第25卷第2期 V ol.25 No.2 2008年 4月 April 2008
收稿日期:2007-08-20
作者简介:訾群(1968-,女,工程师,主要从事钛及钛合金的研发工作,电话:0379-********,E-mail: ziqun1111@https://www.doczj.com/doc/893305637.html, 。
钛合金研究新进展及应用现状
訾群
(洛阳船舶材料研究所,河南洛阳 471039
摘要:综述了钛合金的发展历程及当今的研究应用新进展,并对我国钛合金的应用前景做出展望。关键词:钛合金;发展;研究;应用
1 钛合金的发展历程
钛是20世纪50年代发展起来的一种重要的结构金属,钛合金因具有比强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点而被广泛用于各个领域。世界上许多国家如美国、日本、俄罗斯以及中国等都认识到钛合金材料的重要性,并相继对其进行了研究开发,得到了实际应用[1~3]。
美国钛工业起步较早,其规模和技术目前都处在世界领先地位,一开始就注重钛合金材料的基础研究,并以此指导钛合金材料的应用和开发,取得了举世瞩目的成就。第一个实用的钛合金就是1954年美国研制成功的Ti-6Al-4V 合金,由于它的耐热性、强度、塑性、韧性、成形性、可焊性、耐蚀性和生物相容性均较好,而成为钛合金工业中的王牌合金,该合金使用量已占全部钛合金的75%~85%。
20世纪50~60年代,主要是发展航空发动机用的高温钛合金和机体用的结构钛合金,70年代开发出一批耐蚀钛合金,80年代以来,耐蚀钛合金和高强钛合金得到进一步发展。耐热钛合金的使用温度已从50年代的400 ℃提高到90年代的
600~650℃。α2 (Ti 3Al和γ(TiAl 基合金的出现,使钛在发动机的使用部位正由发动
机的冷端(风扇和压气机向发动机的热端(涡轮方向推进。结构钛合金向高强、高塑、高强高韧、高模量和高损伤容限方向发展。目前,美国航空航天用钛量最大,在20世纪80年代以后设计的各种先进军用战斗机和轰炸机中,钛合金的用量已稳定在20%以上[4,5]。
2 钛合金的研究新进展
近年来,各国正在开发低成本和高性能的新型钛合金,努力使钛合金进入具有巨大市场潜力的民用工业领域。国内外钛合金材料的研究新进展主要体现在以下几方面[6]。 2.1 高温钛合金
世界上第一个研制成功的高温钛合金使用温度仅为300~350 ℃。随后相继研制出使用温度达400℃的IMI550,BT3-1等合金,以及使用温度为450~ 500 ℃的
IMI679,IMI685,Ti-6246,Ti-6242等合金。目前已成功的应用在军用和民用飞机发动机中的新型高温钛合金有英国的IMI829,IMI 834合金;美国的Ti-1100合金;俄罗斯的BT18Y ,BT36合金等。近几年国外把采用快速凝固/粉末冶金技术、纤维或颗粒增强复合材料研制钛合金作为高温钛合金的发展方向,使钛合金的使用温度可提高到650 ℃以上。美国麦道公司采用快速凝固/粉末冶金技术成功研制出一种高纯度、高致密性钛合金,在760 ℃下其强度相当于目前室温下使用的钛合金强度[7]。
2.2 钛铝化合物为基的钛合金
与一般钛合金相比,钛铝化合物为基的Ti 3Al (α2和TiAl (γ金属间化合物的最大优点是高温性能好(最高使用温度分别为816 ℃和982 ℃、抗氧化能力强、抗蠕变性能好和质量轻(密度仅为镍基高温合金的1/2,这些优点使其成为未来航空发动机及飞机结构件最具竞争力的材料。
目前,已有两个Ti 3Al 为基的钛合金Ti-21Nb-14Al 和Ti-24Al-14Nb-3V-0.5Mo 在美国开始批量生产,前者已用作高压压气机机闸、高压涡轮支撑环、导弹尾翼和燃烧室喷管密封片等,后者
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通过形变热处理可获得良好的强度和塑性。 2.3 高强高韧β型钛合金
β型钛合金最早是20世纪50年代中期由美国Crucible 公司研制出的
B120VCA 合金。β型钛合金具有良好的冷热加工性能,易锻造,可轧制、焊接,可通过固溶-时效处理获得较高的力学性能、良好的环境抗力及强度与断裂韧性的很好配合。新型高强高韧β型钛合金最具代表性的有以下几种:
Ti1023是为适应损伤容限设计原则而研制的具有高的结构效益、可靠性、低成本的可锻钛合金。该合金与飞机结构件中常用的30CrMnSiA 高强度结构钢性能相当,具有优异的锻造性能,目前已在波音757,737,A300,A320,F14,F18上得到应用[8]。
Ti153合金冷加工性能比工业纯钛还好,可在固溶状态下进行各种复杂零件的冷成型,时效后的室温抗拉强度可达1000 MPa 以上,目前已用于飞机短舱、紧固件、液压管、弹簧、直升机旋翼等。
β21S 合金是由美国钛金属公司Timet 分部研制的一种新型抗氧化、超高强钛合金,具有良好的抗氧化性能,冷热加工性能优良,其应用范围也非常广泛。
2.4 阻燃钛合金
常规钛合金在特定的条件下有燃烷的倾向,这在很大程度上限制了其应用。针对这种情况,各国都展开了对阻燃钛合金的研究并取得一定突破。美国研制出的Alloy C (也称为Ti-1720,名义成分为Ti-35V-15Cr ,是一种对持续燃烧不敏感的阻燃钛合金,具有较高的室温及高温强度、良好的室温及高温塑性、良好的抗蠕变和疲劳性能,可制成板材、带材、棒材及锻件,目前己用于F119发动机。BTT-1和BTT-3为俄罗斯研制的阻燃钛合金,均为Ti-Cu-Al 系合金,具有相当好的热变形工艺性能,可用其制成复杂的零件。
3 钛合金在主要领域的发展及应用
3.1 钛合金在军事工业上的发展及应用
钛是20世纪50年代发展起来的一种重要的结构金属,其最早的应用,就是为军事航空工业提供高性能材料。随着各国军事工业的发展,钛的应用领域被不断拓宽。至今,钛已在航空航天、核能、舰船、兵器等诸多领域获得越来越多的应用,成为重要的战略金属材料。其应用水平也成为衡量一个
国家武器装备先进程度,反映一个国家的军事水平和军事实力的重要指标[9]。
钛在军事工业上使用,主要是基于钛及钛合金具有的优异性能:质量轻、比强度高、耐高温、耐腐蚀性好,另外可与复合材料结构匹配。除上述特性外,钛还具有高韧性、高弹性、无磁等诸多优点。这些都为钛在军事工业中的应用提供了可选择的条件。
3.1.1 钛合金在飞机上的应用
钛合金是当代飞机和发射机的主要结构材料之一,美国在20世纪80年代以后设计的各种先进军用战斗机和轰炸机中,钛的用量已在20%以上。如第3代F-15战斗机的钛合金用量占27%,而第4代F-22战斗机的钛合金用量占41%。F-22战斗机是美国洛克西德公司、波音公司和通用动力公司设计的战术战斗机,是目前世界上具有代表性的第4代战斗机。它首次将隐身、高机动性和敏捷性、不加力超音速巡航等特性融于一体,将作为美国空军2000年以后的主力制空机种。
F-22的发动机上还采用了美国新发展的阻燃钛合金Alloy C ,E ,用于高压压气机机匣、加力燃烧室筒体及尾喷管上。
在舰载飞机F/A-18中,钛合金主要用于飞机的承力框纵梁、翼根和尾部结构等关键部位。所用钛合金主要有Ti-6Al-4V 和Ti-15-3 (Ti-15Mo-3Al-3Sn-3Cr。机身和机翼接头均采用β退火的Ti-6Al-4V ,而制动器扭力管用Ti-6Al-4V 铸件。另外,为
降低成本,提高材料利用率,在着陆拦阻钩支架接头及发动机安装架还采用了热等静压的Ti-6Al-4V 粉冶金制造。
