第1章 钛资源和钛矿选矿………………………… 3
钛资源………………………… 3
钛矿物………………………… 3
世界钛资源………………………… 4
钛矿的应用………………………… 7
钛矿物选矿………………………… 8
第2章 海绵钛生产………………………… 10
海绵钛工业生产方法………………………… 11
钛渣和人造金红石………………………… 13
钛铁矿富集方法………………………… 13
熔炼钛渣………………………… 14
盐酸浸出法………………………… 16
流态化氯化制取四氯化钛………………………… 19
加碳氯化………………………… 19
氯化工艺………………………… 20
四氯化钛的精制………………………… 22
精四氯化钛的成分和性质………………………… 22
四氯化钛的精制………………………… 23
精制工艺制度………………………… 23
镁热法还原制取海绵钛………………………… 24
还原-蒸馏过程………………………… 24
还原工艺………………………… 25
产品后处理………………………… 27
第3章 钛的物理和力学性能………………………… 30
钛及钛合金的十大特性………………………… 30
密度小、强度高、比强度大………………………… 30
耐蚀性能优异………………………… 30
耐热性能好………………………… 31
低温性能好………………………… 31
无磁………………………… 31
导热系数小………………………… 32
弹性模量小………………………… 32
抗拉强度与屈服强度接近………………………… 32
钛在高温下容易被氧化………………………… 33
抗阻尼性能低………………………… 33
钛及钛合金的三种特殊功能………………………… 33
形状记忆功能………………………… 33
超导功能………………………… 33
吸氢功能………………………… 34
物理性能………………………… 34
力学性能………………………… 35
第4章 钛的化学性能………………………… 45
钛在不同介质中的腐蚀性能………………………… 46
氯气、氯化物和含氯的化合物………………………… 64
溴、碘和氟及其化合物………………………… 64
河水、海水………………………… 65
无机酸………………………… 65
有机酸及有机化合物………………………… 67
碱………………………… 67
氢气氛………………………… 68
氧气氛………………………… 69
氮和氨气氛………………………… 70
二氧化硫和硫化氢气氛………………………… 70
钛的特殊腐蚀形态………………………… 70
缝隙腐蚀………………………… 71
点腐蚀………………………… 73
电偶腐蚀………………………… 75
焊区腐蚀………………………… 75
吸氢与氢脆………………………… 76
应力腐蚀开裂………………………… 79
第5章 钛的物理冶金基础………………………… 80
钛与各种元素相互作用的特点………………………… 80
添加元素对钛的影响………………………… 82
α稳定元素………………………… 84
β稳定元素………………………… 84
中性元素………………………… 84
铝当量和钼当量………………………… 84
钛合金二元系相图………………………… 86
第6章 钛及钛合金分类………………………… 101
按组织分类………………………… 101
按强度分类………………………… 103
按用途分类………………………… 104
工业纯钛………………………… 104
耐蚀钛合金………………………… 105
结构钛合金………………………… 106
耐热钛合金………………………… 106
低温钛合金………………………… 107
钛及钛合金的牌号及化学成分………………………… 108
第7章 钛材的生产………………………… 115
熔炼和铸锭………………………… 116
塑性加工………………………… 119
锻造………………………… 120
挤压………………………… 123
轧制………………………… 123
拉伸………………………… 125
热处理………………………… 125
退火………………………… 125
固溶处理和时效………………………… 135
钛及钛合金铸件生产………………………… 137
铸造钛及钛合金………………………… 138
钛及钛合金铸件生产………………………… 138
钛合金的组织与性能………………………… 144
TC4(Ti-6Al-4V)合金………………………… 145
TA15(Ti-6.5Al-1Mo-1V-2Zr)合金………………………… 149
第8章 设备制造工艺………………………… 153
焊接………………………… 153
弧焊(TIG)………………………… 153
真空电子束焊(EB)………………………… 155
等离子焊………………………… 155
接触焊………………………… 155
钎焊………………………… 156
扩散焊………………………… 156
切削加工………………………… 156
钛的性能对切削加工的影响………………………… 157
钛材切削加工的基本原则………………………… 157
钛材的各种切削加工………………………… 158
第9章 钛设备的设计要点………………………… 163
钛设备的设计要点………………………… 163
容器………………………… 163
热交换器………………………… 164
化工厂设备规范………………………… 166
ASME规范………………………… 166
BS规范………………………… 166
TUV规范………………………… 169
钛管的设计压力………………………… 169
第10章 钛在航空、航天工业中的应用………………………… 175
航空工业………………………… 175
喷气发动机………………………… 180
飞机机身………………………… 184
中国航空工业新进展………………………… 198
歼-10战斗机………………………… 198
新型涡扇支线客机………………………… 198
中国的直升飞机………………………… 200
航天工业………………………… 201
载人宇宙飞船………………………… 206
辐射冷却式喷管………………………… 209
第11章 钛在车辆工业中的应用………………………… 211
坦克和战车工业………………………… 211
汽车工业………………………… 212
汽车用钛的优缺点………………………… 213
钛在汽车上的应用………………………… 215
汽车零件用新合金的开发………………………… 224
汽车用钛的新进展………………………… 224
超导磁悬浮列车工业………………………… 225
第12章 钛在兵器工业中的应用………………………… 228
各种类型炮………………………… 228
