《鈦合金選用與設計》是2014年8月1日化學工業出版社出版的圖書，作者是林翠、杜楠。
基本介紹
- 書名：鈦合金選用與設計
- 出版社：化學工業出版社
- 頁數：214頁
- 開本：16
- 品牌：化學工業出版社
- 作者：林翠、杜楠
- 出版日期：2014年8月1日
- 語種：簡體中文
- ISBN：712220717X
內容簡介,作者簡介,圖書目錄,書籍序言,
內容簡介
本書是《材料延壽與可持續發展》叢書之一，首次從材料選用和延長使用壽命的角度對鈦合金材料進行論述。重點闡述針對提高鈦合金製品的抗腐蝕性能、摩擦磨損性能以及疲勞與腐蝕疲勞性能的選材設計、結構設計和表面處理方法，探討影響鈦合金使用壽命的主要因素以及預防和控制措施，總結鈦合金的再製造方法和研究現狀。 本書可供從事有色金屬套用技術開發、工業設備設計和製造的工程技術人員參考，也可供冶金、材料、工業設備等專業的高校師生參考。
1 本書是國家出版基金項目——材料延壽與可持續發展 叢書之一，編寫和出版質量很高。 2 本書首次比較清晰地從鈦合金選用的角度來闡述鈦合金的相關性能及相應的設計方法。
作者簡介
杜楠，南昌航空大學教授，江西省高校中青年學科帶頭人，中國腐蝕與防護學會理事，中國航空科學基金專家委員會委員。主要研究方向：材料大氣腐蝕早期規律；酸性土壤腐蝕；精細結構電沉積理論及工藝；特種塗料的製備及性能。
近年主持國家自然科學基金、教育部重點科技項目、江西省自然科學基金、“973”子項、“863”子項、國防預研項目等科研項10項，參與國家科技部公益專項課題子項、國家科技基礎條件平台工作項目子項，江西省自然科學基金、教育部社科規劃課題、江西省教改課題等10餘項。曾獲江西省教學成果二等獎2項。
近年主持國家自然科學基金、教育部重點科技項目、江西省自然科學基金、“973”子項、“863”子項、國防預研項目等科研項10項，參與國家科技部公益專項課題子項、國家科技基礎條件平台工作項目子項，江西省自然科學基金、教育部社科規劃課題、江西省教改課題等10餘項。曾獲江西省教學成果二等獎2項。
圖書目錄
第1章鈦的性能與鈦資源
1.1鈦的簡介/001
1.2基本性能/002
1.2.1熱學性質/003
1.2.2電學性質/004
1.2.3力學性質/004
1.2.4化學性質/005
1.3鈦資源現狀/006
1.3.1當前鈦儲量/006
1.3.2鈦合金在各領域中的使用量/007
參考文獻/010
第2章鈦合金的種類
2.1鈦合金牌號及套用領域/012
2.2航空航天用鈦合金/015
2.2.1航空工業/015
2.2.2航天工業/025
2.3船舶用鈦合金/028
2.3.1核潛艇/029
2.3.2深潛器/030
2.3.3艦船動力裝置/030
2.3.4民用船舶/031
2.3.5船舶工業中鈦合金的選擇/031
2.4化工用鈦合金/033
2.4.1基本化工/034
2.4.2石油煉製/037
2.4.3石油化工/038
2.4.4化學工業中鈦合金的選擇/039
2.5汽車用鈦合金/039
2.5.1發動機/041
2.5.2排氣管及消音器/042
2.5.3閥門座圈/042
2.5.4彈簧/043
2.5.5制動裝置/044
2.5.6汽車工業中鈦合金的選擇/044
2.6醫療領域用鈦合金/044
2.6.1人體植入物/045
2.6.2手術器械/046
2.6.3醫療領域中鈦合金的選擇/047
2.7體育領域用鈦合金/047
2.8生活用品鈦合金/050
2.9形狀記憶鈦合金/052
參考文獻/055
第3章鈦合金的環境適應性及選用設計
3.1鈦合金構件在使用環境中的耐腐蝕性能/058
3.1.1大氣環境/058
3.1.2海水環境/058
3.1.3工業環境/060
3.1.4高溫環境/076
3.1.5人體環境/077
3.2在各種腐蝕環境中的選材/079
3.3在各種腐蝕環境中鈦合金構件的結構設計/084
3.3.1點蝕/085
3.3.2縫隙腐蝕/086
3.3.3電偶腐蝕/088
3.4鈦合金耐蝕性表面處理/090
3.4.1熱氧化/090
3.4.2貴金屬鍍層/090
3.5鈦合金表面生物活性塗層/091
