鈦手冊

第一章 概述

第二章 鈦的性能與應用
第一節 鈦的性能
一、鈦的十大特性和三種特殊功能
二、鈦的物理性能
三、鈦的力學性能
四、鈦的化學性能
第二節 鈦及鈦合金的應用
一、鈦在航空航太領域的應用
二、鈦在艦船領域的應用
三、鈦在化工領域的應用
四、鈦在石油化工領域的應用
五、鈦在真空制鹽行業的應用
六、鈦在電力行業的應用
七、鈦在冶金行業的應用
八、鈦在建築行業的應用
九、鈦在海洋工程和海洋建築行業的應用
十、鈦在車輛行業的應用
十一、鈦在醫藥行業的應用
十二、鈦在體育及休閒用品行業的應用
十三、鈦在生活用品行業的應用
參考文獻

第三章 鈦資源的分佈和利用
第一節 鈦礦物種類和鈦礦床類型
一、鈦礦物種類
二、鈦礦床類型
第二節 鈦資源
一、世界鈦資源
二、中國鈦資源
第三節 鈦礦的開採和應用
一、國外鈦礦的開採和應用
二、中國鈦礦的開採和應用及供需狀況
三、國內外各地產鈦礦組成
參考文獻

第四章 鈦礦的選礦技術與裝備
第一節 砂礦鈦鐵礦選礦技術與裝備
一、砂礦鈦鐵礦的礦石性質
二、砂礦採礦方法
三、砂礦鈦鐵礦選礦
四、砂礦鈦鐵礦重要的選礦設備
五、砂礦鈦鐵礦選礦實例
六、精礦和尾礦處理
第二節 岩礦鈦鐵礦的選鈦技術與裝備
一、岩礦鈦鐵礦的特徵
二、岩礦鈦鐵礦的選礦技術
參考文獻

第五章 冶煉技術與裝備
第一節 概述
一、鈦的制取方法及工藝流程
二、主要設備及特點
三、工藝配套情況
四、主要技術經濟指標
五、安全生產及職業健康
六、環境保護
七、產品產銷概況
八、主要科研成果
九、存在的主要問題
第二節 高鈦渣生產
一、主要原料
二、工藝流程和主要設備
三、操作方法和主要控制參數
四、產品品質及技術經濟指標
五、“三廢”及治理
第三節 氯化制取TiCl4
一、氯化制取TiCl4的主要原料
二、工藝流程和主要設備
三、操作方法和工藝控制的主要參數
四、產品品質及技術經濟指標
五、“三廢”及治理
第四節 TiCl4精製
一、性質及用途、品質標準
二、主要原料
三、工藝流程和主要設備
四、精製工藝流程及設備
五、操作方法和控制的主要參數
六、產品品質及技術經濟指標
七、“三廢”及治理
第五節 鎂還原法制取海綿鈦
一、原料的準備
二、工藝流程和主要設備
三、操作方法和控制的主要參數
四、產品品質及技術經濟指標
五、“三廢”及治理
第六節 海綿鈦後處理
一、原料的準備
二、工藝流程和主要設備
三、操作方法和控制的主要參數
四、產品品質及技術經濟指標
五、“三廢”及治理
第七節 鎂電解及粗鎂精煉
一、鎂電解及粗鎂精煉的工藝流程概述
二、電解生產
三、粗鎂精煉
四、產品品質
五、“三廢”治理
六、氯鎂迴圈及經濟效益分析
參考文獻

第六章 鈦及鈦合金加工技術與裝備
第一節 鈦及鈦合金加工技術概述
一、鈦及鈦合金加工工藝流程
二、鈦及鈦合金加工的主要特點
第二節 鈦及鈦合金鑄錠熔煉
一、概述
二、鈦及鈦合金鑄錠生產工藝流程
三、自耗電極的製備
四、鑄錠熔煉
第三節 鈦及鈦合金的鑄造
一、概述
二、鈦及鈦合金鑄造性能
三、造型材料和造型工藝
四、鑄造用鈦金屬液的熔煉方法
第四節 鈦及鈦合金鍛造
一、概述
二、鈦及鈦合金鍛造前的加熱
三、鈦及鈦合金的鍛造
第五節 鈦及鈦合金棒、線、型材的軋製
一、概述
二、生產工藝流程及生產設備
三、軋製工藝
四、軋製工藝對組織性能的影響
第六節 鈦及鈦合金管材及擠壓製品
一、概述
二、鈦及鈦合金無縫管材
三、焊接管材
第七節 鈦及鈦合金板材加工技術
一、概述
二、片式生產
三、帶、箔材生產
第八節 鈦及鈦合金層狀金屬複合材加工技術
一、概述
二、常規複合方法
第九節 鈦及鈦合金特種加工技術
一、鈦的粉末冶金
二、超塑性成形與擴散連接
第十節 鈦及鈦合金殘料回收技術
一、概述
二、鈦及鈦合金殘料的淨化處理
三、鈦及鈦合金返回爐料的回收利用方式
第十一節 鈦及鈦合金生產的輔助工序
一、概述
二、鈦及鈦合金的熱處理
三、矯直(平)
四、鈦及鈦合金的表面蝕洗（化學法）
五、鈦及鈦合金的表面處理（物理法）
第十二節 鈦及鈦合金無損檢測技術
一、概述
二、超聲波檢測
三、射線檢測
四、渦流檢測
五、滲透檢測
參考文獻

