यह लेख 2024 तकनीकी अपडेट से है।
एनईएससी ने मोनोमिथाइलहाइड्रेज़िन (एमएमएच) और नाइट्रोजन टेट्रोक्साइड (एमओएन-3) में कुछ सामान्य एयरोस्पेस धातुओं की सामग्री अनुकूलता का मूल्यांकन किया। पिछले कार्य ने शून्य-विफलता-सहिष्णु, पतली दीवार वाले दबाव बाधाओं के उपयोग का समर्थन करने के लिए एमएमएच और एमओएन-3 में निकल मिश्र धातु 718, 300 श्रृंखला स्टेनलेस स्टील और टाइटेनियम टीआई -6 एएल -4 वी के लिए मात्रात्मक संगतता डेटा की कमी की पहचान की थी। ये प्रणोदक. स्थैतिक (यानी, प्रवाहित नहीं) सामान्य संक्षारण और इलेक्ट्रोकैमिस्ट्री परीक्षण आयोजित किया गया था, जिसमें विभिन्न प्रसंस्करण रूपों और धातुओं के ताप उपचार, प्रणोदक की जल सामग्री और एक्सपोज़र अवधि का मूल्यांकन किया गया था। सभी परीक्षण किए गए उत्पाद रूपों, तरल पदार्थों और अवधि के लिए संक्षारण-दर डेटा पहले से दर्ज “प्रति वर्ष 1 x 10-3 इंच से कम” के बजाय प्रति वर्ष 1 x 10-6 इंच के क्रम पर था। अधिकांश संक्षारण उत्पाद एक्सपोज़र के पहले 20 दिनों में देखे गए थे, विभाजक (समय) में वृद्धि के कारण समग्र संक्षारण दर समय के साथ कम हो गई थी। इसलिए यह अनुशंसा की जाती है कि लंबी अवधि के परीक्षण की आवश्यकता को सूचित करने के लिए कई अल्पकालिक अवधियों में संक्षारण परीक्षण किया जाए।
पृष्ठभूमि
निकेल मिश्र धातु 718, 300 श्रृंखला स्टेनलेस स्टील, और Ti-6Al-4V का उपयोग आमतौर पर भंडारण योग्य प्रणोदन प्रणालियों (यानी, MMH/MON-3) में किया जाता है, लेकिन प्रस्तावित शून्य-विफलता के लिए मात्रात्मक संगतता डेटा उपलब्ध होने के बारे में चिंता व्यक्त की गई थी। सहिष्णु, पतली दीवार वाली (~0.005 से 0.010 इंच मोटाई) दबाव अवरोधक डिजाइन। एक साहित्य खोज में पाया गया कि MMH और MON-3 में आमतौर पर उपयोग की जाने वाली एयरोस्पेस धातुओं के लिए सीमित और परस्पर विरोधी डेटा उपलब्ध थे। उदाहरण के लिए, संक्षारण व्यवहार को गुणात्मक रूप से सूचीबद्ध किया गया था (उदाहरण के लिए, “ए” रेटिंग), परीक्षण की गई सामग्रियों और तरल पदार्थों पर डेटा सटीक नहीं था, तरल पदार्थों को यह बताए बिना दूषित के रूप में पहचाना गया था कि वे कैसे दूषित थे, प्रासंगिक ज्यामिति नमूनों पर कोई संगतता डेटा नहीं पाया गया था (यानी, बहुत पतली दीवार वाली या जटिल), और परीक्षण की गई सामग्रियों और उड़ान घटकों के बीच अंतर को मापने के लिए सीमित डेटा उपलब्ध था। जब संक्षारण डेटा की मात्रा निर्धारित की गई, तो प्रलेखित संवेदनशीलता “1 x 10-3 इंच प्रति वर्ष या उससे कम” थी, जो लंबी अवधि, पतली दीवार वाले, उड़ान-वजन अनुप्रयोगों का आकलन करने के लिए अपर्याप्त है।
बहस
सामान्य संक्षारण परीक्षण NASA-STD-6001, परीक्षण 15 पर आधारित स्थिर/गैर-प्रवाहित कॉन्फ़िगरेशन के साथ किया गया था [1]. अलग-अलग सामग्री, प्रणोदक, प्रणोदक जल सामग्री और परीक्षण अवधि के लिए एक परीक्षण मैट्रिक्स विकसित करने के लिए प्रयोगों के डिजाइन के तरीकों का उपयोग किया गया था। परीक्षण की गई सामग्री में निकल मिश्र धातु 718 (समाधान एनील्ड शीट, वृद्ध शीट, वृद्ध/वेल्डेड शीट, और हाइड्रोफॉर्मेड बेलो), 300 श्रृंखला स्टेनलेस स्टील (कम कार्बन शीट, टाइटेनियम स्थिर शीट, और हाइड्रोफॉर्मेड बेलो), और टीआई 6एएल-4वी शीट शामिल थे। नमूनों का परीक्षण एमएमएच और एमओएन-3 में सीलबंद टेस्ट ट्यूबों में किया