Tới nội dung chính
Giáo trình Công nghệ chế tạo kết cấu tên lửa từ hợp kim titan (Dùng cho nghiên cứu sinh và cán bộ nghiên cứu chuyên ngành Cơ khí – Động lực)

5.0 trên 5 sao

Giáo trình Công nghệ chế tạo kết cấu tên lửa từ hợp kim titan (Dùng cho nghiên cứu sinh và cán bộ nghiên cứu chuyên ngành Cơ khí – Động lực)

Trong tên lửa và thiết bị bay, titan (Ti) và hợp kim Ti được dùng phổ biến để chế tạo các chi tiết quan trọng như thân vỏ, cánh tuabin động cơ, bình cao áp,… nhờ các ưu điểm nổi trội như độ bền riêng cao và độ bền mỏi tốt, chịu được nhiệt độ cao và bền nhiệt, cũng như khả năng chống ăn mòn rất tốt trong các môi trường ẩm ướt, nước biển và hóa chất. Được phát triển thành vật liệu kết cấu từ những năm 50 của thế kỷ XX, Ti và hợp kim Ti ngày càng đóng vai trò quan trọng, không chỉ trong lĩnh vực quân sự mà còn trong nhiều lĩnh vực dân dụng khác như sản xuất ô tô, đóng tàu, hóa dầu, hóa chất, điện, y sinh học đến cả thể thao và giải trí,... Có thể nói, Ti và hợp kim Ti là nhóm vật liệu vừa đặc biệt, vừa đặc thù do bởi các tính chất đặc biệt nổi trội như hợp kim Ti có độ bền riêng cao nhất trong các vật liệu kim loại phổ dụng và chịu ăn mòn hóa học trong nhiều môi trường khắc nghiệt… cũng như công nghệ sản xuất, gia công cũng khá riêng biệt, phức tạp, chi phí cao.

Tác giả
Bộ Quốc phòng - Viện Khoa học và công nghệ quân sự
Khổ sách
19 x 27
Năm xuất bản
2022
Số trang
160

Liên hệ

Liên hệ ngay về sách Giáo trình Công nghệ chế tạo kết cấu tên lửa từ hợp kim titan (Dùng cho nghiên cứu sinh và cán bộ nghiên cứu chuyên ngành Cơ khí – Động lực)

Chi tiết sách

Trong tên lửa và thiết bị bay, titan (Ti) và hợp kim Ti được dùng phổ biến để chế tạo các chi tiết quan trọng như thân vỏ, cánh tuabin động cơ, bình cao áp,… nhờ các ưu điểm nổi trội như độ bền riêng cao và độ bền mỏi tốt, chịu được nhiệt độ cao và bền nhiệt, cũng như khả năng chống ăn mòn rất tốt trong các môi trường ẩm ướt, nước biển và hóa chất. Được phát triển thành vật liệu kết cấu từ những năm 50 của thế kỷ XX, Ti và hợp kim Ti ngày càng đóng vai trò quan trọng, không chỉ trong lĩnh vực quân sự mà còn trong nhiều lĩnh vực dân dụng khác như sản xuất ô tô, đóng tàu, hóa dầu, hóa chất, điện, y sinh học đến cả thể thao và giải trí,... Có thể nói, Ti và hợp kim Ti là nhóm vật liệu vừa đặc biệt, vừa đặc thù do bởi các tính chất đặc biệt nổi trội như hợp kim Ti có độ bền riêng cao nhất trong các vật liệu kim loại phổ dụng và chịu ăn mòn hóa học trong nhiều môi trường khắc nghiệt… cũng như công nghệ sản xuất, gia công cũng khá riêng biệt, phức tạp, chi phí cao.

Trên thế giới ở các nước có nền khoa học công nghệ phát triển, kim loại và hợp kim Ti đã được tập trung, đầu tư nghiên cứu chế tạo và ứng dụng như một vật liệu chiến lược cho chế tạo động cơ máy bay, tên lửa, lĩnh vực không gian vũ trụ, đóng tàu và các ứng dụng quân sự khác.