3.5.1單一羥基磷灰石塗層/091
3.5.2複合塗層/091
3.5.3梯度塗層/092
3.5.4納米塗層/093
參考文獻/094
第4章鈦合金的耐磨性及選用設計
4.1鈦合金的摩擦磨損性能/097
4.2鈦合金耐磨性的提高/097
4.2.1滲鍍/098
4.2.2陽極氧化/104
4.2.3微弧氧化/107
4.2.4雷射熔覆/110
4.2.5雷射表面合金化/119
4.2.6離子注入/120
4.2.7電鍍和化學鍍/122
參考文獻/129
第5章鈦合金的疲勞性能及選用設計
5.1鈦合金的氫脆/138
5.1.1吸氫的途徑和氫化物的形成/138
5.1.2氫脆的影響因素/139
5.2鈦合金的斷裂韌性/143
5.2.1顯微組織的影響/144
5.2.2合金成分的影響/144
5.2.3熱處理的影響/144
5.3鈦合金的疲勞性能/145
5.3.1顯微組織對高周疲勞（HCF）強度的影響/145
5.3.2晶體學織構對高周疲勞（HCF）強度的影響/149
5.3.3平均應力對高周疲勞（HCF）強度的影響/150
5.3.4表面強化對高周疲勞（HCF）強度的影響/150
5.3.5再結晶對高周疲勞（HCF）強度的影響/151
5.3.6鈦合金在人體環境中的腐蝕疲勞/154
5.4鈦合金氫脆的防止/155
5.5鈦合金構件抗疲勞結構設計/157
5.5.1鈦合金構件抗疲勞選材/158
5.5.2鈦合金構件抗疲勞設計/158
參考文獻/159
第6章鈦合金的再製造工程
6.1再製造表面工程技術/165
6.1.1納米複合電刷鍍/165
6.1.2微/納米等離子噴塗/169
6.2雷射再製造技術/172
6.2.1雷射熔覆/172
6.2.2雷射快速成形修復/177
6.3自修復技術/180
6.3.1微/納米摩擦損傷自修復/180
6.3.2礦物微粉摩擦磨損修復/181
參考文獻/182
第7章鈦合金的循環利用
7.1國外廢鈦的利用/186
7.1.1廢鈦的產生/187
7.1.2廢鈦的分類/188
7.1.3利用現狀/188
7.1.4鈦製品在各領域的使用年限及再利用情況/189
7.2國外廢鈦利用技術/190
7.2.1真空自耗電弧熔煉法/190
7.2.2真空非自耗電弧熔煉法/191
7.2.3真空等離子束熔煉法/192
7.2.4電子束熔煉法/193
7.2.5粉末冶金法/194
7.2.6感應熔煉法/194
7.2.7提取冶金法/194
7.3再生鈦合金的生產和套用/195
7.4中國鈦廢料的利用/197
7.4.1鈦廢料的利用現狀/197
7.4.2塊狀鈦廢料的回收處理/198
7.4.3屑狀鈦廢料的處理/204
7.4.4中國鈦廢料回收利用存在的問題與建議/206
參考文獻/207
索引/210
1.1鈦的簡介/001
1.2基本性能/002
1.2.1熱學性質/003
1.2.2電學性質/004
1.2.3力學性質/004
1.2.4化學性質/005
1.3鈦資源現狀/006
1.3.1當前鈦儲量/006
1.3.2鈦合金在各領域中的使用量/007
參考文獻/010
第2章鈦合金的種類
2.1鈦合金牌號及套用領域/012
2.2航空航天用鈦合金/015
2.2.1航空工業/015
2.2.2航天工業/025
2.3船舶用鈦合金/028
2.3.1核潛艇/029
2.3.2深潛器/030
2.3.3艦船動力裝置/030
2.3.4民用船舶/031
2.3.5船舶工業中鈦合金的選擇/031
2.4化工用鈦合金/033
2.4.1基本化工/034
2.4.2石油煉製/037
2.4.3石油化工/038
2.4.4化學工業中鈦合金的選擇/039
2.5汽車用鈦合金/039
2.5.1發動機/041
2.5.2排氣管及消音器/042
2.5.3閥門座圈/042
2.5.4彈簧/043
2.5.5制動裝置/044
2.5.6汽車工業中鈦合金的選擇/044
2.6醫療領域用鈦合金/044
2.6.1人體植入物/045
2.6.2手術器械/046
2.6.3醫療領域中鈦合金的選擇/047
2.7體育領域用鈦合金/047
2.8生活用品鈦合金/050
2.9形狀記憶鈦合金/052
參考文獻/055
