前言
第1章工業純鈦1
1.1概述1
1.2材料牌號與技術標準1
1.3熔煉鑄造與熱處理2
1.4物理性能與化學性能3
1.5力學性能14
1.6相變溫度與組織結構16
1.7工藝性能17
1.8選材及應用17
第2章ZTA5合金19
2.1概述19
2.2材料牌號與技術標準20
2.3熔煉鑄造與熱處理21
2.4物理性能與化學性能21
2.5力學性能22
2.6相變溫度與組織結構24
2.7工藝性能26
2.8功能考核試驗27
2.9選材及應用28
第3章ZTA7合金29
3.1概述29
3.2材料牌號與技術標準29
3.3熔煉鑄造與熱處理30
3.4物理性能與化學性能30
3.5力學性能31
3.6相變溫度與組織結構34
3.7工藝性能34
3.8選材及應用35
第4章ZTA15合金36
4.1概述36
4.2材料牌號與技術標準37
4.3熔煉鑄造與熱處理37
4.4物理性能與化學性能38
4.5力學性能39
4.6相變溫度與組織結構47
4.7工藝性能48
4.8功能考核試驗50
4.9選材及應用50
第5章ZTC3合金53
5.1概述53
5.2材料牌號與技術標準53
5.3熔煉鑄造與熱處理54
5.4物理性能與化學性能54
5.5力學性能55
5.6組織結構61
5.7工藝性能62
5.8功能考核試驗62
5.9選材及應用63
第6章ZTC4合金64
6.1概述64
6.2材料牌號與技術標準65
6.3熔煉鑄造與熱處理66
6.4物理性能與化學性能67
6.5力學性能68
6.6組織結構80
6.7工藝性能81
6.8功能考核試驗83
6.9選材及應用85
第7章ZTC5合金87
7.1概述87
7.2材料牌號與技術標準87
7.3熔煉鑄造與熱處理88
7.4物理性能與化學性能88
7.5力學性能89
7.6組織結構94
7.7工藝性能95
7.8功能考核試驗95
7.9選材及應用96
第8章ZTC6合金98
8.1概述98
8.2材料牌號與技術標準98
8.3熔煉鑄造與熱處理99
8.4物理性能與化學性能99
8.5力學性能100
8.6相變溫度與組織結構104
8.7工藝性能104
8.8選材及應用105
第9章美國鑄造Ti-6Al-4V合金106
9.1概述106
9.2材料牌號與技術標準107
9.3熔煉鑄造與熱處理108
9.4物理性能與化學性能109
9.5力學性能110
9.6工藝性能159
9.7選材及應用162
第10章鈦和鈦合金鑄件的切削加工163
10.1鈦和鈦合金鑄件的切削加工性163
10.2鈦和鈦合金鑄件切削加工的設備和方法165
10.3鈦和鈦合金鑄件切削加工過程的主要參數165
10.4鈦和鈦合金鑄件切削加工參數的選擇172
10.5鈦和鈦合金鑄件切削加工過程中應注意的問題190
參考文獻192

鑄造鈦及鈦合金是鈦及鈦合金鑄造的原材料，它們的性能和質量直接影響鑄件的性能與質量，換句話說，鑄造鈦及鈦合金的性能與質量是保證其鑄件質量與使用壽命的基石。因此，在鈦及鈦合金鑄造全過程中必須對其嚴格控制。20世紀人們對鈦及鈦合金鑄件的應用存在片面認識，認為鈦及鈦合金鑄件質量不穩定，性能難以得到可靠保證，當時的航空、航天部門設計單位都不敢使用鈦及鈦合金鑄件。因此，當時航空部門對鈦及鈦合金鑄造專業研究的投入很少，對北京航空材料研究院鈦及鈦合金鑄造專業每個五年計劃的投入資金也就20萬～，年均隻有4萬。投入資金少，導致在合金性能研究方面根本無法做深入細致的工作，60多年僅研制和試用了8種鑄造鈦及鈦合金。其中，有的合金(如ZTA7)僅做了一點基本的物理、化學性能和少量室溫拉伸性能研究，其他性能如持久性能、蠕變性能、疲勞性能等都沒進行測試；還有ZTA5合金僅確定了成分，各種性能測試都沒做；其他幾種合金雖然測試了各種性能，但測試的試樣數量僅3～6個，數據的代表性和可靠性難以使人完全信服。
20世紀80年代末，熱等靜壓技術在鈦及鈦合金鑄件上得到成功應用，使鈦及鈦合金鑄件的質量和性能及可靠性提高到與變形鈦及鈦合金件相近的水平，而在提高金屬利用率、縮短制造周期、降低制造成本以及異形制造等方面優於變形鈦及鈦合金，從而逐漸改變了人們對鈦及鈦合金鑄造的片面看法，特別是美國的F-22戰鬥機上的關鍵件都采用了鈦合金鑄件，徹底改變了航空、航天部門設計人員的觀念，也促進了我國鈦及鈦合金鑄造的發展。
我國鑄造鈦及鈦合金與國際上相似，大都沿用了變形鈦及鈦合金的成分，按相組成分類與變形鈦及鈦合金也一樣，有α型合金、近α型合金、α β型合金、近β型合金、β型合金五種。ZTA5、ZTA7、ZTC4是中溫中強鑄造鈦合金，其中ZTC4合金鑄件應用範圍.廣，用量.大，占了國內研制生產鈦合金鑄件量的85%以上。ZTA15、ZTC3、ZTC5、ZTC6等是北京航空材料研究院根據航空、航天發展需要相繼研制或仿制的高溫鑄造鈦合金和高強鑄造鈦合金。ZTC4為20世紀60年代研制的合金。20世紀80年代，國外開始對鈦及鈦合金鑄件進行熱等靜壓處理工藝探索研究，北京航空材料研究院緊跟國外步伐，結合鈦及鈦合金鑄件在飛機、發動機推廣應用項目，開展了合金熱等靜壓處理及熱處理工藝對合金組織性能影響的分析研究，全面評價了ZTC4合金鑄件熱等靜壓後的力學性能、疲勞性能等各項性能，為該合金的應用和熱等靜壓處理工藝的應用奠定了技術基礎。ZTC3可在500℃下長期工作，曾用於渦噴十三繫列發動機機匣批量生產。ZTA15、ZTC6是北京航空材料研究院1990—2003年仿制的合金，其中ZTA15為仿制俄羅斯BT20Л合金， ZTC6為仿制美國Ti6242合金。兩種材料特性相近，均為近α型合金，其強度、工作溫度均高於ZTC4合金，同時具有良好的焊接性和較好的鑄造工藝性。近20年來，ZTA15在國內航空、航天領域用量較大。
為滿足鑄件生產應用的需要和方便鑄造鈦及鈦合金研究，作者對國內已有的8種鑄造鈦及鈦合金的性能進行了彙總，並對美國鑄造Ti-6Al-4V合金的性能進行了全面介紹。本書.後一章介紹了鈦和鈦合金鑄件的切削加工。
在本書編寫出版過程中,作者得到了河北潤木鑄造材料有限公司、江蘇華鈦瑞翔科技有限公司、溫州恆得晟鈦制品有限公司、三門峽予營新材料有限公司、東營市宏宇精鑄設備有限責任公司、洛陽伍鑫金屬材料科技有限公司的大力支持，也得到了許多同事的支持和幫助，在此深表感謝！
由於作者水平有限，書中難免有錯誤或不妥之處，敬請廣大讀者批評指正。

作者