Việt Nam là nước có tiềm năng về nguồn nguyên liệu quặng Ti nhưng hiện vẫn chưa có nhà máy sản xuất kim loại Ti. Việc sản xuất và gia công các sản phẩm từ Ti và hợp kim Ti phải nhập khẩu, nhưng không dễ nhập, nhất là với các hợp kim Ti đặc biệt ứng dụng trong quốc phòng. Cùng với đó, các công nghệ luyện kim (nấu và đúc), công nghệ gia công (rèn, dập, cắt gọt, hàn, xử lý nhiệt) Ti và hợp kim Ti cũng là vấn đề khó khăn với các cơ sở sản xuất nước ta do đòi hỏi trình độ kỹ thuật và công nghệ cao.

Từ nhu cầu của thực tiễn về chế tạo, gia công và sản xuất sản phẩm từ vật liệu Ti, cũng như yêu cầu nghiên cứu khoa học, học tập và đào tạo nghiên cứu sinh chuyên ngành Kỹ thuật Cơ khí - Động lực của Viện Tên lửa/ Viện Khoa học và Công nghệ quân sự, nhóm tác giả đặt vấn đề biên soạn giáo trình “Công nghệ chế tạo kết cấu tên lửa từ hợp kim titan”. Cuốn giáo trình được kết cấu gồm các chương sau:

- Chương 1 “Hợp kim titan và ứng dụng trong kết cấu tên lửa”. Chương này giới thiệu về hợp kim Ti, hợp kim hóa, phân loại các hợp kim Ti. Đặc điểm về tính chất và tổ chức tổ chức hợp kim. Ứng dụng hợp kim Ti chế tạo một số kết cấu tên lửa và khí cụ bay (TS Sái Mạnh Thắng).

- Chương 2 “Công nghệ nấu đúc hợp kim titan”. Chương 2 trình bày công nghệ nấu luyện hợp kim Ti, gồm lò nấu, vật liệu khuôn, công nghệ đúc phôi và chi tiết (TS Sái Mạnh Thắng).

- Chương 3 “Công nghệ gia công áp lực hợp kim titan”. Chương 3 trình bày về công nghệ tạo hình bằng gia công áp lực như cán, rèn, dập tấm là cơ sở cho tạo hình biến dạng hợp kim Ti (TS Đinh Văn Hiến).

- Chương 4 “Gia công cắt gọt hợp kim titan”. Chương 4 trình bày về công nghệ tạo hình bằng gia công cắt gọt cho hợp kim Ti (TS Vũ Tùng Lâm).

- Chương 5 “Hàn hợp kim titan”. Chương 5 trình bày cơ sở để hàn hợp kim Ti, các công nghệ cơ bản hàn hợp kim Ti, xử lý hợp kim khi hàn và sau hàn (TS Sái Mạnh Thắng)..

- Chương 6 “Xử lý nhiệt hợp kim titan”. Chương 6 trình bày cơ sở công nghệ xử lý nhiệt hợp kim Ti. Một số thông số công nghệ cho nhiệt luyện hợp kim Ti cụ thể (TS Sái Mạnh Thắng).

Giáo trình sẽ được dùng làm tài liệu giảng dạy cho hai học phần “Các công nghệ đặc biệt trong chế tạo tên lửa và khí cụ bay” và “Vật liệu kết cấu trong chế tạo máy đặc biệt” phục vụ đào tạo nghiên cứu sinh của Viện Khoa học và Công nghệ quân sự chuyên ngành Cơ khí - Động lực. Sách có giá trị tham khảo cho cán bộ nghiên cứu, kỹ sư thiết kế lựa chọn vật liệu và công nghệ vật liệu trong xử lý, gia công và ứng dụng hợp kim Ti trong lĩnh vực chế tạo tên lửa, thiết bị bay, quân sự và dân dụng.

Trong quá trình biên soạn, các tác giả đã cố gắng sử dụng những hiểu biết chuyên môn và các kinh nghiệm qua công tác thực tiễn, đồng thời tham khảo các tài liệu về công nghệ chế tạo của nước ngoài. Tập thể tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn đến các đồng nghiệp thuộc Viện Tên lửa đã có những đóng góp để tài liệu này được ra mắt bạn đọc. Mặc dù đã cố gắng nhưng do phạm vi rộng mà giáo trình trình bày cũng như những hạn chế về trình độ của người viết nên chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót. Chúng tôi rất mong nhận được những ý kiến đóng góp của bạn đọc để cuốn sách được hoàn thiện hơn trong các lần xuất bản sau.

