中航工業(yè)首席專家技術(shù)叢書:新型航空高性能鈦合金材料技術(shù)研究與發(fā)展
定 價(jià):98 元
叢書名:中航工業(yè)首席專家技術(shù)叢書
- 作者:朱知壽 著
- 出版時(shí)間:2013/12/1
- ISBN:9787516503119
- 出 版 社:中航出版?zhèn)髅?/span>
- 中圖法分類:V252.2
- 頁(yè)碼:283
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開本:16開
《中航工業(yè)首席專家技術(shù)叢書:新型航空高性能鈦合金材料技術(shù)研究與發(fā)展》以新一代飛機(jī)用低強(qiáng)度高塑性、中強(qiáng)度高韌性、高強(qiáng)度高韌性、超高強(qiáng)度及損傷容限等鈦合金系列為主線,通過(guò)第1章和第2章介紹鈦合金材料技術(shù)基礎(chǔ)與發(fā)展,闡明了采用一系列綜合強(qiáng)韌化手段創(chuàng)建鈦合金主干材料體系的可行性;通過(guò)第3章梳理我國(guó)現(xiàn)有航空結(jié)構(gòu)用鈦合金材料體系特點(diǎn),指出應(yīng)進(jìn)一步精簡(jiǎn)和優(yōu)化主干鈦合金材料的發(fā)展目標(biāo);第4—第7章重點(diǎn)介紹研究團(tuán)隊(duì)在發(fā)展飛機(jī)結(jié)構(gòu)用新型主干鈦合金材料及應(yīng)用技術(shù)方面所取得的研究進(jìn)展。
朱知壽,1966年3月出生,工學(xué)博士,研究員,博士生導(dǎo)師,中航工業(yè)鈦合金材料技術(shù)首席技術(shù)專家。主要從事航空用鈦合金應(yīng)用基礎(chǔ)研究,先后創(chuàng)立了我國(guó)低強(qiáng)度高塑性、中強(qiáng)度高韌性,高強(qiáng)韌,超高強(qiáng)韌和高性能損傷容限型鈦合金材料系列技術(shù)。發(fā)表研究論文100余篇,獲國(guó)家發(fā)明授權(quán)專利4項(xiàng)。獲國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)一項(xiàng),部委級(jí)科技成果一等獎(jiǎng)一項(xiàng)、二等獎(jiǎng)兩項(xiàng)。分別榮獲中航工業(yè)“九五”和“十一五”國(guó)防預(yù)研個(gè)人一等功各一次,“十五”國(guó)防預(yù)研二等功一次。
第1章 鈦及鈦合金的技術(shù)基礎(chǔ)與發(fā)展現(xiàn)狀
1.1 鈦及鈦合金的主要特性與應(yīng)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 鈦及鈦合金的主要應(yīng)用
1.2 鈦合金的主要制備工藝與加工方法
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(jī)械加工
1.2.5 近凈成形技術(shù)
1.2.6 先進(jìn)焊接技術(shù)
1.2.7 表面處理技術(shù)
1.3 中國(guó)鈦及其合金的產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與存在的主要問(wèn)題
1.3.1 中國(guó)鈦及鈦合金的產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
1.3.2 中國(guó)鈦及鈦合金產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在的主要問(wèn)題
1.4 航空用鈦合金材料研究現(xiàn)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(xiàn)狀與存在的主要差距
參考文獻(xiàn)
第2章 航空用鈦合金組織、結(jié)構(gòu)與力學(xué)性能關(guān)系研究
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征
2.2.1 等軸組織
2.2.2 雙態(tài)組織
2.2.3 網(wǎng)籃組織
2.2.4 片層組織
2.3 鈦合金組織類型與力學(xué)性能的一般關(guān)系
2.3.1 靜強(qiáng)度性能
2.3.2 斷裂韌性
2.3.3 疲勞裂紋擴(kuò)展速率
2.3.4 疲勞性能
2.4 鈦合金晶體學(xué)擇優(yōu)取向(織構(gòu))對(duì)性能的影響
2.5 合金化和工藝創(chuàng)新是發(fā)展航空用綜合高性能鈦合金材料技術(shù)的關(guān)鍵途徑