其他如联合攻击战斗机(JSF 是一种低成本、多用途战术攻击战斗机,将取代美国空军现役的F-16C 和A-10、海军的F/A-18E/F 、海军陆战队的F/A-18和A V-8B 等机型。V-22是美国贝尔直升机公司为海军陆战队研制的运输型倾转旋翼机,具有直升机能垂直起降、悬停等优点,又增强了固定翼飞机高速飞行与远航的优点。V-22倾转悬翼机是能与喷气发动机或直升机相媲美的技术。其中风档密封框架、发动机短舱主结构、主防火墙等使用了钛合金,而作为转子系统、发动机主要支承件的传动接头,则由Howmet 公司用一个整体钛铸件取代了原有的43个元件和536个紧固件。 3.1.2 钛合金在舰船上的应用
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钛在地壳中的储存量极其丰富,其密度低而比强度高,又具有优异的耐腐蚀性,耐热耐低温性能良好。钛有很强的耐酸碱腐蚀能力,在海水中浸5年不锈蚀,钢铁在海水中则会腐蚀变质[10~12]。用钛合金为船只制造外壳,海水无法腐蚀它,制成的潜艇,既能抗海水腐蚀,又能抗深层压力,其下潜深度比不锈钢潜艇增加80%。同时,钛无磁性,不会被水雷发现,具有很好的反监测作用。一般钢铁潜艇下潜超过300 m就容易被水压压坏。钛潜艇下潜深度超过300 m不但不会被压坏,还能有效的避开深水炸弹的攻击,显示了“钛潜艇”的独特魅力和优异性能。目前钛是深海领域舰船用材不可替代的材料。俄罗斯早在1968年便成功制造出全钛潜艇,从20世纪60年代中期开始,俄罗斯先后生产了6~ 7艘双层高压壳“阿尔法”级全钛潜艇,每艘潜艇用钛达3000 t。“阿尔法”攻击潜艇由于采用了先进的钛合金为壳体材料,最大潜深高达900 m。另外如“鲨鱼”级核潜艇、多用途的945型及988型核潜艇等,其水下排水量大,
水下航速快,极限潜水深度可达800 m,其耐压壳体就是用钛合金建造。钛合金目前也广泛应用在鱼雷发射水缸、鱼雷发射高压气瓶、危机冷却器上,用钛合金制作的泵、阀、管子、螺旋桨等,使用效果良好,使用寿命大大延长。
3.1.3 钛合金在战车上的应用
随着反装甲威胁的日益增加,防护装甲也越来越厚重,战车的质量在最近十年中增加了15%~ 20 %,严重影响其运输能力及机动性。用钛合金替代轧制均质装甲钢是减重的有效途径。
在美国,钛合金已用于M1“艾布拉母斯”主战坦克、M2“布莱德雷”战车上。针对M1主战坦克,美国陆军部研究了许多可应用钛合金的部件,还开展了用钛合金取代轧制均质钢制造坦克其它部件的技术项目。M2战车上,钛主要用于指挥舱盖和顶部攻击装甲的改进。加强M2战车装甲的一个措施是,在某些特定部位采用锻造钛合金附加装甲以防大口径弹药的攻击。
其他如M113装甲人员运输车也采用钛合金附加装甲,以提高装甲的防弹能力。火炮系统中,两种155 mm轻型牵引榴弹炮大量使用了钛合金。在未来“十字军战士”155 mm自行榴弹跑中,有许多部件要使用钛合金。
美国海军陆战队正在寻求减轻先进两栖突击车质量的各种方案。一种方案是采用轻型装甲。另一方案是用钛合金式钢制造负重轮、平衡臂、负重齿轮箱等部件。尽管钛合金性能优良,但因为价格高而不能广泛应用。
近年,美国研制成功一些军用低成本钛合金新材料。它们的力学性能和抗弹能力等指标等于或超过传统军用Ti-6Al-4V钛合金的相应值,但其成本却较低。
这些钛合金新材料对促进和扩大钛合金在国防领域中的应用具有重要的意义。如上述,在未来的战车和火炮系统中,美国陆军将用低成本钛合金取代轧制均质钢和铝合金,用以制造装甲和零部件,以增强装甲和减轻重量,其应用范围将逐步扩大。
低成本钛合金在美国海军和空军中也有巨大的应用潜力。因海水腐蚀,美国海军每年大约需要更换97 km舰船上热交换器用的铜镍合金管。用钛合金制造该管,可延长使用寿命,大量节省维修和维护费用。美国空军也对低成本钛合金具有极大兴趣。采用冷炉熔炼工艺,可降低航空航天级钛合金的成本。
3.2 钛合金在生物医学上的应用
生物医用材料是材料科学的一个重要分支,是用于诊断、治疗或替代人体组织、器官或增进其功能、具有高技术含量和高经济价值的新型载体材料,是材料科学技术中一个正在发展的新领域。
近10多年以来,生物医用材料及制品的市场增长率一直保持在20%~25%左右,预计未来10~15年内,包括生物医用材料在内的医疗器械产业将达到医药制品市场规模,成为21世纪世界经济的支柱产业。
钛无毒、质轻、强度高且具有优良的生物相容性,是非常理想的医用金属材料。钛及其合金凭借优良的综合性能,成为人工关节(髋、膝、肩、踝、肘、腕、指关节等、骨创伤用品(髓内钉、托板、螺钉等、脊柱矫形内固定系统、牙种植体、牙托、牙矫形丝、人工心脏瓣膜、介入性心血管支架等医用内植入产品的首选材料。目前,还没有比钛合金更好的金属材料用于临床。发达国家和世界知名体内植入物产品供应商都非常重视钛合金的研发工作,推出了一系列新的医用钛合金材料,包括具有生物活性的钛合金仿生材料,在医用钛合金材料的表面处理方面也做了很多专利性的设计与开发,赋予医用钛合金材料更好的生物活性以满足人体的生理需要,从而达到使患者早日康复的目的。
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世界人口近65亿,据不完全统计伤残者接近4亿,肢体伤残者6000万,牙病患者20亿,目前生物材料器件植入者仅有3500万人,每年关节置换量约150 万例,与实际需要置换者的数量相差甚远。因此,生物医用材料市场需求潜力巨大。而作为生物医用金属材料的首选——钛及其合金需求也将大增,因此加大医用钛合金材料的研发力度势在必行。
3.3 钛合金在民用领域的应用
3.3.1 钛合金在自行车行业的应用
作为制作高档自行车架的材料应具有较高的强度和硬度,钛合金将是一种极好的选择。不仅其质量仅为钢的50%,且强度质量比比铬钼钢高28.4%。钛合金同时具备很好的抗疲劳性能,疲劳极限是钢的两倍,铝合金车架在使用较长时间以后在这方面也无法和钛合金相比。作为应用在自行车架上的高强度低密度的钛合金材料,它不仅会让车架质量轻、强度高,而且会让车架更经久耐用。
3.3.2 钛合金在汽车行业的应用
钛制品应用势头发展迅猛的另一行业是汽车业。目前,汽车发动机气门、连杆、曲轴、排气管、悬簧、消音器、车体和紧固件等,都用上了钛或钛合金[13]。比如气门,用上新近开发的钛铝合金后,可以大大改善发动机性能,比过去用的镍基合金相对密度小,抗蠕变强度大,具有更好的耐磨性。随着钛产品进一步开发和应用,钛制零部件对提高汽车性能、档次、舒适性等将发挥越来越大的作用。特别是中高档轿车,对安全性、舒适性和长寿命的要求越来越高,给钛在汽车工业中的应用提供了巨大发展机遇。
3.3.3 钛合金在体育行业的应用
钛在体育用品中的应用,从最早的网球拍、羽毛球拍到最近几年广泛使用的高尔夫球头、杆以及赛车等,使人们对钛的认识提高了一大步。
钛合金高尔夫球杆、球头市场在经历了前几年的大幅调整后,目前仍是钛民用领域的一大支柱,美国在高尔夫球等民用品方面的用钛量增长很快。随着钛合金高尔夫球杆球头市场的逐渐复苏,今后世界钛高尔夫市场的竞争也将从原来的价格和质量竞争,向服务和差别化方向发展。
另外,现在最常在市场出售的钛制品是网球球拍。目前,钛在网球拍上,主要是将以纯钛制的网埋入球拍框架内的方式来使用钛材。最近,钛在利用其回弹力增强击球效果等新用途上备受关注。
登山用具和滑雪板登山用具向着比较容易携带,即轻量化、小型化的方向发展。具有比重轻、比强度大、在低温下冲击值不降低等特性的钛,作为优越的登山用具材料,已广泛使用。
钛制体育用品还有:击剑防护面罩、宝剑、冰刀、钓鱼杆、钓鱼用绕线架、赛艇用零部件、滑雪杖、雪铲、登山冰杖、登山钉、田径跑鞋用的注射成型Ti-Fe系鞋底钉等等。
4 钛合金在我国的应用前景
近年,随着我国国民经济的持续快速发展,人民生活水平不断提高,钛和钛合金材料逐渐进入了民用领域。由钛及钛合金板、管、带、丝、箔、饼、环等加工材和多种金属复合材制成的钛产品,在医疗、体育及眼镜、手表、洗衣机等日用消费品领域得到应用,受到市场的青睐,未来的市场十分巨大。