Xin chân thành cảm ơn!

Các tác giả

Thông tin xuất bản

Tác giả
Bộ Quốc phòng - Viện Khoa học và công nghệ quân sự
Thể loại
Năm xuất bản
2022
Số trang
160
Khổ sách
19 x 27

Mục lục

CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU trang 8
LỜI NÓI ĐẦU trang 11
Chương 1: HỢP KIM TITAN VÀ ỨNG DỤNG TRONG KẾT CẤU TÊN LỬA trang 13
  • 1.1.TITAN KIM LOẠI trang 13
  • 1.2. CÁC NGUYÊN TỐ HỢP KIM HÓA trang 17
  • 1.2.1. Hợp kim hóa trang 17
  • 1.2.2. Các nguyên tố ổn định α trang 18
  • 1.2.3. Các nguyên tố xen kẽ trong titan trang 19
  • 1.2.4. Các nguyên tố hợp kim ổn định β trang 23
  • 1.2.5. Các nguyên tố hợp kim trung tính trang 27
  • 1.2.6. Đặc điểm giản đồ pha với các nguyên tố hợp kim hóa trang 28
  • 1.3. PHÂN LOẠI HỢP KIM TITAN trang 30
  • 1.3.1. Tiêu chuẩn về titan và hợp kim titan trên thế giới trang 30
  • 1.3.2. Hợp kim titan theo tiêu chuẩn của Mỹ trang 32
  • 1.3.3. Hợp kim titan theo tiêu chuẩn của Nga trang 42
  • 1.4. MỘT SỐ TÍNH CHẤT CỦA TITAN VÀ HỢP KIM TITAN trang 52
  • 1.4.1. Mật độ trang 52
  • 1.4.2. Tính chất cơ học trang 53
  • 1.4.3. Một số tính chất vật lý trang 53
  • 1.4.4. Tính chất chịu ăn mòn trang 55
  • 1.4.5. Sự oxy hóa khi nhiệt độ tăng trang 57
  • 1.5. ỨNG DỤNG HỢP KIM TITAN TRONG KẾT CẤU TÊN LỬA VÀ KHÍ CỤ BAY trang 59
  • 1.5.1. Hợp kim titan cho kết cấu thân vỏ tên lửa, thiết bị bay trang 60
  • 1.5.2. Hợp kim titan trong chế tạo động cơ nhiên liệu rắn trang 62
  • 1.5.3. Hợp kim titan trong chế tạo động cơ nhiên liệu lỏng trang 63
  • 1.5.4. Ứng dụng hợp kim titan trong lĩnh vực không gian vũ trụ trang 64
  • 1.5.5. Ứng dụng hợp kim titan trong hàng không, thiết bị bay trang 66
Chương 2: CÔNG NGHỆ NẤU ĐÚC HỢP KIM TITAN trang 79
  • 2.1. ĐẶC ĐIỂM CỦA QUÁ TRÌNH NẤU LUYỆN HỢP KIM TITAN trang 79
  • 2.1.1. Nguyên liệu cơ bản dùng nấu luyện hợp kim titan trang 79
  • 2.1.2. Hợp kim hóa khi nấu luyện hợp kim titan trang 81
  • 2.1.3. Sự tương tác của titan lỏng với các khí trang 83
  • 2.1.4. Tạp chất và các chất dễ bay hơi có trong liệu khi nấu chảy trang 85
  • 2.1.5. Vai trò của áp suất trong quá trình nấu luyện trang 88
  • 2.1.6. Bay hơi của các nguyên tố hợp kim khi nấu luyện trang 89
  • 2.2. THIẾT BỊ VÀ QUÁ TRÌNH NẤU LUYỆN trang 94
  • 2.2.1. Nấu luyện titan và hợp kim titan trong lò cảm ứng trang 94
  • 2.2.2. Nấu luyện hợp kim titan trong lò hồ quang chân không trang 99
  • 2.2.3. Một số công nghệ nấu luyện hợp kim titan khác trang 112
  • 2.3. KHUÔN ĐÚC trang 119
  • 2.3.1. Khuôn đúc bằng than chì đầm trang 119
  • 2.3.2. Khuôn mẫu chảy trang 120
  • 2.3.3. Đúc khuôn cát trang 121
  • 2.4. VẬT ĐÚC trang 121
  • 2.4.1. Sản phẩm đúc trang 121
  • 2.4.2. Hợp kim đúc trang 123
  • 2.4.3. Khuyết tật thỏi đúc trong nấu đúc trang 124
  • 2.5. XỬ LÝ SAU ĐÚC VÀ TỔ CHỨC VẬT ĐÚC trang 128
  • 2.5.1. Ép nóng đẳng tĩnh (HIP) trang 128
  • 2.5.2. Hàn sửa chữa trang 129
  • 2.5.3. Xử lý nhiệt trang 129
  • 2.5.4. Tổ chức tế vi của hợp kim đúc trang 129
  • 2.5.5. Tính chất cơ học vật đúc trang 130
Chương 3: CÔNG NGHỆ GIA CÔNG ÁP LỰC HỢP KIM TITAN trang 133