2.5.1 合金化設(shè)計(jì)的應(yīng)用
2.5.2 工藝創(chuàng)新的應(yīng)用
參考文獻(xiàn)
第3章 航空用鈦合金材料體系的形成與發(fā)展
3.1 中國(guó)飛機(jī)用鈦合金材料按體系發(fā)展的必要性
3.2 鈦合金的一般分類
3.2.1 按組織結(jié)構(gòu)分類
3.2.2 按用途與特性分類
3.2.3 按制備方法分類
3.3 中國(guó)飛機(jī)用鈦合金材料基本體系
3.3.1 低強(qiáng)度高塑性鈦合金系列
3.3.2 中強(qiáng)度高韌性鈦合金系列
3.3.3 高強(qiáng)高韌鈦合金
3.3.4 鑄造鈦合金
3.4 飛機(jī)結(jié)構(gòu)鈦合金基本性能指標(biāo)體系
3.5 飛機(jī)結(jié)構(gòu)鈦合金的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系
3.6 飛機(jī)結(jié)構(gòu)用鈦合金基本體系
3.7 飛機(jī)結(jié)構(gòu)鈦合金系列綜合評(píng)價(jià)
3.8 我國(guó)飛機(jī)結(jié)構(gòu)鈦合金材料系列的完善與未來(lái)發(fā)展建議
3.8.1 當(dāng)前存在的主要問(wèn)題
3.8.2 系列發(fā)展與完善的建議
參考文獻(xiàn)
第4章 中等強(qiáng)度高損傷容限型鈦合金材料的研究與發(fā)展
4.1 損傷容限設(shè)計(jì)概念與應(yīng)用發(fā)展現(xiàn)狀
4.2 損傷容限型鈦合金研究與應(yīng)用
4.2.1 國(guó)外損傷容限型鈦合金的研究與應(yīng)用現(xiàn)狀
4.2.2 國(guó)內(nèi)中等強(qiáng)度高損傷容限型鈦合金的研究與應(yīng)用現(xiàn)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(xì)化與均勻化
4.3.2 TC4-DT鈦合金鍛件的均勻化改鍛試驗(yàn)研究
4.3.3 TC4-DT鈦合金鍛件的變形與組織性能的關(guān)系
4.4 TC4-DT鈦合金的新型準(zhǔn)B熱處理工藝與組織性能控制
4.4.1 新型準(zhǔn)餿卻砉ひ斬云闋櫓捌渥櫓問(wèn)撓跋
4.4.2 新型準(zhǔn)餿卻砉ひ沼肓ρ閱艿墓叵
4.4.3 初生嵯嗪慷訲C4-DT鈦合金的力學(xué)性能和疲勞裂紋擴(kuò)展行為的影響
4.4.4 片層組織參數(shù)對(duì)TC4-DT鈦合金疲勞裂紋擴(kuò)展行為的影響
4.4.5 TC4-DT鈦合金疲勞裂紋擴(kuò)展斷口的特征分析
4.4.6 近門檻區(qū)疲勞裂紋擴(kuò)展速率的組織敏感性及轉(zhuǎn)折點(diǎn)形成機(jī)制
4.5 TC4-DT合金疲勞裂紋擴(kuò)展速率模型與數(shù)學(xué)描述
4.5.1 用Paris方程對(duì)裂紋擴(kuò)展速率的描述
4.5.2 Forman方程對(duì)裂紋擴(kuò)展速率的描述
4.5.3 用Elber型方程對(duì)裂紋擴(kuò)展速率的描述
4.5.4 考慮轉(zhuǎn)折點(diǎn)△K,的新型F-E分段方程
4.6 TC4-DT合金的綜合性能評(píng)價(jià)
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(píng)價(jià)
參考文獻(xiàn)
第5章 高強(qiáng)度高韌性損傷容限型鈦合金的研究與發(fā)展
5.1 國(guó)內(nèi)外高強(qiáng)度高韌性鈦合金的研究與應(yīng)用
5.1.1 國(guó)外高強(qiáng)度高韌性鈦合金的研究與應(yīng)用
5.1.2 國(guó)內(nèi)高強(qiáng)度高韌性鈦合金的研究概況
5.2 高強(qiáng)度鈦合金的強(qiáng)韌化工藝和技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r
5.2.1 新型合金化
5.2.2 新型餿卻砉ひ
5.2.3 新型準(zhǔn)舛馱旃ひ
5.2.4 損傷容限型鈦合金的餳庸ぷ酆锨咳突際躉
5.3 自主研發(fā)的我國(guó)飛機(jī)結(jié)構(gòu)用TC21新型高強(qiáng)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(diǎn)
5.3.2 TC21合金的相組成和相變特點(diǎn)
5.4 TC21鈦合金的新型準(zhǔn)B鍛造工藝
5.5 TC21鈦合金的熱處理、組織與性能關(guān)系
5.5.1 第一次退火(固溶處理)的影響