目前,世界上能进行钛工业生产的只有美国、俄罗斯、日本、中国和欧洲的少数国家。而我国具有钛资源的优势,在全球,我国的钛资源占各国之首位。据统计,我国已探明拥有8.7亿吨的资源储量,是世界已探明储量的60%左右。所以,发展钛材制品在我国有着得天独厚的有利条件。特别是近10年来,我国经济的高速发展,人们对物质消费的需求向高档次发展,钛及钛合金开始由航天、航空、国防军工领域逐渐进入到民用消费领域。诸如体育休闲业的钛高尔夫球杆以及钛眼镜架、钛手表、钛自行车等产品,对钛的需求在不断增大。据悉,仅制作高尔夫球头及球杆所消耗的钛已超过1000 t。
此外,钛材及钛合金制品在建筑领域的应用也在逐渐扩大。国家大剧院屋顶采用钛-不锈钢复合板,将覆盖的面积达30 000 m2,这是我国建筑领域首次应用钛材,开创了建筑领域的先河,由此必将带动我国建筑市场钛材的应用。
由于民用领域对钛的需求逐年增长,使我国的钛工业得到较快发展。目前,研制的钛合金已达50多种,列入国家标准的钛和钛合金牌号近30个。一批新型钛合金,其综合性能达到国际同类合金的领先水平,填补了国内空白。我国已经成为世界上
继美国、俄罗斯、日本之后,具有完整工业体系和生产能力的世界第4大钛工业国。
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New Development of Titanium Alloy and Its Application Actuality
Zi Qun
(Luoyang Ship Material Research Institute, Luoyang 471039, China
Abstract: This paper summarizes the development process and the new study of titanium alloy, and forecasts its future application in China.
Key words: titanium alloy; development; study; application
宝钢成功研制大飞机起落架和钛合金结构用钢
在备受关注的中国大型客机股份公司成立倒计时之际,大飞机公司股东之一的宝钢集团,日前成功研制出了大型飞机起落架用钢和钛合金结构用钢。
从宝钢新闻中心获悉,国家大型飞机研制重大科技项目自去年立项以来,宝钢发挥航空特种材料研发优势,提前介入,启动了“大飞机”项目关键特种冶金材料的预研、试制工作。目前,大型飞机起落架用300M超高强钢、四大牌号钛合金结构用钢已研制成功,与“大飞机”项目相关的发动机用特种钢材的研发也已全面展开。
近年来,宝钢累计投入近百亿元,对特殊钢制造单元进行了大规模的技术改造。目前,宝钢正加紧建设国内首条大型特种金属及合金板带工程、热挤压钢管改造工程。特殊金属及合金板带工程建成后,宝钢将具备大飞机用大型钛及钛合金、高温合金结构件的冷轧基板生产能力,填补国内空白。
上海大学 本科生课程论文论文题目：钛合金在多领域的应用与发展 课程名称： 课程号： 学生姓名： 学生学号： 所在学院：材料科学与工程学院 日期：2015.05.24
摘要：钛合金因具有强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点而被广泛用于各个领域。世界上许多国家都认识到钛合金材料的重要性，相继对其进行研究开发，并得到了实际应用。本文综述了钛合金在航空航天飞行器、热氢处理、发动机、高温钛合金、生物医用材料等方面的应用与发展。 关键词：钛合金；航空；氢；发动机；生物医用材料 钛合金在航空方面的应用与发展 钛合金具有比强度高、耐腐蚀性好、耐高温等优点。从20世纪50年代开始,钛合金在航空航天领域中得到了迅速的发展。钛合金是当代飞机和发动机的主要结构材料之一,可以减轻飞机的重量,提高结构效率。在飞机用材中钛的比例,客机波音777为7%,运输机C-17为10.3%,战斗机F-4为8%,F-15为25.8%,F-22为39%。 高性能航空发动机的发展需求牵引着高温钛合金的发展,钛合金的使用温度逐步提高,从20世纪50年代以Ti-6Al-4V合金为代表的350℃,经过IMI679和IMI829提高到了以IMI834合金为代表的600℃。目前,代表国际先进的高温钛合金有美国的Ti-6242S,Ti-1100,英国的IMI834,俄罗斯的BT36以及中国的Ti-60。表2为600℃主要高温钛合金的成分及性能特点。 Ti-6242S(Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo-0.1Si)钛合金是美国于20世纪60年代为了满足改善钛合金高温性能的需要,特别是为了满足喷气发动机使用要求而研制的一种近α型钛合金。合金的最高使用温度为540℃,室温的σb=930 MPa。特点是具有强度、蠕变强度、韧性和热稳定性的良好结合,并具有良好的焊接性能,主要应用于燃气涡轮发动机零件,发动机结构板材零件,飞机机体热端零件。 BT36(Ti-6.2A1-2Sn-3.6Zr-0.7Mo-0.1Y-5.0W-0.15Si)合金是俄罗斯于1992年研制成功的一种使用温度在600～650℃的钛合金。合金中加入了5%W和约0.1%Y。加入W对提高合金的热强性有明显作用。加入微量Y可以明显地细化合金的晶粒,改善了合金的塑性和热稳定性。 Ti60(Ti-5.8 Al-4.8 Sn-2.OZr-1.0 Mo-0.35Si-0.85Nd)合金由中国科学院金属研究所在Ti55合金基础上改型设计、宝鸡有色金属加工厂参与研制的一种600℃高温钛合金。Ti60合金的特点之一是合金中加入了1%Nd(质量分数),通过内氧化方式形成富含Nd、Sn和O的稀土相,降低基体中的氧含量,从而起到净化基体,改善合金热稳定性的作用。Ti60合金已进行了半工业性中试试验(包括压气机盘模锻)和全面性能测定。 根据国内外研究现状,未来高温钛合金的发展趋势是:(1)研制600℃以上的新型高温钛合金。可对现有高温钛合金的成分进行调整,改进加工工艺,或研发新的高温钛合金,提高高温钛合金的使用温度。(2)稀土元素在高温钛合金中的作用尚待进一步研究。我国研制的含稀土元素的高温钛合金其使用温度已达到600℃,其各项性能显示均为良好。但稀土元素在合金
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技术的发展为信息共享提供了全新的技术支持和外部环境，人们也逐步探讨新的环境下的文献信息资源共享问题。本综述通过对2000 年以来该领域的文献进行分析、归纳，对我国现阶段文献信息资源共享中存在的障碍及对策进行了研究。 1 我国文献信息资源共享中存在的障碍 1.1 观念方面的障碍 图书情报界虽然在理论上认可了文献资源共享的必要性，但顽固的传统观念和思维方式仍有着巨大的支配力量，文献资源共建共享意识薄弱，缺乏全局观念和合作精神，阻碍了资源共享的进程。李家清认为这种认识上的障碍主要有以下几点：一是受小农经济自我封闭观念的影响，各图书馆片面追求“大而全”、“小而全”，各自为政，我行我素；二是受本位主义思想的影响，只愿共享，不愿共建；三是受重藏轻用思想的影响，对资源共享不积极、不热心[1]。徐加杰则进一步探讨了造成这种认识的原因：部分领导把“资源共享”当作解决经费困难的权宜之计，只注重大馆的发展投入和资源建设，没有考虑众多中、小馆的想法；二是由于中、小馆没有得到重视和投入支撑，而对文献资源的建设和共享抱着观望态度，指望所有的问题都通过大馆的资源共享来解决[2]。这些观念的存在自然地影响到共享活动的健康发展，阻碍了资源共享的进程。 1.2 管理体制和有关法规方面的障碍 文献信息资源共享要求高度的整体化，但由于我国管理体制条块分割、各自为政、互相之间缺乏有机联系，严重制约着我国文献资源共享的发展。刘广利认为我国图书馆事业分成公共、科研、高校等几个系统，条块分割、各自为政的多元化行政管理体制造成文献资源建设平行分散、重复浪费。没有统一的协作协调方案，也没有一个权威性的组织机构进行统筹规划，缺乏馆际协作与资源共享的动力机制[3]。徐加杰也认为高校、公共、科研三大系统图书馆的资源共享实践了多年，因始终没有一个权威机构进行组织或协调，实施起来障碍重重[2]。而“现行的一些条例、法规，都是按系统颁布的，客观上加深了各自为政，强化了条块壁垒，往往会给统一规划、资源共享和网络建设带来了障碍”[4]。同
