ECSS﹢金属应力腐蚀标准简介

《ECSS﹢金属应力腐蚀标准简介》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、孙升(航天标准化与产品保证研究院，北京，100071)文摘：简介ECSS—Q⋯ST7036C<抑制应力腐蚀开裂的材料选择>和ECSS—Q—ST一70—37C<金属应力腐蚀开裂敏感性的测定>两项标准的主要技术内容，并对按其标准适时转化为我国航天行业标准和推进航天金属应力腐蚀选材工作提出建议。关键词：金属材料；应力腐蚀测定；材料选择；ECSS标准。·本文源于国防科技工业技术基础科研课题(B03xxxxl601)。ECSS—Q—ST一70—36C<抑制应力腐蚀开裂的材料选择》和ECSS—O—ST一70—37C<金属应力腐蚀开裂敏感性的测定)是欧空局产品保证体系中关于金属材料应力腐蚀方面的两项标

2、准。前者规定了基于材料抗应力腐蚀性能的高、中、低分级的应力腐蚀选材方法．后者则提供了材料抗应力腐蚀性能高、中、低分级的试验方法。ECSS的这两项标准相互配套．实用性强．对于我国航天开展金属应力腐蚀控制有重要的参考价值。1ECSS—Q—sT一70—36C标准的主要技术内容1．1金属材料应力腐蚀开裂的主要因素标准列举金属材料抗应力腐蚀开裂有两个主要因素：晶粒取向、抗应力腐蚀性能。a)晶粒取向，轧制、挤压和锻压等金属成型加工工艺会引起晶粒取向(包括纵向、长横向、短横向)各向异性。其中横向特别是短横向是应力腐蚀的薄弱环节。材料设计选用时需要特别注意识别短横向，尽量避免短横向受力情况。以获得最佳的

3、抗应力腐蚀开裂性能。为帮助识别材料的短横向，标准给出了轧制、挤压、锻件等加工工艺下的材料及其装配的晶粒取向及短横向《航天标准化》2012年第2期示意图。b)抗应力腐蚀性能。需要通过特定的应力腐蚀试验来测定。基于应力腐蚀试验．标准对铝合金、钢、镍基合金、铜合金的抗应力腐蚀性能进行了综合评价。主要包括：·铝合金的抗应力腐蚀性能普遍较好．但加工过程中晶粒变形较大．需要配合使用正确的热处理工艺消除残余应力：·钢的抗应力腐蚀性能差异较大．1250MPa以下的碳钢和低合金钢．以及300系列不锈钢抗应力腐蚀性能较好；400系列马氏体不锈钢、沉淀硬化不锈钢根据成分和热处理工艺的不同．抗应力腐蚀性能各有高

4、低：·镍基合金抗应力腐蚀性能普遍较高：·二氧化硫、一氧化氮和氨等工业废气环境，会增强铜合金的应力腐蚀敏感性。1．2金属材料抗应力腐蚀性能分级列表标准分别提供了高抗应力腐蚀开裂合金、中等抗应力腐蚀开裂合金、低抗应力腐蚀开裂合金的材料列表．包含了材料牌号和热处理状态信息，涉及钢、镍基合金、铜合金、钛合金、镁合金、铝合金等。由于国内外材料牌号无准确的对应关系，该部分信息实用价值不高，在此不做赘述。一38—1．3材料选择要求材料选择的基本准则：优先选用标准中列举的高抗应力腐蚀合金。在实际材料选择中。热处理、表面处理、材料厚度、使用状态等因素对材料本身的抗应力腐蚀性能也有影响。具体的材料选择要求包

5、括：·选用中等抗应力腐蚀或低抗应力腐蚀材料。需要开展应力腐蚀评估，填写应力腐蚀评价表；·标准中列举的材料经过诸如渗碳、渗氮或涂覆高抗应力腐蚀材料等表面处理工艺后．需要重新开展应力腐蚀评估：·中等抗应力腐蚀材料不允许用于具有高装配应力的场合．例如用于制造弹簧或紧固件。中等抗应力腐蚀材料中厚度小于6．5ram的铝合金板材以及用于电线、热电偶丝、磁性线圈、类似非结构的电学应用的合金。则无需开展应力腐蚀评估；·低抗应力腐蚀(SCC)材料表所列的合金及热处理状态只有当在发生应力腐蚀的可能性很小的情况；低抗SCC材料。即便经过涂覆或镀覆高抗SCC材料．也不能视为高抗SCC性能．仍应视为低抗SCC．使

6、用时仍需开展应力腐蚀评估：·未列入的合金材料需要通过与申请使用的环境条件相同的模拟实验测出或者通过与已知敏感性低的类似合金材料和焊接件直接比较确定。2ECSS—Q—sT一70—37C标准的主要技术内容试样和短横向试样．以及这三种试样的主要技术要求。a)在材料形状和尺寸允许的情况下。应优先选用圆棒形试样，如图1所示。圆棒形试样拉伸段的直径应大于lOmm．有效测量长度应大于50mm。对于焊接试样则应在超出焊缝热影响区之外，至少再延长lOmm。图1圆棒形试样b)材料厚度小于12mm时，应采用平板形试样，如图2所示。平板形试样厚度为5mm，拉伸段的横截面积为50ram2。2．1基本试验条件标准规

7、定的试验基本条件包括5个方面：①试验时间为30天；②应力腐蚀溶液采用3．5％的NaCl溶液；③试样采用周期浸没的形式，即每小时持续浸泡lOmin．再将试样从溶液中脱离，并进行干燥处理；④试验温度应控制在23℃4-24℃；⑤准备9个平板形或圆棒形试样，3个用于确定材料的初始拉断力．3个用于开展应力腐蚀试验。3个用于不受力状态下的腐蚀试验；⑥对试样施加拉伸载荷．对于非焊接材料。载荷值为材料屈服应力的75％，对于焊接材料。载荷值不得超过焊