  • 3.1. TÍNH CHẤT ĐÀN HỒI CỦA HỢP KIM TITAN trang 133
  • 3.2. TÍNH CHẤT BIẾN DẠNG DẺO VÀ TẠO HÌNH CỦA HỢP KIM TITAN trang 137
  • 3.2.1. Tính chất biến dạng dẻo trang 137
  • 3.2.2. Tạo hình của hợp kim titan trang 143
  • 3.3. CÔNG NGHỆ RÈN, CÁN, DẬP TẤM trang 149
  • 3.3.1. Rèn hợp kim titan trang 149
  • 3.3.2. Cán hợp kim titan trang 162
  • 3.3.3. Dập tấm hợp kim titan trang 165
  • 3.4. BIẾN DẠNG VÀ TẠO HÌNH SIÊU DẺO HỢP KIM TITAN trang 168
  • 3.4.1. Giới thiệu chung về siêu dẻo trang 168
  • 3.4.2. Hợp kim titan siêu dẻo và tính chất trang 170
  • 3.4.3. Công nghệ tạo hình siêu dẻo hợp kim titan trang 171
Chương 4: GIA CÔNG CẮT GỌT HỢP KIM TITAN trang 175
  • 4.1. ĐẶC ĐIỂM GIA CÔNG CẮT GỌT HỢP KIM TITAN trang 175
  • 4.2. CÁC PHƯƠNG PHÁP GIA CÔNG TRUYỀN THỐNG trang 177
  • 4.2.1. Tiện và doa trang 177
  • 4.2.2. Phay trang 185
  • 4.2.3. Khoan trang 197
  • 4.2.4. Ta rô trang 202
  • 4.2.5. Chuốt trang 205
  • 4.2.6. Mài trang 207
  • 4.2.7. Cưa trang 210
Chương 5: HÀN HỢP KIM TITAN trang 212
  • 5.1. TÍNH HÀN CỦA HỢP KIM TITAN trang 212
  • 5.1.1. Khả năng hàn trang 212
  • 5.1.2. Làm sạch để hàn trang 213
  • 5.1.3. Khí bảo vệ trang 214
  • 5.2. CÁC CÔNG NGHỆ HÀN TITAN VÀ HỢP KIM TITAN CƠ BẢN trang 216
  • 5.2.1. Hàn hồ quang vonfram khí trang 217
  • 5.2.2. Hàn hồ quang kim loại khí trang 230
  • 5.2.3. Hàn hồ quang plasma trang 231
  • 5.2.4. Hàn chùm tia điện tử trang 232
  • 5.2.5. Hàn tia laze trang 235
  • 5.2.6. Hàn điểm điện trở và hàn giáp mí trang 235
  • 5.2.7. Hàn tia lửa điện trang 237
  • 5.2.8. Hàn khuếch tán trang 238
  • 5.2.9. Hàn áp lực trang 239
  • 5.2.10. Hàn ma sát trang 240
  • 5.3. ĐẶC ĐIỂM VÀ CHẤT LƯỢNG MỐI HÀN TITAN trang 242
  • 5.3.1. Đặc điểm tổ chức mối hàn hàn nóng chảy trang 242
  • 5.3.2. Khuyết tật hàn trang 244
  • 5.3.3. Kiểm soát chất lượng mối hàn trang 246
  • 5.3.4. Hàn sửa chữa trang 247
  • 5.3.5. Khử ứng suất mối hàn trang 248
  • 5.3.6. Tính chất cơ học mối hàn trang 249
Chương 6: XỬ LÝ NHIỆT HỢP KIM TITAN trang 251
  • 6.1. CHUYỂN PHA XẢY RA KHI XỬ LÝ NHIỆT HỢP KIM TITAN trang 251
  • 6.1.1. Đặc điểm về chuyển pha α - β trang 251
  • 6.1.2. Chuyển pha α - β qua biến đổi mactenxit trang 256
  • 6.1.3. Chuyển pha α - β bằng tạo mầm và khuếch tán trang 259
  • 6.1.4. Đặc điểm các pha tạo ra khi xử lý nhiệt hợp kim titan trang 260
  • 6.2. HÓA BỀN TIẾT PHA KHI XỬ LÝ NHIỆT HỢP KIM TITAN trang 265
  • 6.2.1. Các cơ chế hóa bền cơ bản trang 265
  • 6.2.2. Hóa bền pha α trang 265
  • 6.2.3. Hóa bền của pha β trang 267
  • 6.3. CÁC CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NHIỆT CƠ BẢN HỢP KIM TITAN trang 271
  • 6.3.1. Các công nghệ nhiệt luyện áp dụng cho hợp kim titan trang 271
  • 6.3.2. Khử ứng suất sau nguyên công biến dạng và hàn trang 273
  • 6.3.3. Ủ hợp kim titan trang 275
  • 6.3.4. Xử lý dung dịch rắn hợp kim titan trang 283
  • 6.3.5. Tôi hợp kim titan trang 285
  • 6.3.6. Hóa già hợp kim titan trang 288
  • 6.3.7. Các lưu ý trong quá trình xử lý nhiệt hợp kim titan trang 291
  • 6.4. THIẾT BỊ XỬ LÝ NHIỆT trang 295
TÀI LIỆU THAM KHẢO trang 299

