8.2 SCC

8.2 SCC

SCC对航天器构成严重威胁,许多合金很容易受到影响。宇航合金研发和鉴定计划中包括对材料SCC敏感性的筛选,这可以过滤掉一些合金,但不能保证通过筛选的合金没有问题。因此,需要进行更具体的试验,并且这些试验旨在防止出现应力腐蚀开裂,因为应力腐蚀裂纹的扩展是不可控制的。

SCC试验:宇航合金SCC试验的主要参考来自马歇尔太空飞行中心(MSFC)和NASA指南以及ESA和ASTM标准,这些内容在3.1节中进行了简要讨论,并且全部基于在NaCl溶液和盐雾中的加速试验。用于航天器推进系统的合金还需要在活性很强的液体(如肼和四氧化氮)对抗SCC特性进行更多的试验和评估。该内容在7.2节中讨论,该节对钛合金等在航天系统关键组件中广泛使用的材料进行了重点描述。

抗SCC抗特性的分类/分级:针对20世纪60年代Apollo航天计划,NASA进行了许多SCC试验,这些试验主要在马歇尔太空飞行中心进行,均是在盐水溶液环境中进行的平滑试样加速试验。针对所有类型的宇航合金,建立了一个按抗SCC特性高(H)、中(M)和低(L)三级的分级系统。该系统随后被NASA和ESA采用,并且在很大程度上保持不变。在3.3.4节中讨论了三级分级系统的实际意义和MSFC/NASA/ESA对使用H-M级和L级合金的要求。这引出了3.3.5节中对非H级材料评估和批准的进一步讨论。

对MSFC/NASA/ESA分级系统的讨论:

(1)该分级系统在3.3.1~3.3.3节中进行了全面审查,从而揭示了最终分级中的一些不一致之处和可能的折中办法。尽管如此,7×××系列铝合金的排名(L)与之前和目前运载火箭的使用情况一致,这在3.4节中进行了总结。

(2)在建立SCC分级系统时,优先考虑在3.5%NaCl溶液中进行干湿交替浸润试验。正如4.2节中讨论的那样,对于许多合金而言,这种试验方法可能过于保守。但是,4.3节中的进一步讨论指出,在Apollo和航天飞机计划中体现了交替浸渍试验的价值。

(3)在4.3节中提出了MSFC/NASA/ESA分级系统因对干湿交替浸润试验的依赖不应被视为最权威的,这对非H级和较新的材料来说尤为如此。另外,应根据使用条件注意环境试验的类型。此评论引出了4.4节中关于试验和使用环境的一般评论。