MHT 6039-2015 电镀工艺和飞机用化学品的机械氢脆评估试验方法

ICS19A21MH中华人民共和国民用航空行业标准MH/T6039—2015代替MH/T6039－2006电镀工艺和飞机用化学品的机械氢脆评估试验方法Standardtestmethodformechanicalhydrogenembrittlementevaluationofplatingprocessesandserviceenvironments2015-04-08发布2015-08-01实施中国民用航空局发布MH/T6039—2015I目次前言 1范围................................................................................1 2规范性引用文件......................................................................1 3总则................................................................................1 4仪器装置............................................................................1 5材料和试剂..........................................................................2 6试样................................................................................3 7试验规则............................................................................5 8试验结果............................................................................7 9试验报告............................................................................8 10精确度和误差.......................................................................8 附录A（规范性附录）恒载缺口圆棒拉伸试样的特殊要求....................................9 附录B（规范性附录）用于自加载夹具的缺口试样的特殊要求...............................11 附录C(规范性附录)逐步增加载荷（ISL）试验所用试样的具体要求........................15 附录D（规范性附录）用恒位移应力棒加载的光滑O型试样的特殊要求......................17 参考文献............................................................................19 MH/T6039—2015II前言本标准按照GB/T1.1－2009给出的规则起草。本标准代替并废止MH/T6039－2006《电镀工艺和飞机用化学品的机械氢脆评估试验方法》，与MH/T6039－2006相比主要技术变化如下：——修改了试样加工材料AISIE4340钢的要求（见3.2,2006年版的3.2）；——增加了试样串联加载的要求（见4.3）；——修改了试样热处理标准并给出了热处理方法（见6.2.5,2006年版的6.2.5）；——修改了防腐化合物的标准（见6.3,2006年版的6.3）；——增加了1型缺口试样抗拉强度的要求和测试方法（见表3）；——修改了敏感性试验方法（见6.5,2006年版的6.5）；——增加了每个批次试样的敏感性的验证方法和加载要求（见6.5.3）；——增加了使用防护膜保护镀层的要求（见7.1.4）；——增加了缺口试样电镀区域的要求（见7.1.5）；——增加了电镀工艺SLT测试方法（见7.1.7）；——增加了强腐蚀性飞机用化学品测试时试样的暴露时间要求（见7.2.3.2）；——增加了液体飞机用化学品测试时，液体挥发后补充液体的要求（见7.2.4.5）；——增加了待测化学品的体积要求（见7.2.4.5）；——增加了待测化学品的稀释剂的要求（见7.2.4.5）；——修改了试验温度（见7.2.4.6,2006年版的7.2.4.2）；——修改了四个试样有一个试样断裂后的加载方法（见8.1.2、8.2.3,2006年版的8.1.2、8.2.3）；——增加了逐步加载期间的试验要求（见8.2.3）；——删除了2006年版的8.2.5～8.2.8；——修改了精确度和偏差（见第10章,2006年版的第10章）；——增加了试样缺口部分和其他部分的粗糙度要求（见图A.1、图A.2、图B.1,2006年版的图A.1、图A.2、图B.1）；——修改了附录C的名称（见附录C,2006年版的附录C）；——修改了试样拉伸和弯曲试验的加载方法（见附录C.1.1,2006年版的附录C.1.1）；——修改了试样的制备和缺口位置要求（见附录C.2,2006年版的附录C.2）；——修改了量化试样中氢残留量的测试方法（见附录C.3.1,2006年版的附录C.3.1）；——删除了2006年版的C.3.2；——修改了加载程序（见附录C.3.2,2006年版的附录C.3.3）；——删除了2006年版的表C.1；——增加了门槛值和恒载荷试验结果的区别（见附录C.4,2006年版的C.4）；——删除了敏感性试验（2006年版的表C.5）；——删除了电镀试样的替代方法（2006年版的表C.6）；——修改了SLT(恒载荷持久试验)和ISL(递增加载)的等效性（见附录C.5,2006年版的附录C.7）；——修改了试验结果要求（见附录C.6,2006年版的C.8）；——修改了不同强度钢氢残留量的要求（见附录C.7.1,2006年版的C.9.1）。