DIN EN 16602-70-37-2015 Space product assurance - Determination of the susceptibility of metals to stress-corrosion cracking English version EN 16602-70-37 2014《航天产品保证 金属对应力腐蚀开裂敏感性.pdf

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1、Juni 2015DEUTSCHE NORM DIN-Normenausschuss Luft- und Raumfahrt (NL)Preisgruppe 16DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., Berlin, gestattet.ICS 49.140; 49.025.01!%B,“2310990www.din.deDDIN

2、 EN 16602-70-37Raumfahrtproduktsicherung Bestimmung der Anflligkeit von Metallen fr Spannungsrisskorrosion;Englische Fassung EN 16602-70-37:2014Space product assurance Determination of the susceptibility of metals to stress-corrosion cracking;English version EN 16602-70-37:2014Assurance produit des

3、projets spatiaux Dtermination de la susceptibilit des mtaux la fissuration par corrosion souscontrainte;Version anglaise EN 16602-70-37:2014Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin www.beuth.deGesamtumfang 38 SeitenDIN EN 16602-70-37:2015-06 2 Nationales Vorwort Dieses Dokument

4、 (EN 16602-70-37:2014) wurde vom Technischen Komitee CEN/CLC/TC 5 Raumfahrt“ erarbeitet, dessen Sekretariat vom DIN (Deutschland) gehalten wird. Das zustndige deutsche Normungsgremium ist der Arbeitsausschuss NA 131-10-01 AA Interoperabilitt von Informations-, Kommunikations- und Navigationssystemen

5、“ im DIN-Normenausschuss Luft- und Raumfahrt (NL). Dieses Dokument (EN 16602-70-37:2014) basiert auf ECSS-Q-ST-70-45C. Dieses Dokument enthlt unter Bercksichtigung des DIN-Prsidialbeschlusses 1/2004 nur die englische Originalfassung von EN 16602-70-37:2014. Dieses Dokument wurde speziell zur Behandl

6、ung von Raumfahrtsystemen erarbeitet und hat daher Vorrang vor jeglicher Europischer Norm, da es denselben Anwendungsbereich hat, jedoch ber einen greren Geltungsbereich (z. B. Luft- und Raumfahrt) verfgt. DIN EN 16602-70-37:2015-06 3 Nationaler Anhang NA (informativ) Begriffe und Abkrzungen 3 Begri

7、ffe und Abkrzungen 3.1 Begriffe aus anderen Normen Fr die Anwendung dieser Norm gelten die Begriffe nach ECSS-S-ST-00-01 und ECSS-Q-ST-70. 3.2 Fr diese Norm spezifische Begriffe 3.2.1 plastische Zone an der Rissspitze plastisch verformter Bereich im Werkstoff neben einer Rissspitze 3.2.2 Kriechen au

8、s der Kraft resultierende zeitabhngige Spannungszunahme in einem Werkstoff 3.2.3 Beschdigungstoleranz Fhigkeit eines Werkstoffs oder einer Konstruktion, bei Vorhandensein von Fehlern Spannungen oder Lasten standzuhalten 3.2.4 Versagen Ausfall im Allgemeinen durch Bruch oder Zusammenfallen verursacht

9、er Zustand, der dazu fhrt, dass ein tragendes Bauteil seinen Zweck nicht lnger erfllen kann 3.2.5 Ermdung Phnomen des Versagens eines Werkstoffs, das sich aus wiederholten Spannungsschwankungen ergibt 3.2.6 Bruchzhigkeit inhrenter Widerstand eines Werkstoffs bei Vorhandensein eines rissfrmigen Fehle

10、rs 3.2.7 begrenzte Lebensdauer Lebensdauer, innerhalb derer smtliche Prfstcke vor Erreichen einer zuvor festgelegten Anzahl von Zyklen versagen 3.2.8 mechanische Eigenschaften Eigenschaften eines Werkstoffs im Zusammenhang mit der elastischen und unelastischen Reaktion bei Aufbringen einer Kraft bzw

11、. Eigenschaften in Bezug auf den Zusammenhang zwischen Spannung und Dehnung DIN EN 16602-70-37:2015-06 4 3.2.9 mechanische Prfung Bestimmung der mechanischen Eigenschaften 3.2.10 Rohstoff Werkstoff, aus dem die Prfkrper hergestellt werden 3.2.11 Prfkrper reprsentativer Anteil des Werkstoffs, der gep