第3章鈦合金的環境適應性及選用設計
3.1鈦合金構件在使用環境中的耐腐蝕性能/058
3.1.1大氣環境/058
3.1.2海水環境/058
3.1.3工業環境/060
3.1.4高溫環境/076
3.1.5人體環境/077
3.2在各種腐蝕環境中的選材/079
3.3在各種腐蝕環境中鈦合金構件的結構設計/084
3.3.1點蝕/085
3.3.2縫隙腐蝕/086
3.3.3電偶腐蝕/088
3.4鈦合金耐蝕性表面處理/090
3.4.1熱氧化/090
3.4.2貴金屬鍍層/090
3.5鈦合金表面生物活性塗層/091
3.5.1單一羥基磷灰石塗層/091
3.5.2複合塗層/091
3.5.3梯度塗層/092
3.5.4納米塗層/093
參考文獻/094
第4章鈦合金的耐磨性及選用設計
4.1鈦合金的摩擦磨損性能/097
4.2鈦合金耐磨性的提高/097
4.2.1滲鍍/098
4.2.2陽極氧化/104
4.2.3微弧氧化/107
4.2.4雷射熔覆/110
4.2.5雷射表面合金化/119
4.2.6離子注入/120
4.2.7電鍍和化學鍍/122
參考文獻/129
第5章鈦合金的疲勞性能及選用設計
5.1鈦合金的氫脆/138
5.1.1吸氫的途徑和氫化物的形成/138
5.1.2氫脆的影響因素/139
5.2鈦合金的斷裂韌性/143
5.2.1顯微組織的影響/144
5.2.2合金成分的影響/144
5.2.3熱處理的影響/144
5.3鈦合金的疲勞性能/145
5.3.1顯微組織對高周疲勞（HCF）強度的影響/145
5.3.2晶體學織構對高周疲勞（HCF）強度的影響/149
5.3.3平均應力對高周疲勞（HCF）強度的影響/150
5.3.4表面強化對高周疲勞（HCF）強度的影響/150
5.3.5再結晶對高周疲勞（HCF）強度的影響/151
5.3.6鈦合金在人體環境中的腐蝕疲勞/154
5.4鈦合金氫脆的防止/155
5.5鈦合金構件抗疲勞結構設計/157
5.5.1鈦合金構件抗疲勞選材/158
5.5.2鈦合金構件抗疲勞設計/158
參考文獻/159
第6章鈦合金的再製造工程
6.1再製造表面工程技術/165
6.1.1納米複合電刷鍍/165
6.1.2微/納米等離子噴塗/169
6.2雷射再製造技術/172
6.2.1雷射熔覆/172
6.2.2雷射快速成形修復/177
6.3自修復技術/180
6.3.1微/納米摩擦損傷自修復/180
6.3.2礦物微粉摩擦磨損修復/181
參考文獻/182
第7章鈦合金的循環利用
7.1國外廢鈦的利用/186
7.1.1廢鈦的產生/187
7.1.2廢鈦的分類/188
7.1.3利用現狀/188
7.1.4鈦製品在各領域的使用年限及再利用情況/189
7.2國外廢鈦利用技術/190
7.2.1真空自耗電弧熔煉法/190
7.2.2真空非自耗電弧熔煉法/191
7.2.3真空等離子束熔煉法/192
7.2.4電子束熔煉法/193
7.2.5粉末冶金法/194
7.2.6感應熔煉法/194
7.2.7提取冶金法/194
7.3再生鈦合金的生產和套用/195
7.4中國鈦廢料的利用/197
7.4.1鈦廢料的利用現狀/197
7.4.2塊狀鈦廢料的回收處理/198
7.4.3屑狀鈦廢料的處理/204
7.4.4中國鈦廢料回收利用存在的問題與建議/206
參考文獻/207
索引/210
書籍序言
在遠古人類處於採獵時代，依賴自然，聽天由命；公元前一萬年開始，人類經歷了漫長的石器時代，五千多年前進入青銅器時代，三千多年前進入鐵器時代，出現了農業文明，他們砍伐森林、種植稻麥、馴養豬狗，改造自然，進入農牧經濟時代。18世紀，發明蒸汽機車、輪船、汽車、飛機，先進的人類追求奢侈的生活、貪婪地挖掘地球、瘋狂地掠奪資源、嚴重地污染環境，美其名曰人類征服自然，而實際是破壞自然，從地區性的傷害發展到全球性的災難，人類發現在無休止、不理智、不文明地追求享受的同時在給自己挖掘墳墓。
