目录

●前言
第1章绪论1
1.1钛的发展史、生产过程及其重要特性1
1.2钛及钛合金铸造的发展2
1.3钛及钛合金铸造的现状与展望4
第2章铸造钛及钛合金7
2.1钛及钛合金的物理性质7
2.1.1晶体结构7
2.1.2密度7
2.1.3熔点与沸点7
2.1.4导热性8
2.1.5热胀系数8
2.1.6比热容9
2.1.7导电性9
2.1.8磁性10
2.1.9钛与其他金属物理性能的比较10
2.2钛及钛合金的化学性能11
2.2.1与氧的反应11
2.2.2与氮的反应12
2.2.3与氢的作用和氢脆12
2.2.4与碳和硅的作用13
2.2.5与化合物的反应13
2.2.6耐蚀性13
2.2.7电化学腐蚀18
2.2.8应力腐蚀裂纹18
2.3钛与合金元素的相互作用19
2.3.1钛与合金元素相互作用的特点19
2.3.2钛合金元素和杂质的分类19
2.4铸造钛及钛合金的牌号、化学成分及力学性能23
2.4.1铸造钛及钛合金的牌号及其化学成分23
2.4.2铸造钛及钛合金的力学性能23
2.5铸造钛合金的新发展与展望30
2.5.1高强度β铸造钛合金的研究30
2.5.2铸造γ-TiAl基合金的研究30
2.5.3铸造高弹性模量钛合金的研究34
第3章钛及钛合金的铸造性能35
3.1流动性和充填性35
3.1.1加入合金元素的影响35
3.1.2铸型性能和状态的影响37
3.1.3金属熔化和浇注条件的影响38
3.2钛及钛合金的凝固收缩39
3.2.1体收缩与气缩孔39
3.2.2线收缩40
3.3凝固过程形成的铸造表面特性41
3.3.1铸型质量和材料的影响42
3.3.2铸型温度的影响43
3.3.3浇注系统的设置和浇注方法的影响43
3.3.4铸件壁厚的影响43
3.4液态钛浇注和凝固过程形成气体缺陷的倾向44
3.5抗裂性47
3.5.1合金元素及其含量的影响47
3.5.2铸型性能的影响48
3.5.3浇注时铸型的温度和浇注钛液温度的影响49
3.5.4铸件结构的影响49
3.6凝固过程形成铸造组织的特性49
3.6.1影响钛及钛合金铸造结晶组织的因素51
3.6.2改善钛及钛合金铸造结晶组织的方法54
第4章钛及钛合金铸件结构与铸件工艺的设计56
4.1铸件结构的设计57
4.1.1铸件结构设计的基本要求57
4.1.2铸件结构基本要素的设计57
4.1.3转制件的结构设计68
4.2铸件工艺设计71
4.2.1确定工艺方案71
4.2.2铸件工艺结构及其参数的设计72
4.3浇注系统的设计76
4.3.1浇注系统的组元77
4.3.2铸件的位置79
4.4铸件结构和铸件工艺设计的综合完成80
第5章钛及钛合金铸造的造型材料与辅助材料81
5.1概述81
5.2耐火材料81
5.2.1石墨82
5.2.2部分普通金属和难熔金属(粉)86
5.2.3难熔化合物87
5.2.4氧化物89
5.3黏结剂92
5.3.1碳质黏结剂92
5.3.2氧化物黏结剂95
5.4辅助材料99
5.4.1模料99
5.4.2辅助添加剂99
第6章钛及钛合金铸造的造型工艺101
6.1概述101
6.2硬模铸造的造型工艺101
6.2.1金属型101
6.2.2机加工石墨型104
6.3砂型铸造的造型工艺107
6.3.1捣实或压制石墨型107
6.3.2捣实特种砂型123
6.4壳型铸造的造型工艺126
6.5熔模精密铸造的造型工艺131
6.5.1熔模石墨型壳系统132
6.5.2热解炭沉积熔模型壳系统150
6.5.3钨面层陶瓷型壳系统156
6.5.4氧化物陶瓷型壳系统159
第7章钛和钛合金铸造的熔炼铸造设备与工艺173
7.1概述173
7.2钛和钛合金铸造的熔炼铸造设备173
7.2.1自耗炉177
7.2.2凝壳炉178
7.3钛和钛合金铸造的熔炼与铸造工艺191
7.3.1真空自耗电极电弧熔炼192
7.3.2钛及钛合金的其他熔炼铸造方法208
7.4铸件成形217
7.4.1静止浇注（重力浇注）217
7.4.2离心浇注218
7.4.3其他试验性的成形方法222
第8章钛及钛合金铸件的清理与精修228
8.1概述228
8.2铸件清砂、脱壳229
8.3切割浇注系统229
8.4消除应力退火230
8.5去除浇冒口残根230
8.6精整231
8.7喷砂和抛丸清理231
8.8酸洗232
8.9补焊233
8.10热等静压243
8.11铸件的矫正248
第9章钛及钛合金铸件的热处理250
9.1钛及钛合金铸件热处理的基础和目的250
9.1.1热处理的基础250
9.1.2热处理的目的252
9.2热处理的特点和热处理前的准备工作及注意事项252
9.2.1热处理的特点252
9.2.2热处理前的准备工作及注意事项253
9.3热处理的类型254
9.3.1退火254
9.3.2热等静压260
9.3.3强化热处理263
9.3.4氢处理268
9.3.5特种热处理273
9.4钛及钛合金铸件热处理过程容易发生的问题及其防止措施274
9.5热处理后的处理275
第10章钛及钛合金铸件的质量检验与常见缺陷277
10.1概述277
10.1.1铸件质量检验的有关标准277
10.1.2铸件分类和质量级别280
10.1.3铸件质量检验项目、要求和方法280
10.2铸件质量检验过程和需要说明的几个问题282
10.2.1化学成分分析282
10.2.2力学性能检验282
10.2.3铸件表面质量检验282
10.2.4铸件内部质量检验283
10.2.5铸件的几何形状和尺寸检验283
10.3影响钛及钛合金铸件质量的因素284
10.4钛及钛合金铸件的常见缺陷284
10.4.1材料缺陷285
10.4.2表面缺陷285
10.4.3内部缺陷285
10.4.4尺寸和几何形状缺陷285
第11章钛及钛合金铸件的焊接301
11.1钛及钛合金铸件的焊接性301
11.1.1间隙元素的影响301
11.1.2合金元素的影响302
11.1.3焊接热循环造成的显微组织变化的影响303
11.2钛及钛合金铸件的焊接工艺305
11.2.1钨极氩弧焊305
11.2.2真空电子束焊317
11.3钛及钛合金铸件焊接过程中缺陷的产生和防止320
11.4钛及钛合金铸件焊接后的热处理和质量检验323
11.4.1焊后热处理323
11.4.2焊后质量检验324
第12章钛及钛合金铸件的应用327
12.1概述327
12.2钛及钛合金铸件的应用现状328
12.2.1在航空、航天工业中的应用328
12.2.2在化工及其他工业部门中的应用334
12.2.3在海洋运输及其有关方面的应用334
12.2.4在医疗卫生和运动器械领域中的应用335
12.2.5在汽车工业上的应用338
12.2.6在艺术铸造和其他方面的应用338
12.3钛及钛合金铸件应用中应注意的几个问题339
12.3.1表面的完整性339
12.3.2与异体金属的接触及其防护339
12.3.3应力腐蚀340
12.4应用钛及钛合金铸件的技术、经济效益340
参考文献343