12、rft oder analysiert wird, um die mechanischen Eigenschaften zu bestimmen 3.2.12 bergangsbereich zuvor festgelegte Anzahl von Spannungszyklen (typischerweise 5 106bis 5 107Zyklen), nach der Versagen auftritt oder nicht auftritt 3.2.13 Befestigungselement mit Gewinde eingezogene Klemme/Befestiger Schr

13、aubverbindung Bauteil bestehend aus einem zylindrischen Schraubstift mit Kopf und Metallanschlag, wobei der zylindrische Schraubstift mit einem Innengewinde versehen ist, um einen weiteren zylindrischen Stift aufzunehmen und auf diese Weise Teile in einer Baugruppe fest zusammenzuhalten 3.2.14 Wrmee

14、influsszone WEZ Teil des Werkstoffs in einer Schweiverbindung, dessen Mikrogefge und physikalische Eigenschaften durch die Wrmezufuhr whrend des Schweivorgangs verndert werden 3.3 Abkrzungen Fr die Anwendung dieser Norm gelten die Abkrzungen in ECSS-S-ST-00-01 und die folgenden Abkrzungen: Abkrzung

15、Bedeutung ASTM Amerikanische Gesellschaft fr Materialprfung (en: American Society for Testing and Materials) CEN Europisches Komitee fr Normung (en: European Committee for Standardization) CTOD Rissspitzenffnungsverschiebung (en: crack tip opening displacement) ESDU Datenbanken fr Ingenieurwissensch

16、aften (en: engineering sciences data unit) WEZ (en: HAZ) Wrmeeinflusszone (en: heat affected zone) ISO Internationale Organisation fr Normung (en: International Organization for Standardization) NCR Nichtkonformitten-/Fehler-Bericht (en: nonconformance report) NDI zerstrungsfreie Prfung (en: non-des

17、tructive inspection) RMC Rohstoffzertifikat (en: raw material certificate) DIN EN 16602-70-37:2015-06 5 3.4 Symbole Symbol Bedeutung C(T) Kompaktzugprfkrper/CT-Prfkrper (en: compact tension specimen) J J-Integral (en: J-integral) JIcBruchzhigkeit fr den ebenen Dehnungszustand beim J-Integral (en: J-

18、integral plane-strain fracture toughness) K Spannungsintensittsfaktor (en: stress intensity factor) KIcSpannungsintensitt unter Bedingungen des ebenen Dehnungszustands (en: stress intensity plane-strain fracture toughness) Kmaxmaximaler Spannungsintensittsfaktor (en: maximum stress intensity factor)

19、 Mode I ffnungsmodus der Beanspruchung (en: opening mode of loading) R Spannungsverhltnis (en: stress ratio) RsxSpannungsverhltnis des Prfkrpers (en: specimen stress ratio) M(T) Mittelzugprfkrper/MT-Prfkrper (en: middle tension specimen) da/dn Geschwindigkeit des Risswachstums (en: crack growth rate

20、) K Bereich des Spannungsintensittsfaktors (en: stress intensity factor range) KthSchwelle der Ermdungsrissausbreitung (en: fatigue crack propagation threshold) KISCCkritischer Spannungsintensittsfaktor fr die Anflligkeit gegenber Spannungsriss-korrosion (en: threshold stress intensity factor for su

21、sceptibility to stress corrosion cracking) DIN EN 16602-70-37:2015-06 6 Leerseite EUROPEAN STANDARD NORME EUROPENNE EUROPISCHE NORM EN 16602-70-37 October 2014 ICS 49.025.01; 49.140 English version Space product assurance - Determination of the susceptibility of metals to stress-corrosion cracking A

22、ssurance produit des projets spatiaux - Dtermination de la susceptibilit des mtaux la fissuration par corrosion sous contrainte Raumfahrtproduktsicherung - Bestimmung der Anflligkeit von Metallen fr Spannungsrisskorrosion This European Standard was approved by CEN on 25 October 2014. CEN and CENELEC