毕业论文 文献综述 高校图书馆信息资源 院 系： 专 业： 姓 名： 学 号： 指导老师： 姓名 职称 二〇 年 月 日
高校图书馆信息资源共享存在的障碍及解决途研究综述 文献信息资源共享问题一直是图书情报界理论研究和实践探索的重点，信息技术的发展为信息共享提供了全新的技术支持和外部环境，人们也逐步探讨新的环境下的文献信息资源共享问题。本综述通过对2000 年以来该领域的文献进行分析、归纳，对我国现阶段文献信息资源共享中存在的障碍及对策进行了研究。 1 我国文献信息资源共享中存在的障碍 1.1 观念方面的障碍 图书情报界虽然在理论上认可了文献资源共享的必要性，但顽固的传统观念和思维方式仍有着巨大的支配力量，文献资源共建共享意识薄弱，缺乏全局观念和合作精神，阻碍了资源共享的进程。李家清认为这种认识上的障碍主要有以下几点：一是受小农经济自我封闭观念的影响，各图书馆片面追求“大而全”、“小而全”，各自为政，我行我素；二是受本位主义思想的影响，只愿共享，不愿共建；三是受重藏轻用思想的影响，对资源共享不积极、不热心[1] 。徐加杰则进一步探讨了造成这种认识的原因：部分领导把“资源共享”当作解决经费困难的权宜之计，只注重大馆的发展投入和资源建设，没有考虑众多中、小馆的想法；二是由于中、小馆没有得到重视和投入支撑，而对文献资源的建设和共享抱着观望态度，指望所有的问题都通过大馆的资源共享来解决[2] 。这些观念的存在自然地影响到共享活动的健康发展，阻碍了资源共享的进程。 1.2 管理体制和有关法规方面的障碍 文献信息资源共享要求高度的整体化，但由于我国管理体制条块分割、各自为政、互相之间缺乏有机联系，严重制约着我国文献资源共享的发展。刘广利认为我国图书馆事业分成公共、科研、高校等几个系统，条块分割、各自为政的多元化行政管理体制造成文献资源建设平行分散、重复浪费。没有统一的协作协调方案， 也没有一个权威性的组织机构进行统筹规划，缺乏馆际协作与资源共标题宋体三号加粗，居中； 正文部分全部宋体小四不用加粗，行距为固定值26磅。 文献综述整体字 数要求不少于 3000字 序号用 1 1.1 1.1.1 2 2.1 这样的格式写，要 顶格写，标号跟后 面的标题用两个 空格隔开，最多有 三级标题
钛合金的特性及其应用,材料工程学论文,工学论文 ［摘要］综述了钛合金材料的应用及研究现状，着重介绍了钛及钛合金的主要特性，加工性能及其在航空航天、军事工业和汽车制造方面的应用，并在此基础上展望了钛合金的发展方向。 ［关键词］钛合金特性加工性能应用领域 Ti在地壳中的丰度为0.56%(质量分数，下同)，在所有按元素中居第9位，而在可作为结构材料的金属中居第4位，仅次于Al、Fe、Mg，其储量比常见金属Cu，Pb，Zn储量的总和还多。我国钛资源丰富，储量为世界第一。钛合金的密度小，比强度、比刚度高，抗腐蚀性能、高温力学性能、抗疲劳和蠕变性能都很好，具有优良的综合性能，是一种新型的、很有发展潜力和应用前景的结构材料。近年来，世界钛工业和钛材加工技术得到了飞速发展，海绵钛、变形钛合金和钛合金加工材的生产和消费都达到了很高的水平，在航空航天领域、舰艇及兵器等军品制造中的应用日益广泛，在汽车、化学和能源等行业也有着巨大的应用潜力。 一、钛及钛合金的特性 钛及钛合金具有许多优良特性，主要体现在如下几个方面： 1.强度高。钛合金具有很高的强度，其抗拉强度为686—1176MPa，而密度仅为钢的60%左右，所以比强度很高。 2.硬度较高。钛合金(退火态)的硬度HRC为32—38。 3.弹性模量低。钛合金(退火态)的弹性模量为1.078×10－1.176×10MPa，约为钢和不锈钢的一半。 4.高温和低温性能优良。在高温下，钛合金仍能保持良好的机械性能，其耐热
性远高于铝合金，且工作温度范围较宽，目前新型耐热钛合金的工作温度可达550—600℃；在低温下，钛合金的强度反而比在常温时增加，且具有良好的韧性，低温钛合金在－253℃时还能保持良好的韧性。 5.钛的抗腐蚀性强。钛在550℃以下的空气中，表面会迅速形成薄而致密的氧化钛膜，故在大气、海水、硝酸和硫酸等氧化性介质及强碱中，其耐蚀性优于大多数不锈钢。 二、钛及钛合金的加工性能 1.切削加工性能 钛合金强度高、硬度大，所以要求加工设备功率大，模具、刀具应有较高的强度和硬度。切削加工时，切屑与前刀面接触面积小，刀尖应力大。与45钢相比，钛合金的切削力虽然只有其2/3—3/4，可是切屑与前刀面的接触面积却更小(只有45钢的1/2—2/3)，所以刀具切削刃承受的应力反而更大，刀尖或切削刃容易磨损；钛合金摩擦因数大，而热导率低(分别仅为铁和铝的1/4和1/16)；刀具与切屑的接触长度短，切削热积聚于切削刃附近的小面积内而不易散发，这些因素使得钛合金的切削温度很高，造成刀具磨损加（转载自文章资源库https://www.doczj.com/doc/893305637.html,，请保留此标记。）快并影响加工质量。由于钛合金弹性模量低，切削加工时工件回弹大，容易造成刀具后刀面磨损的加剧和工件变形；钛合金高温时化学活性很高，容易与空气中的氢、氧等气体杂质发生化学反应，生成硬化层，同时进一步加剧了刀具的磨损；钛合金切削加工中，工件材料极易与刀具表面粘结，加上很高的切削温度，所以刀具易于产生扩散磨损和粘结磨损。 2.磨削加工性能 钛合金化学性质活泼、在高温下易与磨料亲和并粘附，堵塞砂轮，导致砂轮磨
钛及钛合金 摘要：先进材料钛及钛合金的应用与前沿技术的发展一直是当前材料领域的热点研究课题之一。钛、钛合金及钛化合物的优良性能促使人类迫切需要它们。然而，生产成本之高，使应用受到限制。我们相信在不久的将来，随着钛的冶炼技术不断改进和提高，钛、钛合金及钛的化合物的应用将会得到更大的发展。本文介绍了钛合金的发展现状、特性、铸造工艺性能及其热处理，阐述了钛合金的生产技术及其应用，分析其优势与局限性，并展望发展趋势。 关键字：金属钛，钛合金; 发展状况;分布，性质; 铸造加工性能; 热处理;生产技术，应用; 研究前景 钛和钛合金的发展过程：钛是英国化学家格雷戈尔（Gregor R W ，1762—1817。）在1791年研究钛铁矿和金红石时发现的。四年后，1795年，德国化学家克拉普罗特(Klaproth M H ，1743—1817。）在分析匈牙利产的红色金红石时也发现了这种元素。他主张采取为铀（1789年由克拉普罗特发现的）命名的方法，引用希腊神话中泰坦神族“Titanic”的名字给这种新元素起名叫“Titanium”。中文按其译音定名为钛。 格雷戈尔和克拉普罗特当时所发现的钛是粉末状的二氧化钛，而不是金属钛。因为钛的氧化物极其稳定，而且金属钛能与氧、氮、氢、碳等直接激烈地化合，所以单质钛很难制取。直到1910年才被美国化学家亨特(Hunter M A）第一次制得纯度达99.9%的金属钛。 由于钛在液化状态时化学活性非常高, 钛与气体和所有制模成形用的难熔材料都有很高的活性, 因此, 钛合金铸造成形工业化的生产晚于变形钛合金和变形工艺。自海绵钛工业化以来, 钛在工业上的广泛应用推动了钛工业的迅速发展, 钛的生产能力正在逐年提升, 并将陆续超过铅、锌、铜成为名副其实的第三金属。目前, 由于国际紧张局势的缓和和军备缩减, 使军用飞机的钛需求量减少, 但民用客机今后可望继续增长。要使钛业得以生存, 普遍认为还是要扩大飞机以外的一般用途。近十几年来, 随着钛工业的发展,钛及钛合金已由军用逐渐转向民用, 由航空工业逐渐转向一般工业。 金属钛的地理分布：世界钛矿资源总体状况：截至1995年底，世界金红石（包括锐钛矿）储量和储量基