Câu hỏi thường gặp

Đặt mua sách bằng cách nào?

Website giới thiệu sách, không bán lẻ trực tuyến. Bạn đọc gọi số 024.38455766 hoặc gửi thư điện tử tới [email protected] để được hướng dẫn đặt mua. Chi tiết xem trang Hướng dẫn mua sách.

Có thể mua sách trực tiếp ở đâu?

Tại Trung tâm phát hành sách Nhà xuất bản Quân đội nhân dân, 23 Lý Nam Đế, Phường Hoàn Kiếm, Hà Nội, hoặc tại các cửa hàng sách trên toàn quốc.

Ngoài Hà Nội, Nhà xuất bản có văn phòng ở đâu?

Nhà xuất bản có ba văn phòng đại diện:
Hồ Chí Minh: 161-163 Trần Quốc Thảo, phường Nhiêu Lộc
Cần Thơ: Phi trường 31, đường Cách mạng Tháng Tám, Phường Bình Thủy
Đà Nẵng: Số 172 đường 2/9, Phường Hòa Cường

Sách được giao và thanh toán như thế nào?

Trong nội thành Hà Nội, nhân viên Nhà xuất bản đến giao sách kèm hoá đơn GTGT và làm thủ tục thanh toán. Ngoài nội thành Hà Nội, sách được giao qua bưu điện gần nhất sau khi Nhà xuất bản nhận được tiền mua sách; bạn đọc thanh toán bằng tiền mặt, séc hoặc chuyển khoản.

Vì sao nhiều cuốn sách ghi giá “Liên hệ”?

Giá bìa của những cuốn này chưa được cập nhật trên website. Bạn đọc gọi số 024.38455766 để được báo giá và biết sách còn phát hành hay không.

Nhà xuất bản có sách điện tử không?

Có. Sách điện tử của Nhà xuất bản đọc được trên Internet tại xbqdnd.vn và trên mạng truyền số liệu quân sự tại xbqdnd.bqp.

Có thể bạn sẽ thích