23、 members are bound to comply with the CEN/CENELEC Internal Regulations which stipulate the conditions for giving this European Standard the status of a national standard without any alteration. Up-to-date lists and bibliographical references concerning such national standards may be obtained on appl

24、ication to the CEN-CENELEC Management Centre or to any CEN and CENELEC member. This European Standard exists in three official versions (English, French, German). A version in any other language made by translation under the responsibility of a CEN and CENELEC member into its own language and notifi

25、ed to the CEN-CENELEC Management Centre has the same status as the official versions. CEN and CENELEC members are the national standards bodies and national electrotechnical committees of Austria, Belgium, Bulgaria, Croatia, Cyprus, Czech Republic, Denmark, Estonia, Finland, Former Yugoslav Republic

26、 of Macedonia, France, Germany, Greece, Hungary, Iceland, Ireland, Italy, Latvia, Lithuania, Luxembourg, Malta, Netherlands, Norway, Poland, Portugal, Romania, Slovakia, Slovenia, Spain, Sweden, Switzerland, Turkey and United Kingdom. CEN-CENELEC Management Centre: Avenue Marnix 17, B-1000 Brussels

27、2014 CEN/CENELEC All rights of exploitation in any form and by any means reserved worldwide for CEN national Members and for CENELEC Members. Ref. No. EN 16602-70-37:2014 EEN 16602-70-37:2014 (E) 2 Table of contents Foreword 5 1 Scope . 6 2 Normative references . 7 3 Terms, definitions and abbreviat

28、ed terms 9 3.1 Terms defined in other standards . 9 3.2 Terms specific to the present standard . 9 3.3 Abbreviated terms. 10 3.4 Symbols 11 4 Principles 12 4.1 Overview 12 4.2 Tensile test . 12 4.3 Fracture toughness test 12 4.3.1 Overview . 12 4.3.2 Determination of fracture toughness using the KIc

29、test method 12 4.3.3 Determination of fracture toughness using the JIctest method 13 4.3.4 Characterization of fracture toughness using the R-curve test method 13 4.3.5 Characterization of fracture toughness using the CTOD test method 13 4.4 Fatigue test . 14 4.4.1 General . 14 4.4.2 Force controlle

30、d constant amplitude axial fatigue test . 14 4.4.3 Strain-controlled fatigue test 14 4.5 Fatigue crack propagation test 14 4.5.1 Stable crack growth rate 14 4.5.2 Crack propagation threshold . 15 4.6 Fracture and fatigue test in special environment . 15 4.7 Stress corrosion cracking test . 15 4.7.1

31、Overview . 15 4.7.2 Stress corrosion cracking test using smooth specimens . 15 4.7.3 Stress corrosion cracking test using pre-cracked specimens 16 DIN EN 16602-70-37:2015-06 EN 16602-70-37:2014 (E) 3 4.8 Creep test . 16 4.9 Test results presentation. 16 5 Requirements 17 5.1 Customer agreement 17 5.

32、2 Tensile testing 17 5.2.1 General . 17 5.2.2 Tensile testing of weldments . 17 5.3 Fracture toughness test 18 5.3.1 KIctest method 18 5.3.2 JIctest method . 18 5.3.3 R-curve test method 18 5.3.4 CTOD test method 18 5.4 Fatigue test . 19 5.4.1 Force controlled constant amplitude axial fatigue test .

33、 19 5.4.2 Strain-controlled fatigue test 19 5.5 Fatigue crack propagation test 20 5.5.1 Determination of fatigue crack growth rate 20 5.5.2 Determination of a fatigue crack propagation threshold . 20 5.6 Fracture and fatigue tests in special environments . 21 5.7 Stress corrosion cracking test . 21

34、5.7.1 Stress corrosion cracking test using smooth specimens . 21 5.7.2 Stress corrosion cracking test using pre-cracked specimens 21 5.8 Creep test . 21 5.9 Evaluation of test results . 21 5.10 Storage . 22 5.11 Reporting 22 5.12 Quality assurance . 22 5.12.1 General . 22 5.12.2 Calibration . 22 5.1

35、2.3 Quality control of raw materials . 23 5.12.4 Nonconformance . 23 5.12.5 Traceability and records 23 Annex A (normative) Request for mechanical testing of materials DRD 24 Annex B (normative) Proposal for mechanical testing of materials DRD . 26 Annex C (normative) Report of mechanical testing of