钛合金的应用现状及发展趋势 摘要：本文综述了钛合金材料的发展及应用现状，着重介绍了钛合金的主要性能及其在航空航天、汽车制造和生物医药等方面的应用，并对钛合金未来的发展进行了展望。 关键字钛合金，性能，应用，发展趋势 1引言 金属元素钛在地壳中的分布范围比较广泛，据估计和推算，其含量是地壳质量的0.4%还要多一点，世界储量约34亿吨，在所有元素中含量居第10位（氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁、氢、钛）[1]。其丰富的储量，为金属钛及钛合金的生产和发展提供了主要的原料来源。 自20世纪50年代以来，钛及钛合金的发展已经历了半个多世纪的历程，钛合金的种类已从1954年的Ti-6Al-4V合金[2]发展到数百种。因为具有比强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点，钛合金被广泛用于各个领域，包括航空航天、汽车制造、医药卫生以及其他日常生活领域。世界上的许多国家如美国、日本、俄罗斯以及中国等都认识到钛合金材料的重要性，并相继对其进行了研究开发，得到了实际应用[2,3]。 2 钛合金的性能 2.1 钛合金的高温性能 在高温下，钛合金仍能保持良好的机械性能，其耐热性远高于铝合金，且工作温度范围较宽。高温钛合金不仅具有良好的室温性能和高温强度，并且在蠕变性能、热稳定性、疲劳性能和断裂韧性等方面具有良好的匹配。世界上第一个研制成功的高温钛合金使用温度仅为300~350℃[4]，经历了40多年的发展，目前新型耐热钛合金的工作温度可达550~600℃，而Ti-Al金属间化合物的崛起，打破了600℃的使用温度界限，将使用温度升至700℃以上。 2.2 钛合金的腐蚀性能 钛的抗腐蚀性强，在550℃以下的空气中，表面会迅速氧化形成薄而致密的TiO2钝化膜，故在大气、海水、硝酸和硫酸等氧化性介质及碱性溶液中，其耐蚀
钛及钛合金的表面处理 摘要：本文对钛及钛合金的表面处理的方法进行了综述，随着钛合金在航天航空、舰船、石油、化工以及其他行业的不断应用，世界各国尤其是发达国家和发展中国家的研究工作者为克服钛合金的缺点正做着各种尝试和努力，钛合金的表面处理方法也取得了长足的进展。 关键词：钛及钛合金表面处理研究方法 1 引言 钛及钛合金具有低密度、良好的耐腐蚀能力、高比强度以及令人满意的生物相容性，在航空航天、化工、生物医学等领域得到广泛的应用，并为社会带来巨大的经济效益。然而，钛及钛合金表面硬度低，在滑动摩擦条件下摩擦力学性能差，特别是抗摩擦和磨损性能较差的钛合金，严重地限制了其应用范围。为了有效地利用钛合金的优良性能，对其进行表面处理，是一种改善钛合金缺陷使其最大限度地发挥其优势的重要措施之一。 2 表面处理方法 2.1 电镀 在钛合金表面主要有镀镍、镀硬铬、镀银等，镀银目的是提高钛合金的导电性和钎焊性。电镀前必须对钛合金表面进行预处理，膜层与基体的结合力差是钛及钛合金表面进行电化学处理的主要问题，要想在钛及钛合金上得到满意和合格的表面膜层，镀覆预处理是非常重要的步骤，而预处理的关键是“活化成膜”处理，若选择适宜的预处理方法，既能简化工艺，又能保证和提高镀覆层与基体的结合强度[1]。 2.2 交流微弧氧化 微弧氧化(MAO)是一项在金属表面生长氧化物陶瓷膜的新技术。它从阳极氧化发展而来．但它施加了几百伏的高压，突破了阳极氧化对电压的限制。该技术通过微弧放电区瞬间高温高压烧结直接把基体金属变成氧化物陶瓷，并获得较厚的氧化物膜。对钛合金表面微弧氧化，获得膜的硬度高并与金属基体结合良好。改善了钛合金表面的抗磨损、抗腐蚀、耐热冲击及绝缘等性能，在许多领域具有很好的应用前景[2]。 2.3 表面氧化处理 一般钛和钛合金较之常用的生物体用合金Co、Cr合金和316L不锈钢的耐磨性都较差，而且所产生的磨损粉在生物体内都有可能产生不良影响。因此，新开发的一些生物体用钛合金在生物体内使用之前往往都要采取适当的表面处理，以提高其抗磨性。为此，日本丰桥技术科学大学和大同特殊钢公司研究了一种新开发的生物体用B型钛合金(简称TNTZ合金)，采取表面氧化处理提高其表面耐磨性[3]。 2.4 离子注入 离子注入与其它表面处理技术相比显示了诸多优点，与物理或化学气相沉积相比，主要优点在：①膜与基体结合好，抗机械、化学作用不剥落能力强；②注入过程不要求升高基体温度，从而可保持工件几何精度；③工艺重复性好等。许多研究者报道了氨离子注入对合金表面成分、组织结构、硬度及摩擦学性能有良好改善效果。TiC也是超硬相，故钛合金经离子注入碳也同样可以强化钛合金表面。但是由于等离子体基离子注入并非连续过程，施加每一负脉冲电位时，随着脉冲电位由零下降至谷值，再回升至零，发生着溅射和注入两个过程。如果等离子体中含有金属或碳离子时，在脉冲电位为零时，在一定条件下还会在表面形成
钛合金的应用与前沿发展 X X X （太原科技大学材料学院） 摘要：先进材料钛及钛合金的应用与前沿技术的发展一直是当前材料领域的热点研究课题之一。本文从钛合金的应用与前沿发展为基点出发，列举了钛合金的研究和应用在国内外取得的重大进步，并试图阐述钛合金最近一些前沿技术与中国现代化科技强国目标、西部大开发的关系，分析其优势与局限性，并展望发展趋势。 自从人类1790年发现钛元素，1951年进入工业化生产以来，钛逐渐显示出它独特的优越性能。它不仅具有金属结构材料的优越性能，而且在许多工艺介质中具有优异的耐腐蚀性能，钛的应用可以获得明显的技术进步和经济效益。它的蕴藏量是铜的十倍，是继铁、铝之后的"第三金属"，被称为"空间金属"。 从使用钛的意义上看，一个国家使用钛的多少，标志着国家的科技水平、军事实力、经济实力的强弱。所以，推广使用钛、发挥钛特性的优势作用，对促进工业发展、增强产品竞争的活力，是非常必要的，也是现代技术发展的方向。 关键词：钛 ; 钛合金 ; 开发应用 ; 前沿发展 报告正文： 钛是周期表中第ⅣB类元素，外观似钢，熔点达1 672 ℃，属难熔金属。钛在地壳中含量较丰富，远高于Cu、Zn、Sn、Pb等常见金属。我国钛的资源极为丰富，仅四川攀枝花地区发现的特大型钒钛磁铁矿中，伴生钛金属储量约达4.2亿吨。 纯钛机械性能强，可塑性好，易于加工，如有杂质，特别是0、N、C等元素存在，会提高钛的强度和硬度，但会降低其塑性，增加脆性。 钛是容易钝化的金属，且在含氧环境中，其钝化膜在受到破坏后还能自行愈合。因此，钛对空气、水和若干腐蚀介质都是稳定的。钛和钛合金有优异的耐蚀性，只能被氢氟酸和中等浓度的强碱溶液所侵蚀。特别是钛对海水很稳定，将钛或钛合金放入海水中数年，取出后，仍光亮如初，远优于不锈钢。 钛的另一重要特性是密度小。其强度是不锈钢的3.5倍，铝合金的1.3倍，是目前所有工业金属材料中最高的。 液态的钛几乎能溶解所有的金属，形成固溶体或金属化合物等各种合金。合金元素如A1、V、Zr、Sn、Si、Mo和Mn等的加入，可改善钛的性能，以适应不同部门的需要。由于上述优异性能，钛享有“未来的金属”的美称，钛合金已广泛用于国民经济各部门，它是火箭、导弹和航天飞机不可缺少的材料。船舶、化工、电子器件和通讯设备以及若干轻工业部门中要大量应用钛合金。 为促进我国钛工业的发展，选准"十一五"期间我国钛冶炼技术的发展方向，中国有色金属工业协会科技部和钛业分会合作，于2005年5月10日在北京召开了"钛冶炼技术发展规划研讨会"。曹春晓院士等28名我国钛行业的专家出席了会议。中国有色金属工业协会钮因键副会长、国家发改委肖春泉处长、国家科技部黄世兴处长、国防科工委贺守华处长等也应邀出席了会议。会议中首先由中国有色金属工业协会钮因键副会长和协会科技部张洪国主任作会议主旨发言；北京有色金属研究总院的邓国珠教授介绍了国内外钛冶炼技术的现状、我国钛冶炼技术所存在的问题，初步提出了我国"十一五"期间技术发展的主要方向；遵义钛厂胥力厂长和抚顺钛厂刘禹明副厂长分别介绍了各厂在建钛项目的进展情况、存在及需要解决的问题；北京科技大学的朱鸿民教授分析了FFC法的优缺点，介绍了一种钛冶炼新方法的初步研究结果；锦铁集团的梁志忠高工介绍了该企业大型熔盐氯化和矿物油除钒的技术。