MHMH/T6039—2015III本标准由中国民用航空局航空器适航审定司提出。本标准由中国民用航空局航空器适航审定司批准立项。本标准由中国民航科学技术研究院归口。本标准起草单位：中国民用航空局第二研究所。本标准主要起草人：张亚博、刘晓杰、苏正良、赵芯、于新华、陈元、张帆、夏祖西。本标准于2006年6月首次发布。MHMH/T6039—20151电镀工艺和飞机用化学品的机械氢脆评估试验方法1范围本标准规定了电镀工艺和飞机用化学品导致机械氢脆的评估试验方法。本标准适用于电镀工艺和飞机用化学品导致机械氢脆的评估试验。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其昀新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。AMS2759/2抗拉强度大于或等于220ksi的低合金钢零件的热处理AMS2759/11钢零件的应力消除AMS-QQ-P-416镀镉(电沉积)ASTME4试验机力鉴定规程ASTME8/E8M金属材料的拉伸试验方法ASTME18金属材料洛氏硬度和洛氏表面硬度的测试方法ASTME29使用有效数字确定试验数据与规范符合性的方法ASTME292材料缺口拉伸试验的断裂时间测试方法ASTMF1624用逐步增加载荷的技术来测量钢的氢脆门槛值试验方法3总则3.1本标准用于评估不同电镀工艺导致高强度钢机械氢脆的可能性，也可用于评估不同化学品环境对表面有电镀层或无电镀层的高强度钢造成机械氢脆的可能性。3.2本标准使用符合AMS-S-5000空气熔炼、洛氏硬度值处理到HRC51~HRC53时抗拉强度为1793MPa~1931MPa的AISIE4340钢作为基准。用作试验试样的AISIE4340钢，每批热处理均应检测氢脆敏感性。4仪器装置4.1试验机试验机应符合ASTME4和ASTME292规定的校准、载荷范围、分辨率、弯曲应变的要求。4.2夹具在拉伸或弯曲试验中，使用各种夹具传递试验机或自加载施加的测试载荷。4.3串联加载MH/T6039—20152允差小于1%NFS(缺口断裂强度)的同一批次试样可采用串联的方式在一台加载设备上进行加载。在规定的加载时间内如果一个或多个试样发生断裂，应将断裂的试件取下，用连接棒将剩余的试样串联后继续加载。串联加载时，一个或多个试样断裂，导致未加载时间超过规定加载时间的10%时，应延续加载，使试样的实际加载时间达到规定的加载时间。4.4飞机用化学品的试验装置在进行飞机用化学品试验时，在水介质环境试验中应使用一个与试样电绝缘或通过补偿防止电藕合的容器与固定装置，该容器和固定装置不应污染试验介质。可通过一个饱和甘汞参比电极或等效参比电极如符合ASTMG5的Ag/AgCl电极来控制试样的腐蚀电位。5材料和试剂5.1试验用材料包括：——符合AMS-S-5000要求的AISIE4340钢；——氧化铝(150目或更细)和180目碳化硅砂纸；——符合AMS2430要求的喷丸。5.2试验用试剂包括：——符合MIL-PRF-16173中2级要求的防腐蚀化合物；——符合AMS-QQ-P-416的氰化物镀镉溶液，见表1；——飞机用化学品；——铬酐；——符合ASTMD1193IV型的试剂水。表1电镀液成分和电镀条件(AISIE4340钢的批次敏感性试验)方法A项目范围昀佳值方法B镉(以CdO形式)22g/L～41g/L33.7g/L同方法A氰化钠(NaCN)89.9g/L～120g/L104g/L同方法A氰化钠和镉的比例2.8∶1～6.0∶13.0：1同方法ApH值≥12.012.0同方法A温度21℃～32℃24℃同方法A氢氧化钠（NaOH）7.5g/L～24.0g/L18.7g/L同方法A光亮剂（如Colcad100B或等同物质）按照说明书添加——电镀阴极电流密度108A/m2645A/m2电镀时间30min6min烘烤温度190℃±14℃同方法A1型试样烘烤时间不烘烤23h2a型试样烘烤时间8h23h铬酸盐处理是是MHMH/T6039—201536试样6.1形状6.1.1本标准规定了七种不同尺寸、形状以及加载条件的试样的试验过程和评定标准。6.1.2附录A至附录D给出了下列两种类型七个不同尺寸试样的图纸：a)1型——带缺口试样：1)1a.1型：标准尺寸的圆棒拉伸试样，见附录A中的图A.1；2)1a.2型：大尺寸圆棒拉伸试样，见附录A中的图A.2；3)1b型：圆棒拉伸试样，见附录B中的图B.1、图B.2；4)1c型：圆棒弯曲试样，见附录B中的图B.4；5)1d型：C形环弯曲试样，见附录B中的图B.6；6)1e型：方棒弯曲试样，见附录C中的图C.1；b)2型——光滑试样：2a型：O形环，见附录D中的图D.1、图D.2。圆柱形缺口拉伸、弯曲试样和方形弯曲试样应在晶粒纵向方向加载，但C形环和O形环试样应在垂直于晶粒纵向方向加载。6.2制备6.2.1每种试样的应力集中因子（Kt）应用有限元分析法（FEA）和图纸上的尺寸加以评估。注：ASTM研究报告中给出了Kt参考数据，参见表2。表2Kt参考数据6.2.2如果60°缺口无法在缺口根部电镀，则可采用90°±1°的角度。注：根据有限元分析，缺口从60°变成90°对Kt的影响可以忽略，如果修改需要报告。6.2.3试样应采用正火和回火处理,符合AMS-S-5000的空气熔炼AISIE4340热轧或冷轧钢棒，并按AMS2759/2A类的要求进行热处理使抗拉强度为1793MPa~1931MPa。按ASTME18的试验方法进行硬度测定，试样的硬度值应在HRC51～HRC53之间，根据ASTME29四舍五入的取整原则，三次测量的平均值可在HRC50.6～HRC53.4的范围内。6.2.4粗加工的毛坯尺