸件工艺设计的综合完成96

参考文献96

第5章 钛和钛合金铸造的造型材料及辅助材料97

5.1概述97

5.2耐火材料98

5.2.1石墨98

5.2.2部分普通金属和难熔金属（粉）102

5.2.3难熔化合物104

5.2.4氧化物106

5.3粘结剂110

5.3.1碳质粘结剂110

5.3.2氧化物粘结剂113

5.4辅助材料117

5.4.1模料117

5.4.2辅助添加剂118

参考文献119

6.2造型工艺121

6.2.1硬模铸造121

6.1概述121

第6章 钛和钛合金铸造的造型工艺121

6.2.2砂型铸造127

6.2.3熔模精密铸造151

6.2.4壳型铸造196

第7章 钛和钛合金铸造的熔炼铸造设备与工艺200

参考文献206

7.1概述209

7.2钛和钛合金铸造的熔炼铸造设备209

7.2.1自耗炉213

7.2.2凝壳炉214

7.3钛和钛合金铸造的熔炼与铸造工艺231

7.3.1真空自耗电极电弧熔炼231

7.3.2钛和钛合金的其他熔炼铸造方法251

7.4铸件成形262

7.4.1静止浇注（重力浇注）262

7.4.2离心浇注264

7.4.3其他试验性的成形方法268

参考文献274

8.1概述276

第8章 钛和钛合金铸件的清理与精修276

8.2铸件清砂、脱壳277

8.3切割浇注系统277

8.4消除应力退火278

8.5去除浇冒口残根279

8.6精整280

8.7喷砂和抛丸清理280

8.8酸洗281

8.9补焊283

8.10热等静压293

8.11铸件的矫正299

参考文献300

第9章 钛和钛合金铸件的热处理302

9.1钛和钛合金铸件热处理的基础和目的302

9.1.1热处理的基础302

9.1.2热处理的目的304

9.2热处理的特点和热处理前的准备工作及注意事项305

9.2.1热处理的特点305

9.2.2热处理前的准备工作及注意事项306

9.3热处理的类型306

9.3.1退火307

9.3.2热等静压314

9.3.3强化热处理318

9.3.4氢处理324

9.3.5特种热处理330

9.4钛和钛合金铸件热处理过程容易发生的问题及其防止措施331

9.5热处理后的处理333

参考文献334

第10章 钛和钛合金铸件的质量检验与常见缺陷336

10.1概述336

10.1.1铸件质量检验的有关标准336

10.1.2铸件分类和质量级别339

10.1.3铸件质量检验项目、要求和方法340

10.2.1化学成分分析342

10.2.2力学性能检验342

10.2铸件质量检验过程和需要说明的几个问题342

10.2.3铸件表面质量检验343

10.2.4铸件内部质量检验343

10.2.5铸件的几何形状和尺寸检验344

10.3影响钛和钛合金铸件质量的因素344

10.4.1材料缺陷345

10.4.2表面缺陷345

10.4钛和钛合金铸件的常见缺陷345

10.4.3内部缺陷346

10.4.4尺寸和几何形状缺陷346

参考文献364

第11章 钛和钛合金铸件的焊接366

11.1钛和钛合金铸件的焊接性366

11.1.1间隙元素的影响366

11.1.2合金元素的影响367

11.1.3焊接热循环造成的显微组织变化的影响368

11.2钛和钛合金铸件的焊接工艺370

11.2.1钨极氩弧焊371

11.2.2真空电子束焊385

11.3钛和钛合金铸件焊接过程中缺陷的产生和防止388

11.4钛和钛合金铸件焊接后的热处理和质量检验392

11.4.1焊后热处理392

11.4.2焊后质量检验393

参考文献396

第12章 钛和钛合金铸件的应用397

12.1概述397

12.2钛和钛合金铸件的应用现状398

12.2.1在航空、航天工业中的应用398

12.2.2在化工及其他工业部门中的应用405

12.2.4在医疗卫生和运动器械领域中的应用407

12.2.3在海洋运输及其有关方面的应用407

12.2.5在汽车工业上的应用410

12.2.6在艺术铸造和其他方面的应用411

12.3钛和钛合金铸件应用中应注意的几个问题411

12.3.1表面的完整性411

12.3.2与异体金属的接触及防护412

12.3.3应力腐蚀413

12.4应用钛和钛合金铸件的技术、经济效益414

参考文献417

附表 中国、俄罗斯、美国铸造钛和钛合金牌号对照表419