第七章 鈦合金
第一節 鈦合金概述
一、工業鈦與鈦合金
二、鈦合金分類
第二節 國內外鈦合金研究現狀及發展趨勢
一、新型鈦合金的研究進展
二、超高強新型鈦合金成分定量設計與研究
三、國內外鈦合金研製的差距
第三節 α及近α型鈦合金
一、TA7鈦合金
二、TA9鈦合金
三、TA10鈦合金
四、TA11鈦合金
五、TA12鈦合金
六、TA13鈦合金
七、TA15鈦合金
八、TA16鈦合金
九、TA17鈦合金
十、TA18鈦合金
十一、TA19鈦合金
十二、TA22鈦合金
十三、TA23 鈦合金
十四、TA24鈦合金
十五、Ti80鈦合金
十六、ZTi60鈦合金
十七、Ti55鈦合金
第四節 αβ型鈦合金
一、TC1鈦合金
二、TC4鈦合金
三、TC6鈦合金
四、TC11鈦合金
五、TC16鈦合金
六、TC17鈦合金
七、TC18鈦合金
八、TC19鈦合金
九、TC21鈦合金
十、TC25鈦合金
十一、Ti451鈦合金
第五節 β型鈦合金
一、TB2鈦合金
二、TB3鈦合金
三、TB5鈦合金
四、TB6 鈦合金
五、TB7鈦合金
六、TB8鈦合金
七、TB10鈦合金
八、Ti40鈦合金
九、BTi6554鈦合金
十、BTi62421S鈦合金
十一、BTi6431S鈦合金
參考文獻

第八章 鈦制設備設計、製造與應用
第一節 鈦制設備概述
第二節 鈦制設備設計
一、設計製造法規與標準
二、鈦制設備常用鈦材料及標準
三、鈦制設備設計的注意事項
四、鈦制設備經濟效益分析
五、設計參數
六、結構設計
第三節 鈦制設備製造
一、環境與條件
二、備料
三、壓力加工
四、切削加工
五、鈦及鈦合金的焊接
六、容器構件的熱處理
七、鈦表面處理
八、鑄造和粉末冶金
第四節 鈦制設備的檢驗與試驗
一、外觀檢驗
二、無損檢測
三、耐壓試驗
四、緻密性試驗
五、熱氣迴圈試驗
六、鐵污染試驗
七、產品焊接試件
第五節 鈦制設備製造的主要設備
一、切割和坡口加工設備
二、成形設備
三、主要機械加工設備
四、焊接設備
五、熱處理設備
參考文獻

第九章 中國鈦工業的產能、產量與消費
第一節 中國鈦製品的產能
一、2000年以來中國海綿鈦的產能
二、2000年以來中國鈦錠的產能
第二節 中國鈦製品的產量
一、2000年以來中國海綿鈦的產量
二、中國海綿鈦產量占世界的比例
三、2000年以來中國鈦加工材的產量
四、中國鈦加工材的產量在世界總產量中所占的比例
五、不同鈦加工材的產量
六、鈦粉產量
第三節 鈦製品的進口量和出口量
第四節 中國鈦製品的消費量
參考文獻

第十章 政策、標準與資本運作
第一節 國家現行鈦產業政策
第二節 行業准入
第三節 鈦標準
一、中國鈦標準的沿革
二、中國鈦標準的體系架構
三、鈦及鈦合金牌號及命名
四、基礎標準
五、產品標準
六、方法標準
七、與國際先進標準水準對比
第四節 資本運作
一、寶鈦股份公司的資本運作
二、西部金屬材料公司的資本運作
參考文獻