一、何谓文献综述？ 文献综述是对某一学科、专业或专题的大量文献进行整理筛选、分析研究和综合提炼而成的一种学术论文，是高度浓缩的文献产品。根据其涉及的内容范围不同，综述可分为综合性综述和专题性综述两种类型。所谓综合性综述是以一个学科或专业为对象，而专题性综述则是以一个论题为对象的。学生毕业论文主要为专题性综述。 文献综述反映当前某一领域中某分支学科或重要专题的历史现状、最新进展、学术见解和建议，它往往能反映出有关问题的新动态、新趋势、新水平、新原理和新技术等等。文献综述是针对某一研究领域分析和描述前人已经做了哪些工作，进展到何程度，要求对国内外相关研究的动态、前沿性问题做出较详细的综述，并提供参考文献。作者一般不在其中发表个人见解和建议，也不做任何评论，只是客观概括地反映事实。 二、文献综述的特点 1.综合性：综述要"纵横交错"，既要以某一专题的发展为纵线，反映当前课题的进展；又要从本单位、省内、国内到国外，进行横的比较。只有如此，文章才会占有大量素材，经过综合分析、归纳整理、消化鉴别，使材料更精练、更明确、更有层次和更有逻辑，进而把握本专题发展规律和预测发展趋势。 2.评述性：是指比较专门地、全面地、深入地、系统地论述某一方面的问题，对所综述的内容进行综合、分析、评价，反映作者的观点和见解，并与综述的内容构成整体。一般来说，综述应有作者的观点，否则就不成为综述，而是手册或讲座了。 3.先进性：综述不是写学科发展的历史，而是要搜集最新资料，获取最新内容，将最新的信息和科研动向及时传递给读者。 4.综述不应是材料的罗列，而是对亲自阅读和收集的材料，加以归纳、总结，做出评论和估价。并由提供的文献资料引出重要结论。一篇好的综述，应当是既有观点，又有事实，有骨又有肉的好文章。由于综述是三次文献，不同于原始论文(一次文献)，所以在引用材料方面，也可包括作者自己的实验结果、未发表或待发表的新成果。 5.综述的内容和形式灵活多样，无严格的规定，篇幅大小不一，大的可以是几十万字甚至上百万字的专著，参考文献可数百篇乃至数千篇；小的可仅有千余字，参考文献数篇。一般医学期刊登载的多为3000～4000字，引文15～20篇，一般不超过20篇，外文参考文献不应少于1／3。 三、综述的内容要求 6.选题要新：即所综述的选题必须是近期该刊未曾刊载过的。一片综述文章，若与已发表的综述文章"撞车"，即选题与内容基本一致，同一种期刊是不可能刊用的。 7.说理要明：说理必须占有充分的资料，处处以事实为依据，决不能异想天开地臆造数据和诊断，将自己的推测作为结论写。 8.层次要清：这就要求作者在写作时思路要清，先写什么，后写什么，写到什么程度，前后如何呼应，都要有一个统一的构思。
近十年来国内外关于钛合金材料的研究 赵宙 化学化工学院化学三班兰州 730070 摘要：钛及钛合金因具有优异的综合力学性能在航空、航天、船舶、石油、化工、兵器、电子等行业得到高度重视和广泛应用15年前国外高度重视新型钛合金的研制近几年国外更重视钛合金性能改性和挖潜。国内从钛合金研发开始一直重视新型钛合金研制，10年前重点是仿制,之后是既创新又仿制,目前以创新研制为主。本文介绍近10年国外、国内钛合金研究的发展现状、趋势与差距，及对我国钛合金研制的建议。 关键词：钛合金材料、性能、发展、研究、应用 Research on titanium alloy materials at home and abroad in the recent ten years Zhao Zhou Chemical engineering chemistry class 3 Lanzhou 730070 Abstract: titanium and titanium alloy with excellent comprehensive mechanical properties in the aviation, aerospace, shipbuilding, petroleum, chemical industry, the weapons industry, electronic industry attaches great importance to and widely used 15 years ago abroad attach great importance to the development of new type of titanium alloy in recent years, attaches great importance to the performance of titanium alloy modification and tapping. Domestic starting from the research and development of titanium alloy has always attached great importance to the new titanium alloys developed, focus on generic 10 years ago, after is both innovative and generic, mainly developed at present. In this paper, the recent 10 years on the titanium alloy research home and abroad, the development present situation, trend and gap, and some Suggestions of titanium alloys developed in China. Keywords: titanium alloy materials, performance, development, research, and application 1 钛及其钛合金的简介 1.1 钛的简介 钛是20世纪50年代发展起来的一种重要的结构金属，在地壳中的丰度为0.56%，在所有按元素中居第9位，而在可作为结构材料的金属中居第4位，仅次于Al、Fe、Mg，其储量比常见金属Cu，Pb，Zn储量的总和还多。我国钛资源丰富，储量为世界第一。 钛是一种金属元素，灰色，原子序数22，相对原子质量47.87。能在氮气中燃烧，熔点高。钛是一种新型金属，钛的性能与所含碳、氮、氢、氧等杂质含量有关，最纯的碘化钛杂质含量不超过0.1%，但其强度低、塑性高。99.5%工业纯钛的性能为：密度ρ=4.5g/cm3，熔点为1725℃，导热系数λ=15.24W/(m.K)，抗拉强度σb=539MPa，伸长率δ=25%，断面收缩率ψ=25%，弹性模量E=1.078×105MPa，硬度HB195。 1.2 钛合金的简介 钛合金是以钛为基加入其他元素组成的合金。钛有两种同质异晶体：882℃以下为密排六方结构α钛，882℃以上为体心立方的β钛。 合金元素根据它们对相变温度的影响可分为三类： 1）.稳定α相、提高相转变温度的元素为α稳定元素,有铝、碳、氧和氮等。其中铝是钛合金主要合金元素，它对提高合金的常温和高温强度、降低比重、增加弹性模量有明显效果。 2）.稳定β相、降低相变温度的元素为β稳定元素，又可分同晶型和共析型二种前者有钼、铌、钒等；后者有铬、锰、铜、铁、硅等。 3）.对相变温度影响不大的元素为中性元素，有锆、锡等。
