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上篇 钛铸造1

1 概述1

1.1 钛和钛合金铸造的发展1

1.2 钛和钛合金铸造的现状2

1.3 铸造钛和钛合金的品种及其性质4

1.3.1 铸造钛和钛合金的牌号及其化学成分4

1.3.2 铸造钛和钛合金的力学性能4

1.4 铸造钛合金的新发展9

1.5 钛和钛合金铸件的应用12

2 钛和钛合金的铸造性能14

2.1 流动性14

2.1.1 合金成分和性能的影响14

2.1.2 铸型性能和状态的影响16

2.1.3 金属熔化和浇注条件的影响18

2.2 充填性20

2.2.1 合金成分的影响21

2.2.2 铸型材料的影响22

2.2.3 熔炼和浇注方式的影响23

2.3 合金冷却凝固过程的收缩23

2.3.1 体收缩与气缩孔24

2.3.2 线收缩25

2.4 铸造表面特性28

2.4.1 铸型质量的影响28

2.4.2 铸型温度的影响29

2.4.3 浇注系统的设置和浇注方式的影响30

2.4.4 铸件壁厚的影响31

2.5 液态钛浇注和凝固过程形成气体缺陷的倾向31

2.6 抗裂性35

2.6.1 合金元素及其含量的影响35

2.6.2 铸型性能的影响36

2.6.3 浇注时铸型的温度和浇注钛液温度的影响37

2.6.4 铸件结构的影响37

2.7 凝固过程形成的铸造组织的特性37

2.7.1 影响钛和钛合金铸造结晶组织的因素39

2.7.2 修正钛和钛合金铸件结晶组织的方法43

3 铸件结构及其工艺设计45

3.1 钛铸造特性45

3.2 铸件结构设计46

3.2.1 铸件结构设计的基本要求46

3.2.2 铸件结构基本要素的设计47

3.2.3 转制件的结构设计61

3.3 铸件工艺设计65

3.3.1 确定工艺方案65

3.3.2 铸件工艺设计66

3.4 浇注系统的设计73

3.4.1 浇注系统的组元74

3.4.2 铸件的位置77

3.5 铸件结构和铸件工艺设计的综合完成78

4 铸造的造型材料与工艺79

4.1 铸造的造型材料79

4.1.1 铸造对造型材料的要求79

4.1.2 耐火材料80

4.1.3 黏结剂91

4.2 铸造的造型工艺100

4.2.1 半永久型铸造100

4.2.2 砂型铸造107

4.2.3 熔模精密铸造122

5 钛及钛合金铸造的设备与工艺133

5.1 钛熔炼和铸造的设备要求133

5.2 钛和钛合金的熔炼铸造设备133

5.2.1 自耗炉134

5.2.2 凝壳炉135

5.3 钛的熔炼与铸造工艺153

5.3.1 电弧熔炼的基本原理及电弧的结构与特性153

5.3.2 自耗电极的制备工艺162

5.4 凝壳炉熔炼浇注工艺163

5.4.1 概述163

5.4.2 自耗电极的来源和技术要求164

5.4.3 凝壳炉的熔炼浇注过程165

5.4.4 凝壳炉的熔炼浇注工艺167

5.4.5 凝壳炉的安全操作170

5.5 真空感应分瓣式水冷铜坩埚凝壳炉及熔铸工艺173

5.6 铸件成形工艺177

5.6.1 静止浇注177

5.6.2 离心浇注179

6 铸件的精整185

6.1 铸件清砂、脱壳186

6.2 切割浇注系统186

6.3 消除应力退火186

6.4 去除浇冒口残根186

6.5 精修186

6.6 喷砂186

6.7 酸洗187

6.8 补焊188

6.8.1 补焊的方法和设备188

6.8.2 补焊用材料189

6.8.3 补焊前的准备191

6.8.4 补焊工艺193

6.8.5 补焊铸件的后处理195

6.9 热等静压198

6.9.1 热等静压的基本原理198

6.9.2 热等静压设备198

6.9.3 热等静压工艺201

6.9.4 铸件热等静压的操作要点203

6.9.5 热等静压铸件的后处理和检验206

6.9.6 热等静压处理对铸件性能和显微组织的影响206

6.10 铸件的矫直210

6.10.1 机械矫直210

6.10.2 热变形矫直211

7 铸件的质量检验212

7.1 概述212

7.1.1 铸件质量检验标准的要求212

7.1.2 铸件分类和质量级别212

7.1.3 铸件质量检验项目、要求和方法213

7.2 铸件质量检验过程和需要说明的几个问题213

7.2.1 化学成分分析213

7.2.2 力学性能检验215

7.2.3 铸件表面质量检验215

7.2.4 铸件內部质量检验217

7.2.5 铸件的几何形状和尺寸检验217

7.3 影响铸件质量的因素218

7.4 铸件的常见缺陷219

7.5 铸件质量219

下篇 钛粉末冶金220

8 粉末冶金钛制品220

8.1 概述220

8.1.1 钛的粉末冶金工艺和特点220

8.1.2 钛的粉末冶金现状221

8.1.3 金属粉末的性能224

8.1.4 钛粉226

8.2 制取钛粉和钛合金粉228

8.2.1 钛粉规格228

8.2.2 制取钛和钛合金粉末的方法231

8.2.3 氢化脱氢法制取钛粉246

8.2.4 钛和钛合金粉末质量评估258

8.3 成形258

8.3.1 配料258

8.3.2 模压成形259

8.3.3 冷等静压成形265

8.3.4 粉末轧制270

8.3.5 粉末注射成形275

8.3.6 成形时影响钛制品性能的工艺因素278

8.4 烧结278

8.4.1 烧结原理279

8.4.2 烧结设备282

8.4.3 烧结工艺参数283

8.4.4 其他烧结工艺285

8.4.5 强力烧结—热等静压烧结287

8.4.6 影响烧结制品性能的工艺因素287

8.5 钛制品质量控制288

8.5.1 表征钛制品质量的性能288

8.5.2 烧结体烧结时的性能变化288

8.5.3 钛制品的质量控制290

9 钛制品全致密化293

9.1 粉末冶金钛合金的致密化工艺293

9.1.1 热等静压294

9.1.2 热压296

9.1.3 热挤301

9.1.4 热锻303

9.2 粉末冶金钛合金的特点与制品306

9.2.1 混合元素法制造粉末冶金钛合金的特点与制品306

9.2.2 预合金化粉末冶金钛合金的特点与制品313

9.3 钛基复合材料和金属间化合物320

9.3.1 钛基复合材料320

9.3.2 钛铝系金属间化合物322

9.4 粉末钛合金的应用与发展323

9.4.1 粉末钛合金的应用323

9.4.2 粉末钛合金的发展325

参考文献327