新型航空高性能鈦合金材料技術研究與發展

《新型航空高性能鈦合金材料技術研究與發展》是2013年航空工業出版社出版的圖書，圖書作者是朱知壽、郭倩旎。

基本介紹

• 中文名：新型航空高性能鈦合金材料技術研究與發展
• 作者：朱知壽、郭倩旎
• 出版社：航空工業出版社
• 出版時間：2013年12月
• I S B N：978-7-5165-0311-9

內容簡介

本書綜述了我國50年來鈦合金材料及鈦工業的快速發展，並闡述了我國航空用鈦合金材料與世界已開發國家相比在發展體系化、生產規模化、套用成熟化和製造低成本化等諸多方面存在的主要差距，提出應在最佳化產業結構、自主創新、建立具有中國特色的航空結構用鈦合金材料體系等方面開展新型鈦合金材料技術研究，以提高我國鈦合金材料在航空工業領域的用量與套用水平。本書以新一代飛機用低強度高塑性、中強度高韌性、高強度高韌性、超高強度及損傷容限等鈦合金系列為主線，通過第1章和第2章介紹鈦合金材料技術基礎與發展，闡明了採用一系列綜合強韌化手段創建鈦合金主幹材料體系的可行性；通過第3章梳理我國現有航空結構用鈦合金材料體系特點，指出應進一步精簡和最佳化主幹鈦合金材料的發展目標；第4～第7章重點介紹研究團隊在發展飛機結構用新型主幹鈦合金材料及套用技術方面所取得的研究進展。