36、 materials DRD 28 DIN EN 16602-70-37:2015-06 EN 16602-70-37:2014 (E) 4 Annex D (informative) References . 31 Bibliography . 32 DIN EN 16602-70-37:2015-06 EN 16602-70-37:2014 (E) 5 Foreword This document (EN 16602-70-37:2014) has been prepared by Technical Committee CEN/CLC/TC 5 “Space”, the secretar

37、iat of which is held by DIN. This standard (EN 16602-70-37:2014) originates from ECSS-Q-ST-70-45C. This European Standard shall be given the status of a national standard, either by publication of an identical text or by endorsement, at the latest by April 2015, and conflicting national standards sh

38、all be withdrawn at the latest by April 2015. Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent rights. CEN and/or CENELEC shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. This document has been prepared under a

39、mandate given to CEN by the European Commission and the European Free Trade Association According to the CEN-CENELEC Internal Regulations, the national standards organizations of the following countries are bound to implement this European Standard: Austria, Belgium, Bulgaria, Croatia, Cyprus, Czech

40、 Republic, Denmark, Estonia, Finland, Former Yugoslav Republic of Macedonia, France, Germany, Greece, Hungary, Iceland, Ireland, Italy, Latvia, Lithuania, Luxembourg, Malta, Netherlands, Norway, Poland, Portugal, Romania, Slovakia, Slovenia, Spain, Sweden, Switzerland, Turkey and the United Kingdom.

41、 DIN EN 16602-70-37:2015-06 EN 16602-70-37:2014 (E) 6 1 Scope This Standard specifies requirements for mechanical testing of metallic materials to be used in the fabrication of spacecraft hardware. This Standard establishes the requirements for most relevant test methods carried out to assess the te

42、nsile, fatigue and fracture properties of metallic materials. It does not give a complete review of all the existing test methods for the evaluation of mechanical properties of metallic materials. Furthermore, this Standard specifies requirements for the evaluation, presentation and reporting of tes

43、t results. This standard may be tailored for the specific characteristic and constrains of a space project in conformance with ECSS-S-ST-00. DIN EN 16602-70-37:2015-06 EN 16602-70-37:2014 (E) 7 2 Normative references The following normative documents contain provisions which, through reference in th

44、is text, constitute provisions of this ECSS Standard. For dated references, subsequent amendments to, or revision of any of these publications do not apply, However, parties to agreements based on this ECSS Standard are encouraged to investigate the possibility of applying the more recent editions o

45、f the normative documents indicated below. For undated references, the latest edition of the publication referred to applies. EN reference Reference in text Title EN 16601-00-01 ECSS-S-ST-00-01 ECSS system Glossary of terms EN 16602-10-09 ECSS-Q-ST-10-09 Space product assurance Nonconformance contro

46、l system EN 16602-70 ECSS-Q-ST-70 Space product assurance Materials, mechanical parts and processes EN 16602-70-37 ECSS-Q-ST-70-37 Space product assurance Determination of the susceptibility of metals to stress-corrosion cracking EN 16602-70-46 ECSS-Q-ST-70-46 Space product assurance Requirements fo

47、r manufacturing and procurement of threaded fasteners ASTM E 139 Standard test methods for conducting creep, creep-rupture, and stress-rupture tests of metallic materials ASTM E 399 Standard test method for plane-strain fracture toughness of metallic materials ASTM E 466 Standard practice for conduc

48、ing force controlled constant amplitude axial fatigue tests of metallic materials ASTM E 561 Standard practice for R-curve determination ASTM E 606 Standard practice for strain-controlled fatigue testing ASTM E 647 Standard test method for measurement of fatigue crack growth rates ASTM E 739 Standar

49、d practice for statistical analysis of linear or linarized stress-life (S-N) and strain-life (e-N) fatigue data DIN EN 16602-70-37:2015-06 EN 16602-70-37:2014 (E) 8 ASTM E 1290 Standard test method for crack-tip opening displace-ment (CTOD) fracture toughness measurement ASTM E 1820 Standard test method for measurement of fracture toughness EN 10002-1 Metallic materials Tensile testing Part 1: Method of test at ambient temperature EN 10002-2 Metall