第十一章 中國重要生產商
第一節 寶鈦集團有限公司
第二節 遵義鈦業股份有限公司
第三節 攀鋼集團鈦業有限責任公司
第四節 西北有色金屬研究院
第五節 寶山鋼鐵股份有限公司特鋼事業部
第六節 中船重工七二五所
第七節 湖南湘投金天科技集團有限責任公司
第八節 撫順鈦業有限公司
第九節 朝陽金達鈦業有限責任公司
第十節 唐山天赫鈦業有限公司
第十一節 中國科學院金屬研究所鈦合金研究部
第十二節 西部超導材料科技有限公司
第十三節 浙江五環鈦業股份有限公司
第十四節 遠大海外經濟投資發展有限公司
第十五節 瀋陽派司鈦設備有限公司
第十六節 遼寧新華陽偉業裝備製造有限公司
第十七節 東港市東方高新金屬材料有限公司
第十八節 瀋陽大吉實業有限公司
第十九節 寧夏東方鉭業股份有限公司
第二十節 寶雞鑫諾新金屬材料有限公司
第二十一節 上海樺廈實業有限公司
第二十二節 北京宏大鈦科貿有限公司
第二十三節 北京中北鈦業有限公司
第二十四節 南京寶泰特種材料股份有限公司

第十二章 世界主要生產商
第一節 俄羅斯上薩爾達冶金生產聯合公司
第二節 阿維斯瑪鈦鎂聯合企業股份公司
第三節 烏斯季卡明諾戈爾斯克鈦鎂聯合企業
第四節 烏克蘭紮波羅熱海綿鈦廠
第五節 美國鈦金屬公司
第六節 阿勒格尼技術公司
第七節 RTI國際金屬公司
第八節 日本東邦鈦公司
第九節 日本大阪鈦技術株式會社
第十節 日本神戶制鋼所
第十一節 新日本制鐵株式會社
第十二節 日本住友金屬工業股份公司
第十三節 歐洲的鈦企業
一、德國的鈦工業企業
二、法國的鈦工業企業

第十三章 世界十大消費國
第一節 世界鈦產品的消費結構及比例
一、世界鈦產品的消費情況
二、十大消費國
第二節 各消費國的消費特點
一、美國
二、中國
三、日本
四、俄羅斯
五、歐洲各國
六、沙烏地阿拉伯
七、印度
八、澳大利亞
第三節 未來消費領域

鈦及其合金具有熔點高、密度小、強度大、耐腐蝕、生物相容性好、超導、形狀記憶和儲氫等一系列重要特性，在航空、航太、船舶、核電、醫療、化工、冶金、電子、體育休閒、建築等領域有廣泛的用途，被人們譽為“第三金屬”、“空中金屬”和“海洋金屬”。

鈦氧化物的化學位元很低，很穩定，不能像鐵那樣簡單用碳還原的方式制得，而必須通過氯化轉型，然後在真空中(或惰性氣體保護下)用金屬鎂還原蒸餾制得；鈦及其合金的加工過程也極為精細複雜；因此金屬鈦的冶煉和加工過程有很高的技術含量。

目前，中國是世界上少有的幾個已具備鈦的采選、冶煉、加工、應用和研究這一完整的鈦工業體系的國家之一。中國的鈦業工作者為國家的國防軍工和國民經濟重要部門提供了大量優質的鈦材料、鈦產品和鈦裝備。這是中國鈦業工作者的驕傲。

中國鈦工業起步於20世紀50年代，新中國成立後不久，在中國百廢待興之時，老一輩黨和國家領導人站在歷史的高度，作出了發展中國鈦工業的決策。經過幾代人的不懈努力，中國鈦工業終於大器晚成，步入了世界鈦工業大國之林。2011年中國生產海綿鈦64952t，鈦加工材50962t，均占世界總產量的1/3以上，雙雙躍居世界第一位。

目前，中國鈦工業處在一個關鍵的發展時期，一方面是國家“十一五”以來提出了大飛機計畫、嫦娥計畫、天宮軌道站計畫和核電建設計畫等重大工程，對高品質高性能鈦材料提出了現實的需求；另一方面國家還提出了科學發展、綠色發展、轉變經濟增長方式的大戰略。因此，大力加強鈦行業的技術攻關和科學管理、不斷開發新產品和提高產品品質、顯著降低鈦製品的能耗和各個環節的生產成本、有效減少三廢排放，就成為中國鈦工業“十二五”期間的發展主旋律。

為了向全社會宣傳、普及鈦的知識，推動、促進鈦業的技術發展，推廣、擴大鈦在各領域的應用，中國有色金屬工業協會鈦鋯鉿分會組織百餘位元在生產、科研第一線的工程技術人員，共同編寫了本書，以奉獻給那些關注中國鈦工業發展的人士。

該書是第一本具有系統性、權威性、科學性、實用性的中國鈦工業全貌性描述的手冊，適合每一位當今正在從事或未來將要從事鈦生產、科研工作的人士閱讀，也可作為高等院校的教學參考書。

感謝該書的每一位作者，他們為中國鈦工業的發展做了一件極有意義的工作。

中國科學院院士：
2012年5月於北京