目錄

第1章 鈦及鈦合金的技術基礎與發展現狀

1.1 鈦及鈦合金的主要特性與套用

1.1.1 鈦及鈦合金的主要特性

1.1.2 鈦的合金化與鈦合金

1.1.3 鈦及鈦合金的主要套用

1.2 鈦合金的主要製備工藝與加工方法

1.2.1 鈦合金真空熔煉

1.2.2 鈦合金的鍛造

1.2.3 熱處理

1.2.4 機械加工

1.2.5 近淨成形技術

1.2.6 先進焊接技術

1.2.7 表面處理技術

1.3 中國鈦及其合金的產業發展現狀與存在的主要問題

1.3.1 中國鈦及鈦合金的產業發展現狀

1.3.2 中國鈦及鈦合金產業發展存在的主要問題

1.4 航空用鈦合金材料研究現狀與存在的主要差距

1.4.1 新一代航空鈦合金材料綜合性能要求

1.4.2 研究現狀與存在的主要差距

參考文獻

第2章 航空用鈦合金組織、結構與力學性能關係研究

2.1 鈦合金的顯微組織類型及工程化定義

2.1.1 鈦合金顯微組織類型的一般分類

2.1.2 鈦合金顯微組織類型的工程化分類

2.2 鈦合金的顯微組織特徵

2.2.1 等軸組織

2.2.2 雙態組織

2.2.3 網籃組織

2.2.4 片層組織

2.3 鈦合金組織類型與力學性能的一般關係

2.3.1 靜強度性能

2.3.2 斷裂韌性

2.3.3 疲勞裂紋擴展速率

2.3.4 疲勞性能

2.4 鈦合金晶體學擇優取向（織構）對性能的影響

2.5 合金化和工藝創新是發展航空用綜合高性能鈦合金材料技術的關鍵途徑

2.5.1 合金化設計的套用

2.5.2 工藝創新的套用

參考文獻

第3章 航空用鈦合金材料體系的形成與發展

3.1 中國飛機用鈦合金材料按體系發展的必要性

3.2 鈦合金的一般分類

3.2.1 按組織結構分類

3.2.2 按用途與特性分類

3.2.3 按製備方法分類

3.3 中國飛機用鈦合金材料基本體系

3.3.1 低強度高塑性鈦合金系列

3.3.2 中強度高韌性鈦合金系列

3.3.3 高強高韌鈦合金

3.3.4 鑄造鈦合金

3.4 飛機結構鈦合金基本性能指標體系

3.5 飛機結構鈦合金的技術標準體系

3.6 飛機結構用鈦合金基本體系

3.7 飛機結構鈦合金系列綜合評價

3.8 我國飛機結構鈦合金材料系列的完善與未來發展建議

3.8.1 當前存在的主要問題

3.8.2 系列發展與完善的建議

參考文獻

第4章 中等強度高損傷容限型鈦合金材料的研究與發展

4.1 損傷容限設計概念與套用發展現狀

4.2 損傷容限型鈦合金研究與套用

4.2.1 國外損傷容限型鈦合金的研究與套用現狀

4.2.2 國內中等強度高損傷容限型鈦合金的研究與套用現狀

4.3 TC4-DT鈦合金的鍛造變形與組織均勻化控制

4.3.1 TC4-DT鈦合金鍛坯的組織細化與均勻化

4.3.2 TC4-DT鈦合金鍛件的均勻化改鍛試驗研究

4.3.3 TC4-DT鈦合金鍛件的變形與組織性能的關係

4.4 TC4-DT鈦合金的新型準β熱處理工藝與組織性能控制

4.4.1 新型準β熱處理工藝對片層組織及其組織參數的影響

4.4.2 新型準β熱處理工藝與力學性能的關係

4.4.3 初生α相含量對TC4-DT鈦合金的力學性能和疲勞裂紋擴展行為的影響

4.4.4 片層組織參數對TC4-DT鈦合金疲勞裂紋擴展行為的影響

4.4.5 TC4-DT鈦合金疲勞裂紋擴展斷口的特徵分析

4.4.6 近門檻區疲勞裂紋擴展速率的組織敏感性及轉折點形成機制

4.5 TC4-DT合金疲勞裂紋擴展速率模型與數學描述

4.5.1 用Paris方程對裂紋擴展速率的描述

4.5.2 Forman方程對裂紋擴展速率的描述

4.5.3 用Elber型方程對裂紋擴展速率的描述

4.5.4 考慮轉折點ΔK_t的新型F-E分段方程

4.6 TC4-DT合金的綜合性能評價

4.6.1 TC4-DT鈦合金的電子束焊接性能

4.6.2 TC4-DT鈦合金鍛件的綜合性能評價

參考文獻

第5章 高強度高韌性損傷容限型鈦合金的研究與發展

5.1 國內外高強度高韌性鈦合金的研究與套用

5.1.1 國外高強度高韌性鈦合金的研究與套用

5.1.2 國內高強度高韌性鈦合金的研究概況

5.2 高強度鈦合金的強韌化工藝和技術發展狀況

5.2.1 新型合金化

5.2.2 新型β熱處理工藝

5.2.3 新型準β鍛造工藝

5.2.4 損傷容限型鈦合金的β加工綜合強韌化技術基礎

5.3 自主研發的我國飛機結構用TC21新型高強高韌損傷容限型鈦合金

5.3.1 TC21鈦合金的合金化與綜合性能特點

5.3.2 TC21合金的相組成和相變特點

5.4 TC21鈦合金的新型準β鍛造工藝

5.5 TC21鈦合金的熱處理、組織與性能關係

5.5.1 第一次退火（固溶處理）的影響

5.5.2 第二次退火（時效）溫度的影響

5.5.3 第二次退火（時效）時間的影響

5.6 TC21鈦合金的主要工藝性能

5.6.1 焊接性能

5.6.2 超塑性能

5.6.3 氫置塑性

5.7 TC21鈦合金的損傷容限和綜合性能評價

5.7.1 疲勞裂紋擴展速率

5.7.2 斷裂韌性

5.7.3 疲勞性能

5.7.4 高溫性能

5.7.5 腐蝕疲勞性能

5.7.6 損傷容限特性

5.7.7 綜合性能的對比分析

5.8 TC21鈦合金的套用與前景

參考文獻

第6章 超高強度高韌性鈦合金的研究與套用

6.1 國內外亞穩β型鈦合金研究與發展現狀

6.1.1 亞穩β型鈦合金的主要特點

6.1.2 國內外亞穩β型鈦合金的研究與發展情況

6.1.3 亞穩β型鈦合金的相變特點

6.2 航空用超高強度鈦合金的研製與套用

6.2.1 TB8超高強度鈦合金的組織、相組成和相變特點

6.2.2 TB8鈦合金的鍛造

6.2.3 TB8鈦合金的熱處理

6.2.4 TB8鈦合金的冷成形

6.2.5 TB8鈦合金的抗氧化性

6.2.6 TB8鈦合金的焊接

6.3 TB8超高強度鈦合金的主要力學性能特點

6.3.1 TB8鈦合金板材主要力學性能特點

6.3.2 TB8鈦合金棒材與鍛件主要力學性能特點

6.4 TB8超高強度鈦合金的典型套用

6.4.1 “九五”期間的主要套用

6.4.2 “十一五”期間的主要套用

6.4.3 套用前景

參考文獻

第7章 新型低強度高塑性鈦合金材料研究與套用

7.1 低強度高塑性鈦合金的主要特點與套用

7.1.1 Ti45Nb合金絲材

7.1.2 TA18（Ti-3Al-2.5V）鈦合金管材

7.2 Ti45Nb低強度高塑性鈦合金的工藝、組織與性能關係控制

7.2.1 Ti45Nb絲材的變形、再結晶及相結構

7.2.2 Ti45Nb絲材組織與性能關係控制研究

7.3 國產與進口Ti45Nb絲材的綜合性能對比

7.3.1 冷鐓性能

7.3.2 室溫拉伸性能對比

7.3.3 剪下性能

7.3.4 扭轉性能

7.4 Ti45Nb鈦合金的其他力學性能與工藝性能

7.4.1 熱加工與冷加工

7.4.2 熱處理

7.4.3 拉伸和剪下性能

7.4.4 熱穩定性能

7.4.5 冷頂鍛性能

7.4.6 表面處理

7.4.7 機械加工

7.5 Ti45Nb鈦合金的套用

參考文獻