Ende des 20. Jahrhunderts verlief die nationale Entwicklungsstrategie reibungslos und zeigte einen Aufwärtstrend. Insbesondere der Vorschlag und die Entwicklung des Projekts „921“ verbesserten Chinas nationale Stärke und seinen internationalen Status erheblich. Der Boom im Hochtechnologiebereich bedeutet, dass ein dringender Bedarf an neuen Technologien, Materialien und Energie besteht. Dank ihrer Vorteile erfüllt Titanlegierungen die Materialanforderungen der Spitzentechnologieindustrie und wird immer häufiger beim Bau von Satelliten und Flugzeugen und in anderen wichtigen Bereichen eingesetzt. Angesichts des Phänomens von Rissen in selbstsichernden Muttern in Titanlegierungen muss diese Art von Fehler daher gründlich untersucht und analysiert werden, um Unfälle bei zukünftigen Anwendungen zu vermeiden.

Einführung

Titanlegierungen selbst sind ein neuartiges Legierungsmaterial und haben Vorteile, mit denen herkömmliche Legierungen nicht vergleichbar sind. Wenn aus Titanlegierungen selbstsichernde Muttern hergestellt werden, sind die Teile selbst sehr fest und dicht verbunden. Sie verhindern Vibrationen und das durch das Lösen der Teile verursachte Lösen der Teile und sind überlegen. Außerdem weisen sie eine hohe Festigkeit und geringe Dichte auf. Daher werden selbstsichernde Muttern aus Titanlegierungen von der Flugzeugindustrie und anderen hochwertigen Maschinenbauindustrien bevorzugt und für die Verbindung vieler Maschinen verwendet. Die Verbindung der Maschinenausrüstung ist eine sehr wichtige Position. Wenn ein Problem auftritt, kann dies schwerwiegende Folgen haben, da die gesamte Maschine nicht verwendet werden kann.

　　Angesichts dieser Situation werden die Rissfehler der selbstsichernden Mutter aus Titanlegierung analysiert und untersucht und die entsprechenden Behebungsmaßnahmen vorgeschlagen, was sowohl für den Schutz der Sicherheit von Personal und Ausrüstung als auch für die Förderung der technologischen Verbesserung von großer Bedeutung ist. In diesem Artikel werden die Rissfehler einiger selbstsichernder Muttern aus Titanlegierungen beschrieben und analysiert.

　　 (I) Rissbildung bei selbstsichernden Muttern in Titanlegierungen

　　Um die möglichen Fehlerursachen besser herauszufinden und entsprechende Lösungen zu finden, haben wir einige selbstsichernde Muttern aus Titanlegierungen mit Rissen gefunden, die problematischen Muttern markiert und geprüft, Simulationsexperimente durchgeführt und experimentelle Daten aufgezeichnet. Während des Experiments haben wir nicht nur die selbstsichernde Mutter aus Titanlegierung mit Rissen sorgfältig beobachtet und aufgezeichnet, sondern auch die selbstsichernde Mutter aus Titanlegierung ohne Probleme zum Vergleich und zur Analyse gefunden. Die Rissverteilung ist in der Abbildung dargestellt:　　

Bei der Untersuchung wurde festgestellt, dass die Risse in der selbstsichernden Mutter aus Titanlegierung nicht zufällig, sondern regelmäßig waren. Es gab nicht viele Risse an der Stelle, die sich auf der Innenfläche der kurzen Achse und der Außenfläche der langen Achse konzentrierten, und die Rissrichtung zeigte eine Längsentwicklung. Somit ist ersichtlich, dass durch plötzliche und unerwartete Bedingungen verursachte Risse grundsätzlich eliminiert werden können und eine weitere Analyse der Fehlerursache erforderlich ist.