第35卷第4期Vol.35No.4 稀有金属 CHINESE JOURNAL OF RARE METALS 2011年7月Jul．2011 收稿日期：2011－03－31；修订日期：2011－05－10 基金项目：国家科技部中韩联合研究项目（2010DFA52280）资助 作者简介：杨冬雨（1979－），男，湖南宁乡人，硕士，工程师；研究方向：钛合金*通讯联系人（E －mail ：yangdongyu@comac．cc ） 高强高韧钛合金研究与应用进展 杨冬雨1*，付艳艳2，惠松骁2，叶文君2 ，于 洋2，梁恩泉 1（1．上海飞机设计研究院标准材料设计部，上海200232；2．北京有色金属研究总院有色金属材料制备加工国家重点实验室，北京100088） 摘要：航空航天业的发展对高强度、高断裂韧性的新型钛合金的需求越来越迫切，研究具有自主知识产权并用于航空大型结构件的新型高强高韧钛合金得到世界各国的重视。综合评述了国外传统的Ti-1023、BT22合金、β-21S 合金、β-C 合金，新型Timetal555和VST55531合金以及我国的TB2和TB10合金等7种高强高韧钛合金研究及应用现状， 分析了合金的成分、组织、强度、塑性、断裂韧性等特点。根据国内外高强高韧钛合金发展现状，提出发展方向：研制R m ≥1300MPa ，K IC ≥55Pa ·m 1/2新型高强韧钛合金；新型合金成分应以Ti-Al-Mo-V-Cr 系为主；探索加工工艺与高强高韧钛合金合金组织及性能的关系；发展具有优异的淬透性及良好的锻造性能为主的大型锻件用高强高韧钛合金。 关键词：钛合金；高强；高韧；锻件 doi ：10．3969/j．issn．0258－7076．2011．04．017中图分类号：TG146．2 文献标识码：A 文章编号：0258－7076（2011）04－0575－06 Research and Application of High Strength and High Toughness Titanium Alloys Yang Dongyu 1*，Fu Yanyan 2，Hui Songxiao 2，Ye Wenjun 2，Yu Yang 2，Liang Enquan 1 （1．Department of Standard and Materials ，Shanghai Aircraft Design and Research Institute ，Shanghai 200232，China ；2．State Key Laboratory of Non-Ferrous Metals and Processes ，General Research Institute for Non-Ferrous Metals ，Beijing 100088，China ） Abstract ：With the continuous development of the aerospace industry ，the demand of new high strength and fracture toughness tita-nium alloy would grow increasingly．The research on new high strength and tough titanium alloy of intellectual property rights ，which was applied to large structures of aerospace ，aroused the interest of the world．The present development on the investigation of high strength and toughness titanium alloys was introduced ，including traditional foreign Ti-1023，BT22，β-21S ，β-C ，new type Timet-al555，VST55531and domestic TB2and TB10alloys．Meanwhile ，the characteristics of components ，structures ，strength ，plasticity and fracture toughness were analyzed．Based on the development of these titanium alloys ，the author's opinions about development trend in this field were also presented ：to develop a new high-strength and toughness titanium alloy with R m ≥1300MPa ，K IC ≥55Pa ·m 1/2；the components of new alloy should be based on Ti-Al-Mo-V-Cr series alloy ；to probe into the relationship between processing technology and microstructure and properties of high strength and toughness titanium alloy ；to develop the high strength and toughness titanium alloy with excellent hardenability and good forgeability that were used as heavy forgings．Key words ：titanium alloys ；high strength ；high toughness ；forging 钛及钛合金因具有比强度高、耐腐蚀性好等优点，已被广泛应用于在航空、航天、车辆工程、生物医学工程等各个领域 ［1，2］ 。近年来，随着航空 航天业对高强度、高断裂韧性的新型结构钛合金的需要越来越迫切，因此研究具有自主知识产权， 能够替代超高强度钢并用于航空大型结构件的新型高强高韧钛合金得到世界各国的重视。 高强高韧钛合金一般指抗拉强度在1000MPa 以上，断裂韧性在55MPa ·m 1/2以上的钛合金。表1为几种典型高强钛合金的概况，其中国外的高强高