头盔、防弹衣和各种装备等………………………… 230
第13章 钛在舰船工业中的应用………………………… 232
核潜艇………………………… 232
深潜器………………………… 235
原子动力船………………………… 241
全钛鱼船………………………… 241
舰船用钛合金部件………………………… 242
钛合金声纳导流罩………………………… 242
钛合金螺旋桨………………………… 242
钛合金舰船泵、阀及管道系统………………………… 243
第14章 钛在海洋工程中的应用………………………… 244
海水淡化………………………… 244
海洋石油钻探………………………… 247
海水系统………………………… 249
第15章 钛在电力工业中的应用………………………… 250
海洋热能转换电站………………………… 251
凝汽器………………………… 253
蒸汽涡轮钛叶片………………………… 260
第16章 钛在化工和石化工业中的应用………………………… 263
化学工业………………………… 265
制氯碱………………………… 265
制纯碱(碳酸钠)………………………… 274
制尿素………………………… 279
制三聚氰酰胺………………………… 282
真空制盐工业………………………… 283
石油化学工业………………………… 288
对苯二甲酸、聚酯生产………………………… 288
乙醛、醋酸、醋酸乙烯生产………………………… 290
丙酮生产………………………… 292
石油精炼………………………… 292
第17章 钛在冶金工业中的应用………………………… 293
钛在合金材料中的应用………………………… 293
钛在有色金属材料中的应用………………………… 293
钛在黑色金属材料中的应用………………………… 295
钛在冶金中的应用………………………… 297
铜电解………………………… 300
镍、钴电解………………………… 303
铅、锌冶炼………………………… 306
钛镁冶炼………………………… 307
稀有金属冶炼………………………… 309
钛在焦化工业中的应用………………………… 312
钛在金属加工厂中的应用………………………… 313
第18章 钛在轻工业中的应用………………………… 314
钛在轻纺工业中的应用………………………… 314
纤维漂白………………………… 314
锦纶生产………………………… 315
钛在造纸工业中的应用………………………… 316
钛在染料工业中的应用………………………… 321
第19章 钛在医药工业中的应用………………………… 323
钛在医学中的应用………………………… 323
医用钛及钛合金研究进展………………………… 327
植入物用钛及钛合金标准化现状………………………… 343
钛在制药工业中的应用………………………… 347
第20章 钛在建筑工业中的应用………………………… 351
钛在建筑屋顶和装饰上的应用………………………… 351
钛在壁墙上的应用………………………… 356
对钛的要求及表面处理………………………… 357
无光精轧………………………… 358
酸洗处理………………………… 358
无光精轧与酸洗处理相结合………………………… 359
喷丸处理………………………… 359
着色………………………… 359
第21章 钛在运动器械中的应用………………………… 360
高尔夫球………………………… 360
高尔夫球棍与球头………………………… 360
高尔夫球用钛合金的新进展………………………… 364
钛在球类用品等方面的应用………………………… 365
钛在其他运动领域中的应用………………………… 366
第22章 钛在生活用品和其他领域中的应用………………………… 368
照相机用钛………………………… 368
钛眼镜架………………………… 369
钛手表壳………………………… 370
计算机用钛………………………… 371
笔记本电脑钛外壳………………………… 371
计算机硬盘钛基片………………………… 372
爱华迷你CD机钛壳………………………… 372
钛手机壳………………………… 372
乐器用钛………………………… 373
厨房用具用钛………………………… 373
钛刀具………………………… 374
钛工艺品………………………… 376
自行车用钛………………………… 379
自行车车架………………………… 379
自行车部件………………………… 380
轮椅车架和部件………………………… 381
自行车用钛的新进展………………………… 381
第23章 钛的表面处理及钛在表面技术中的应用………………………… 383
钛的表面处理………………………… 383
等离子氮化技术………………………… 383
其他表面处理方法………………………… 386
钛在表面技术中的应用………………………… 387
离子注入技术………………………… 387
离子镀膜技术………………………… 387
热喷涂技术………………………… 390
钛在电镀工业中的应用………………………… 391
钛阳极网篮及吊桶………………………… 391
电镀用螺线钛管………………………… 392
钛浴槽(电镀槽)………………………… 393
第24章 钛粉的应用………………………… 394
钛粉的生产………………………… 394
钛粉的特性………………………… 394
钛粉的生产………………………… 394
钛粉的应用………………………… 399
钛粉在粉末冶金中的应用………………………… 401
钛粉在铝合金生产中的应用………………………… 404
第25章 钛白的应用………………………… 405
钛白的性质………………………… 406
物理性质………………………… 406
化学性质………………………… 407
光学性质………………………… 408
表面性质………………………… 409
颜料性质………………………… 409
钛白的品种和规格………………………… 412
钛白的应用………………………… 415
涂料和油墨………………………… 416
塑料………………………… 417
造纸………………………… 417
化纤………………………… 417
橡胶………………………… 418
其他………………………… 418
非颜料用途………………………… 419
新产品的用途………………………… 420
附录………………………… 422
附录1 钛及钛合金牌号和化学成分………………………… 422
附录2 各国钛及钛合金牌号对照………………………… 422
附录3 钛及钛合金力学性能………………………… 435
附录4 钛材质量速查表………………………… 441
附录5 钛及钛合金标准………………………… 459
参考文献………………………… 469