　　Selbstsichernde Muttern aus Titanlegierungen werden in unserem Land hauptsächlich als Komponenten für die Luft- und Raumfahrt verwendet. Daher werden auch die Anforderungen an die Verarbeitungs- und Fertigungsqualität von selbstsichernden Muttern aus Titanlegierungen immer höher. Da das Legierungsmaterial selbst eine Art Verbundwerkstoff ist und neue Materialien als Ersatzteile verwendet werden, ist die erforderliche Qualitätskontrolle im Herstellungs- und Verarbeitungsprozess von entscheidender Bedeutung.

　　Mit der Entwicklung der Fertigungstechnologie und der ständigen Ausweitung des Anwendungsbereichs von Titanlegierungen haben sich auch die Leistungsanforderungen an die Technologie zum Gießen von Teilen und Komponenten aus Titanlegierungen in verschiedenen Aspekten erhöht. Gleichzeitig ist für einige Spezialindustrien und fortgeschrittene Anwendungsbereiche für Schlüsselkomponenten wie selbstsichernde Muttern aus Titanlegierungen die zunehmende strukturelle Komplexität zunehmend offensichtlicher geworden, wie auch die traditionelle Ansicht, dass „alle Verformungen von Titanlegierungen zum Gießen von Legierungen geeignet sind“. wurde allmählich behoben. Da die Temperatur beim Einsatz der Legierung und die Arbeitsintensität zunehmen, werden Ersatzteilen wie Titanlegierungen, die in selbstsichernde Muttern gegossen werden, je nach Einsatzbereich und Funktion auch andere Elemente hinzugefügt und die Elementdosis erhöht. Gleichzeitig müssen jedoch die Gusseigenschaften der Legierung, die Kristallstruktur, die Erstarrungsphase der Flüssigkeit, die mechanischen Eigenschaften usw. berücksichtigt werden. Solange also bei der Verarbeitung Ungenauigkeiten oder Auslassungen in einem Aspekt auftreten, treten Qualitätsprobleme bei den selbstsichernden Muttern aus Titanlegierungen auf, wie das oben beschriebene Rissphänomen zeigt. Nach Berücksichtigung vieler Faktoren wird die Ursache des Risses weiter analysiert.

　　(I) Faktoren, die Risse in selbstsichernden Muttern aus Titanlegierungen verursachen

　　 (1) Einflussfaktoren im Gussvorgang

　　Beim Guss von selbstsichernden Muttern aus Titanlegierungen wird weiterhin hauptsächlich das neue Material Titanlegierung verwendet. Aus Sicht der Materialeigenschaften selbst weist Titanlegierungen im Gegensatz zu vielen herkömmlichen bekannten Legierungen eine sehr hohe chemische Aktivität auf, sodass es leicht zu heftigen chemischen Reaktionen mit N, O und N in der Luft kommt. Darüber hinaus reagiert das beim Guss verwendete feuerfeste Material auch sehr leicht mit der Titanlegierung. Beim Gussvorgang von Titanlegierungen ist die Verwendung einer Form unverzichtbar. Außerdem ist das Feingießen von selbstsichernden Muttern aus Titanlegierungen viel schwieriger als das Feingießen von Teilen aus Aluminium- und Stahllegierungen und erfordert spezielle Mittel. Es wird hauptsächlich mithilfe der Kompression der Form zum Schrumpfen gebracht und dann auf der Grundlage der Abflachung einer bestimmten Behandlung unterzogen und anschließend geformt. Die Wahl der Matrize in diesem Prozess hat großen Einfluss auf die endgültige Einstellung der selbstsichernden Mutter aus Titanlegierung.

　　Durch die Auswahl mehrerer Formen unterschiedlicher Größe zum Testen können grundsätzlich folgende Schlussfolgerungen gezogen werden: (1) Titanlegierungen sind plastische Werkstoffe und haben auch ihre eigenen kritischen Punkte. Der Abflachungsprozess der selbstsichernden Mutter aus Titanlegierung. Wenn die Abflachung über die Materialgrenze hinaus erfolgt, zerstört dies die Plastizität des Materials. In diesem Fall treten aufgrund der unterschiedlichen Oberflächenkrümmung der Längs- und Kurzachse Risse an der Oberfläche auf, die Außenfläche wird jedoch nicht beeinträchtigt.