第29卷 第5期2010年5月 中国材料进展 MATER I A LS CH I NA V ol 29 N o 5 M ay 2010 收稿日期:2009-12-24 基金项目:国家973计划项目(2007C B613807); 国家科技支撑计划项目(2007BAQ00087);973引导项目(2005CCA06400) 通信作者:赵永庆,男,1966年生,博士,教授,博士生导师 国内外钛合金研究的发展现状及趋势 赵永庆 (西北有色金属研究院,陕西西安710016) 摘 要:钛及钛合金因具有优异的综合力学性能,得到各行各业的高度重视,介绍了近10年国外、国内钛合金研究的发展 现状、趋势与差距,及时我国钛合金研制的建议。 关键词:钛合金;发展现状;趋势 中图分类号:TG 146 2+3 文献标识码:A 文章编号: 1674-3962(2010)05-0001-08 Current Situation and Developm ent Trend of Titaniu m A lloys Z HAO Y ongqing (N orth w est Institute for N on ferrousM eta l R esearch ,X i an 710016,Ch i na) Abstrac:t Because o f the i r exce llent properties ,g rea t atten tion has been pa i d t o T i and T i a lloys .T his paper rev i ew s t he ir current situati on and deve l op m ent trend i n recent ten years ,and also g ives the differences bet ween Ch i na and o ther coun tries .The suggesti ons for develop m ent o f T i a lloys are a l so put for w a rd . Key w ords :T i a lloys ;cu rrent s i tuation ;deve l op m ent trend 1 前 言 钛及钛合金因具有优异的综合力学性能,在航空、航天、船舶、石油、化工、兵器、电子等行业得到高度 重视和广泛应用。15年前国外高度重视新型钛合金的研制,近几年国外更重视钛合金性能改性和挖潜。国内从钛合金研发开始一直重视新型钛合金研制,10年前重点是仿制,之后是既创新又仿制,目前以创新研制为主。本文介绍近10年国外、国内钛合金研究的发展现状、趋势与差距,及对我国钛合金研制的建议。 2 新型钛合金的研究进展 2 1 宇航用钛合金 2 1 1 国外 由于大型航空发动机压气机对工作在300~350 用材的需要,俄罗斯的全俄轻金属研究院研究了同时添加Sn 和Zr 来改善BT22钛合金的强度和高温蠕变性能, 研制出了性能优于BT22的一种新的航空用钛合金。新合金的名义化学成分为T i 5A l 5M o 5V 1Fe 1C r 1 7Sn 2 5Zr ,被赋予正式牌号BT37。截面尺寸为150~200mm 的BT37合金模锻件和自由锻造的静强度和疲劳强度比BT3 1合金高25%;固溶强化的BT37合金的静强度和疲劳强度比金属间化合物强化的高温钛合金高20%~25%以上。用BT37合金来取代传统的BT3 1,BT6热强钛合金来制造在300~350 下工作的压气机大尺寸盘和叶片,可使质量减轻20%~25% [1-2] 。 同时国外也研制出高强钛合金T i 5553(T i 5A l 5M o 5V 3C r),T i 55531(T i 5A l 5V 5M o 3C r 1Zr)等[3-4] 。T i 5553作为高强近 钛合金可替代BT22和T i 1023钛合金大量使用在飞机的起落架上,该合金的淬透性更好,俄罗斯的V S M PO 联合体分别用 锻和 + 锻制造了该合金的大型锻件。T i 55531是空客公司与俄罗斯合作开发的新型高强高韧近 型钛合金,强度与韧性匹配良好,首次应用的实例是A380机翼与挂架的连接装置。T i 3553(T i 3A l 5M o 5V 3C r)是用做紧固件用钛合金,其强度和加工性能均优于T i 64。在承压管路系统研制成 功一种新的钛合金T i 3331(T i 3A l 3V 3M o 1Zr)[3] ,其强度比T i 3A l 2 5V 高30%左右。高强可焊钛合金T 110(T i 5 5A l 1 2M o 1 2V 4N b 2Fe)为A ntonov 飞机的重型构架设计用,合金同BT22的力学性能相当,但具有优
文献综述 农民工子弟初中数学学困生心理分析及转化策略 鹿寨镇二中数学课题研究组黄秀清 摘要：数学学困生是指非智力因素导致学习成绩低下，不能掌握数学学习方法，上课不能集中精神听课，不能独立完成作业的学生。农民工子弟因身份的特殊性，在初中阶段学生成为学困生的比例比较大，一旦成为学困生，教师不能及时采取有效的教育措施，他们就会对学习失去信心，自暴自弃，最终成为学校、家庭的负担。因此，找出农民工子弟初中学生数学学习困难的形成原因，特别是心理因素的影响，并找出相应的转化策略，对提高我们的教育成绩有重大的现实作用。 关键词：学困生成因转化策略 全面实施素质教育，必须是面向全体学生的教育，要使每个班每个学生得到全面而健康地发展。随着九年义务教育的普及，小学升入初中学习后，学生“两极”分化现象越来越严重。面对参差不齐的学生，数学教学中不可避免地产生一些非智力型学习困难学生（简称学困生），如何使学困生稳定下来安心读书，如何提高学困生的学习成绩，从而提高他们的素质，是当今数学教育的一个重要课题。本文结合近几年教育教学实践，谈谈学困生的心理成因及转化对策。 一、学困生的心理问题及成因 ㈠学困生的心理问题 1、自卑心理:学困生自尊心被扭曲，他们认为自己是一个无能者、失败者、无前途者，情绪低落而心态消极、缺乏热情、自暴自弃，自认为“烂泥扶不上墙”，觉得自己永远都比不上别人，失去了前进的动力，从而在学习行为上认为“我不行”表现出一种远离学习活动的倾向，常常以烂为烂，破罐破摔，这是一种自尊心没有得到尊重或受到挫折，使心理失去平衡而走向反面的变态心理。他们在课堂上精神萎靡、神情呆滞，听不进教师的讲课，回答不出提问，时而做小动作，时而伏在课桌上，时而东张西望。他们由于学业跟不上，成绩屡屡落伍，经常受到教师的批评和冷落、同学的小视、家长的训斥，一直处在压抑、冷漠的境况之中，他们在学校、在班里感到抬不起头来，老是觉得不及他人，心态消极，活泼向上的心理被压抑，不敢在课堂上发言，不愿意参加集体活动并表现自己，对比较复杂的学习任务和需要付出努力才能做好的事情缺乏信心和兴趣。这些学生因为学习不好而自卑，倍感烦闷、孤独、痛苦甚至无助，失去了前进的动力，而自卑心理的产生又会压抑其学习的积极性，限制了其个人潜能的充分发挥。 2、厌学心理:学困生往往因缺少强烈的学习动机、学习兴趣和上进心而产生厌学心理。厌学心理主要表现为学习目标不明，学习动力不足，上课心不在焉，作业敷衍了事，不愿意学习甚至逃课、逃学。现行的以考试升学为主要目标的教学指向，以相对单调的知识灌输和强化练习为主的教学方式，以书面考试成绩为主要内容的评价标准，以及由此引起的学生课业负担过重，学校、家长的期望值过高等，都是导致学生厌学怕学的重要因素。学困生因知识基础薄弱和接受能力较差，往往成为学习的落伍者和考试的失败者，不管怎样努力总是落后，觉得费力不讨好，总是挨批评，进而对学习、对考试、对学校产生反感，厌学情绪就会滋生。另外，部分学困生由于受到来自社会、家庭的急功近利思想和读书无用论思潮的消极影响，认为读不读书、学习成绩好与不好无所谓，只要能够嫌钱就可以，由此而产生的认识偏差无疑进一步滋长了学困生的厌学情绪。 3、惰性心理:学困生得不到家长的关心、教师的关怀、同学的帮助，总是处处自甘堕落。做任何事情都不感兴趣，学习被抛到九霄云外。他们一旦被列入学困生的群体，做事没有什么动力，自信心大减，人生态度悲观，自暴自弃，一泻千里。有部分脑子并不笨、思维很活跃、接受能力也强的学生之所以成为学困生，主要是在学习中懒于思考，懒于动口动手，只满足于一知半解，加上意志薄弱，遇到一些难的题目，不愿多思考，对需要花费较多时间和精力的学习任务难以坚持、缺乏毅力。久而久之，学习退步、成绩下降，对学习没有兴趣，反过来又更加助长了他们惰性心理的形成。学生的行为方式一旦固定，习惯一经养