5.5.2 第二次退火(時(shí)效)溫度的影響
5.5.3 第二次退火(時(shí)效)時(shí)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(píng)價(jià)
5.7.1 疲勞裂紋擴(kuò)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(duì)比分析
5.8 TC21鈦合金的應(yīng)用與前景
參考文獻(xiàn)
第6章 超高強(qiáng)度高韌性鈦合金的研究與應(yīng)用
6.1 國(guó)內(nèi)外亞穩(wěn)廡皖押轄鷓芯坑敕⒄瓜腫
6.1.1 亞穩(wěn)廡皖押轄鸕鬧饕氐
6.1.2 國(guó)內(nèi)外亞穩(wěn)B型鈦合金的研究與發(fā)展情況
6.1.3 亞穩(wěn)廡皖押轄鸕南啾涮氐
6.2 航空用超高強(qiáng)度鈦合金的研制與應(yīng)用
6.2.1 TB8超高強(qiáng)度鈦合金的組織、相組成和相變特點(diǎn)
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(qiáng)度鈦合金的主要力學(xué)性能特點(diǎn)
6.3.1 TB8鈦合金板材主要力學(xué)性能特點(diǎn)
6.3.2 TB8鈦合金棒材與鍛件主要力學(xué)性能特點(diǎn)
6.4 TB8超高強(qiáng)度鈦合金的典型應(yīng)用
6.4.1 “九五”期間的主要應(yīng)用
6.4.2 “十一五”期間的主要應(yīng)用
6.4.3 應(yīng)用前景
參考文獻(xiàn)
第7章 新型低強(qiáng)度高塑性鈦合金材料研究與應(yīng)用
7.1 低強(qiáng)度高塑性鈦合金的主要特點(diǎn)與應(yīng)用
7.1.1 Ti45Nb合金絲材
7.1.2 TA18(Ti-3A1-2.5 V)鈦合金管材
7.2 Ti45Nb低強(qiáng)度高塑性鈦合金的工藝、組織與性能關(guān)系控制
7.2.1 Ti45Nb絲材的變形、再結(jié)晶及相結(jié)構(gòu)
7.2.2 Ti45Nb絲材組織與性能關(guān)系控制研究
7.3 國(guó)產(chǎn)與進(jìn)口T145Nb絲材的綜合性能對(duì)比
7.3.1 冷鐓性能
7.3.2 室溫拉伸性能對(duì)比
7.3.3 剪切性能
7.3.4 扭轉(zhuǎn)性能
7.4 Ti45Nb鈦合金的其他力學(xué)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 拉伸和剪切性能
7.4.4 熱穩(wěn)定性能
7.4.5 冷頂鍛性能
7.4.6 表面處理
7.4.7 機(jī)械加工
7.5 Ti45Nb鈦合金的應(yīng)用
參考文獻(xiàn)
。1)過(guò)飽和β相固溶體冷卻過(guò)程中的相變
根據(jù)合金成份及外界條件(應(yīng)力狀態(tài)、冷速、溫度等)的不同,鈦合金經(jīng)固溶處理得到的過(guò)飽和β相固溶體在冷卻過(guò)程中可轉(zhuǎn)變?yōu)榱今R氏體α’、斜方馬氏體α”、ω相及過(guò)冷β相等亞穩(wěn)相。提高β相區(qū)固溶后的冷卻速率時(shí),相變類型會(huì)發(fā)生從擴(kuò)散型相變(魏氏體)、塊狀相變過(guò)渡到馬氏體轉(zhuǎn)變等一系列的相變。
馬氏體相變時(shí),替換原子發(fā)生無(wú)擴(kuò)散位移,產(chǎn)生形狀改變和表面浮凸,呈不改變平面應(yīng)變特征的形核一長(zhǎng)大型相變。馬氏體的形成與合金的化學(xué)成分和熱處理?xiàng)l件密切相關(guān)。當(dāng)鈦合金中的β相冷卻到一定溫度后即開始發(fā)生馬氏體相變,這一溫度稱為Ms。在Ms點(diǎn)以下,隨溫度降低,馬氏體量增加,直至馬氏體轉(zhuǎn)變完成點(diǎn)M’f。按晶體結(jié)構(gòu)類型,馬氏體可進(jìn)一步分為六方馬氏體α’、斜方馬氏體α”和面心立方馬氏體等三種類型。一般地,當(dāng)合金中β穩(wěn)定元素濃度較低時(shí),過(guò)飽和的體心B相轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂忻芘帕降摩痢R氏體,慣析面為{334}β;隨β穩(wěn)定元素含量的增加(Ms降低),塊狀馬氏體逐漸變?yōu)槠瑺,并與β相保持近似的Burgers位向關(guān)系:(0001)M//(110)β;(1120)M//(111)β,此時(shí)其慣析面為{334}β或{344}β。
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