 (2) Unterschiedliche Krümmungsradien der ausgewählten Matrizen haben ebenfalls einen Einfluss. Die Innenfläche einer selbstsichernden Mutter aus Titanlegierung, die mit einem kleineren Krümmungsradius gegossen wurde, wird stark verformt und die Innenfläche der kurzen Achse wird in unterschiedlichem Ausmaß reißen oder verformt. Wenn hingegen der Krümmungsradius der Form zu groß ist, wird die Innenfläche der kurzen Achse in unterschiedlichem Ausmaß reißen, obwohl die Außenfläche der langen Achse intakt ist.

　　 (Ⅱ) Einflussfaktoren im Verarbeitungsprozess

　Die bereits geformten selbstsichernden Muttern aus Titanlegierung müssen weiter verarbeitet werden und die gebräuchlichste Verarbeitungsmethode ist ein Wärmebehandlungssystem. Die Methode zur Weiterverarbeitung besteht normalerweise darin, das Formmaterial zu quetschen, sodass gleichzeitig die Extrusionsdüse der gewählten Option einer neuen Art hitzebeständiger Form eine schnellere Transportgeschwindigkeit vom Ofen zum Behälter gewährleistet. Um zu vermeiden, dass beim Erhitzen und Extrudieren die Sicherungsmutter aus frisch gegossener Titanlegierung leicht durch Gasverunreinigungen, insbesondere durch Oxidation, verunreinigt wird, müssen entsprechende Schutzmaßnahmen ergriffen werden. Bei der Wärmebehandlung wird die Metalloberfläche jedoch normalerweise aufgrund unsachgemäßer Kontrolle leicht verunreinigt. Obwohl die Teile nach der Wärmebehandlung in einer Vakuumumgebung als feste Lösung altern, ist die Oberfläche der vorhandenen Verschmutzung immer noch anfällig für Oxidation. Die Härte und Plastizität der selbstsichernden Mutter aus Titanlegierung selbst werden beeinträchtigt.

　　 (3) Einflussfaktoren im Verwendungsprozess　　

Auch bei selbstsichernden Muttern aus Titanlegierungen besteht die Möglichkeit, dass sie während des Verwendungsprozesses Risse bekommen. Da dieses Teil normalerweise in Verbindungen oder Verstärkungen verwendet wird, kann es aufgrund von Verschleiß und Beschädigung durch unsachgemäße Bedienung oder wiederholter Demontage von Teilen usw. leicht installiert werden. Die selbstsichernde Mutter aus Titanlegierung wurde in unterschiedlichem Maße beschädigt und die Verschleißfestigkeit der Teile wurde verringert, was leicht zu Rissen führen kann.

　Fazit: Aus der obigen Analyse ist ersichtlich, dass es viele Faktoren gibt, die das Rissbild der selbstsichernden Mutter aus Titanlegierung beeinflussen. Jeder Faktor kann nicht ignoriert werden, daher ist es wichtig, die Form mit der geeigneten Größe und Form auszuwählen und den Krümmungsradius der Form beim zukünftigen Gießen von selbstsichernden Muttern aus Titanlegierung genau zu messen.　　

Darüber hinaus kann im Verarbeitungsprozess der Lösungsschritt vorgezogen werden, um Oxidationskorrosion und Verschmutzung der Mutternoberfläche in der Lösungsalterungsphase zu vermeiden; Bei der Verwendung von selbstsichernden Muttern aus Titanlegierungen sollten Techniker diese korrekt installieren, um Schäden und Verschleiß an den Teilen zu vermeiden, die Inspektion der Teile mit selbstsichernden Muttern aus Titanlegierungen intensivieren, sie regelmäßig warten und die defekten Teile rechtzeitig austauschen.

Es ist ersichtlich, dass durch die Verbesserung des technischen Niveaus und die Stärkung des Bewusstseins für Prävention das Rissbildung in selbstsichernden Muttern aus Titanlegierungen wirksam verhindert werden kann, um das Auftreten von Fehlern zu vermeiden.