人類終於驚醒了，1987年世界環境及發展委員會發表的《布特蘭報告書》確定人類應該保護環境、善待自然，提出了“可持續發展戰略”，表達了人類應該清醒地、理智地、文明地處理好人與自然關係的大問題，指出“既滿足當代人的需求，又不對後代人滿足其需求的能力構成危害的發展”，稱之為可持續發展。其核心思想是“人類應協調人口、資源、環境與發展之間的相互關係，在不損害他人和後代利益的前提下追求發展。”
這實際上是涉及到我們人類所賴以生存的地球如何既滿足人類不斷發展的需求，又不被破壞、不被毀滅這樣的大問題；涉及到人口的不斷增長、生活水平的不斷提高、資源的不斷消耗、環境的不斷惡化；涉及礦產資源的不斷耗竭、不可再生能源資源的不斷耗費、水力資源的污染、土地資源的破壞、空氣品質的不斷惡化等重大問題。
在“可持續發展”戰略中，材料是關鍵，材料是人類賴以生存和發展的物質基礎，是人類社會進步的標誌和里程碑，是社會不斷進步的先導、是可持續發展的支柱。如果不斷發現新礦藏，不斷研究出新材料，不斷延長材料的使用壽命，不斷實施材料的再製造、再循環、再利用，那么這根支柱是牢靠的、堅強的、是能夠維護人類可持續發展的！
在我國,已經積累了許許多多預防和控制材料提前失效（其因素主要是腐蝕、摩擦磨損磨蝕、疲勞與腐蝕疲勞）的理論、原則、技術和措施，需要匯總和提供套用，《材料延壽與可持續發展》叢書以多個專題力求解決這一課題項目。有一部分專題闡述了材料失效原理和過程，另一部分涉及工程領域，結合我國已積累的材料失效的案例和經驗，更深入系統地闡述預防和控制材料提前失效的理論、原則、技術和措施。叢書總編輯委員會前後花費五年的時間，將分散在全國各個研究院所、工廠、院校的研究成果經過精心分析研究、匯聚成一套系列叢書，這是一項研究成果、是一套高級科普叢書、是一套繼續教育實用教材。希望對我國各個工業部門的設計、製造、使用、維護、維修和管理人員會有所啟示、有所參考、有所貢獻；希望對提高全民素質有所裨益、對國家各級公務員有所參考。
我國正處於高速發展階段，製造業由大變強，材料的合理選擇和使用，以達到裝備的高精度、長壽命、低成本的目的，這一趨勢應該受到廣泛的關注。
中國科學院院士
中國工程院院士 師昌緒
人類終於驚醒了，1987年世界環境及發展委員會發表的《布特蘭報告書》確定人類應該保護環境、善待自然，提出了“可持續發展戰略”，表達了人類應該清醒地、理智地、文明地處理好人與自然關係的大問題，指出“既滿足當代人的需求，又不對後代人滿足其需求的能力構成危害的發展”，稱之為可持續發展。其核心思想是“人類應協調人口、資源、環境與發展之間的相互關係，在不損害他人和後代利益的前提下追求發展。”
這實際上是涉及到我們人類所賴以生存的地球如何既滿足人類不斷發展的需求，又不被破壞、不被毀滅這樣的大問題；涉及到人口的不斷增長、生活水平的不斷提高、資源的不斷消耗、環境的不斷惡化；涉及礦產資源的不斷耗竭、不可再生能源資源的不斷耗費、水力資源的污染、土地資源的破壞、空氣品質的不斷惡化等重大問題。
在“可持續發展”戰略中，材料是關鍵，材料是人類賴以生存和發展的物質基礎，是人類社會進步的標誌和里程碑，是社會不斷進步的先導、是可持續發展的支柱。如果不斷發現新礦藏，不斷研究出新材料，不斷延長材料的使用壽命，不斷實施材料的再製造、再循環、再利用，那么這根支柱是牢靠的、堅強的、是能夠維護人類可持續發展的！
在我國,已經積累了許許多多預防和控制材料提前失效（其因素主要是腐蝕、摩擦磨損磨蝕、疲勞與腐蝕疲勞）的理論、原則、技術和措施，需要匯總和提供套用，《材料延壽與可持續發展》叢書以多個專題力求解決這一課題項目。有一部分專題闡述了材料失效原理和過程，另一部分涉及工程領域，結合我國已積累的材料失效的案例和經驗，更深入系統地闡述預防和控制材料提前失效的理論、原則、技術和措施。叢書總編輯委員會前後花費五年的時間，將分散在全國各個研究院所、工廠、院校的研究成果經過精心分析研究、匯聚成一套系列叢書，這是一項研究成果、是一套高級科普叢書、是一套繼續教育實用教材。希望對我國各個工業部門的設計、製造、使用、維護、維修和管理人員會有所啟示、有所參考、有所貢獻；希望對提高全民素質有所裨益、對國家各級公務員有所參考。
我國正處於高速發展階段，製造業由大變強，材料的合理選擇和使用，以達到裝備的高精度、長壽命、低成本的目的，這一趨勢應該受到廣泛的關注。
中國科學院院士
中國工程院院士 師昌緒