गया, जिसमें पानी की मात्रा प्राप्त (“सूखी”) से लेकर विनिर्देश स्वीकार्य सीमा तक थी। [2,3]. परीक्षण की अवधि 20 से 365 दिनों तक थी। मापों में संक्षारण उत्पादों और परीक्षण तरल पदार्थ में उनकी सांद्रता की पहचान करने के लिए आगमनात्मक रूप से युग्मित प्लाज्मा मास स्पेक्ट्रोमेट्री (आईसीपीएमएस), एक्सपोजर से पहले और बाद में ग्रेविमेट्रिक (यानी, स्केल) माप और दृश्य निरीक्षण शामिल थे। बाईमेटैलिक जोड़े (टाइटेनियम स्थिर 300 श्रृंखला स्टेनलेस स्टील: Ti 6Al-4V और निकल मिश्र धातु 718: Ti 6Al-4V) का MMH और MON-3 दोनों में 65 दिनों तक परीक्षण किया गया। परीक्षण सेटअप में परीक्षण मानक (उदाहरण के लिए, इलेक्ट्रोड रिक्ति और फिनिश) की महत्वपूर्ण विशेषताएं शामिल थीं और एमएमएच/एमओएन-3 ऑपरेशन के लिए कॉन्फ़िगरेशन को अनुकूलित किया गया था। माप में नमूनों के बीच संभावित अंतर और वर्तमान प्रवाह शामिल था। चित्र 1 सामान्य संक्षारण और द्विधातु युग्म परीक्षण सेटअप की छवियां दिखाता है।
परीक्षा के परिणाम
सभी परीक्षण की गई सामग्रियों और उत्पाद रूपों के लिए, संक्षारण दर एमएमएच या एमओएन-3 में प्रति वर्ष 1 x 10-6 इंच के क्रम पर थी, जो ऐतिहासिक रूप से रिपोर्ट की गई तुलना में तीन गुना कम थी। संक्षारण उत्पाद एक्सपोज़र के पहले 20 दिनों में उत्पन्न हुए थे, और विभाजक (यानी, समय) में वृद्धि के कारण संक्षारण दर समय के साथ कम हो गई थी। जैसे-जैसे प्रणोदक में पानी की मात्रा बढ़ती गई, संक्षारण उत्पाद बढ़ते गए, लेकिन प्राप्त शुष्क प्रणोदक और विनिर्देश द्वारा अनुमत अधिकतम जल सामग्री वाले प्रणोदक के बीच परिमाण के समान क्रम में बने रहे। चित्र 2 संक्षारण दर, अवधि के साथ बड़े पैमाने पर हानि और पानी की मात्रा के साथ बड़े पैमाने पर नुकसान के परीक्षण परिणामों को दर्शाता है। यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि पानी को प्रवाह क्षय में योगदान करने के लिए प्रदर्शित किया गया है, भले ही पानी विनिर्देश स्वीकार्य सीमा के भीतर हो, और पिछले NASA-STD-6001 टेस्ट 15 डेटा ने कुछ निकल मिश्र धातुओं की दरार-प्रकार के संक्षारण हमले की संवेदनशीलता का प्रदर्शन किया है। [4]. इसलिए, ये परिणाम पानी की मात्रा के सिस्टम प्रभाव पर विचार करने और दरार संक्षारण व्यवहार के मूल्यांकन के महत्व को कम नहीं करते हैं। अंत में, द्विधातु युग्म परीक्षण में, परीक्षण की गई सामग्री विनिर्देश-स्वीकार्य जल सामग्री के भीतर एमओएन-3 और एमएमएच में मापने योग्य रूप से संक्षारण नहीं करती थी, जैसा कि संक्षारण के कोई दृश्य संकेत नहीं और बहुत कम विद्युत संपर्क (यानी, संक्षारण दर से कम होने के कारण) से प्रमाणित है। विद्युत संपर्क से प्रति वर्ष 1 माइक्रोइंच)।
सिफारिशों
यह अनुशंसा की जाती है कि लंबी अवधि के परीक्षण की आवश्यकता को सूचित करने के लिए कई अल्पकालिक अवधियों में संक्षारण परीक्षण किया जाए।
संदर्भ
- NASA-STD-6001 ज्वलनशीलता, गंध, ऑफगैसिंग, और अनुकूलता आवश्यकताएँ
और दहन का समर्थन करने वाले वातावरण में सामग्रियों के लिए परीक्षण प्रक्रियाएं - एमआईएल-पीआरएफ-27404 प्रदर्शन विशिष्टता: प्रणोदक, मोनोमिथाइलहाइड्रेज़िन
- एमआईएल-पीआरएफ-26539 प्रदर्शन विशिष्टता: प्रणोदक, डाइनाइट्रोजन टेट्रोक्साइड
- डब्लूएसटीएफ टेस्ट 15 रिपोर्ट 12-45708 और डब्लूएसटीएफ टेस्ट 15 रिपोर्ट 13-46207