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Fracture Analysis of High Strength Steel Fastener Used in Separation System of a Satellite Launch Vehicle

  • Sushant K. Manwatkar , S.V.S. Narayana Murty und P. Ramesh Narayanan
Veröffentlicht/Copyright: 25. Februar 2016
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Abstract

High strength 3.5Ni-1.5Cr-0.5Mo (AFNOR 35NCD16) steel fasteners are widely used for various space applications. In one such application, failure was observed in one of the M4X8L fasteners used in the band clip assembly of a separation system. The band assembly was preloaded to the specified value of load as per the assembly procedure and the fastener was torqued to the specified value of 2.3Nm with loctite. The fastener was found to be separated into two pieces at head-shank junction under assembly load conditions. Detailed analysis of the cracked fastener indicated the failure to be due to the hydrogen induced stress corrosion cracking (HI-SCC). This paper presents the details of the failure of the fastener.

Kurzfassung

Hochfeste Stahlverbindungselemente, 3,5Ni- 1,5Cr-0,5Mo (AFNOR 35NCD16), finden im Bereich der Raumfahrt vielfältig Anwendung. Bei einer solchen Anwendung wurde bei einem in einer aus Spannband und Bügeln bestehenden Baugruppe eines Trennsystems eingesetzten M4X8L Verbindungselement ein Versagen festgestellt. Das Spannband wurde entsprechend dem Montageverfahren mit dem spezifizierten Belastungswert vorgespannt. Das Verbindungselement wurde mit dem spezifizierten Drehmoment von 2,3 Nm unter Verwendung von Loctite angezogen. Im Lastzustand zerbrach das Verbindungselement am Übergang von Kopf und Schaft der Baugruppe in zwei getrennte Teilstücke. Eine eingehende Untersuchung des gebrochenen Verbindungselements ergab ein Versagen durch wasserstoffinduzierte Spannungsrisskorrosion (H-SpRK). Diese Arbeit beschreibt das Versagen des Verbindungselements im Detail.


Übersetzung: E. Engert


References / Literatur

[1] Roberge, P. R.: Handbook of corrosion engineering. McGraw-Hill, 1999, 67.Suche in Google Scholar

[2] Villalba, E.; Atrends, A.: Hydrogen embrittlement and rock bolt stress corrosion cracking. Engineering Failure Analysis16 (2009), 164175. 10.1016/j.engfailanal.2008.01.004Suche in Google Scholar

[3] Jha, A. K.; Manwatkar, S. K.; Sreekumar, K.: Hydrogen-induced intergranular stress corrosion cracking (HI-IGSCC) of 0.35C-3.5Ni-1.5Cr-0.5Mo steel fastener. Engineering Failure Analysis17 (2010), 777786. 10.1016/j.engfailanal.2009.10.007Suche in Google Scholar

[4] Lynch, S. P.: Comments on a unified model of environmental assisted cracking. Scripta Materialia61 (2009) 331334. 10.1016/j.scriptamat.2009.02.031Suche in Google Scholar

[5] Becker, W. T.; Shipley, R. J.; editors: Failure analysis and prevention, ASM handbook, Vol. 11. ASM International, 2002, 24572459.Suche in Google Scholar

[6] ASTM Standard, B 766 – 86 (Reapproved 2008). Standard Specification for Electrodeposited Coatings of Cadmium. ASTM International, West Conshohocken, PA, USA.Suche in Google Scholar

[7] Carter, T. J.; CornishL.A.: Hydrogen in metals. Engineering Failure Analysis8 (2001), 113121. 10.1016/S1350-6307(99)00040-0Suche in Google Scholar

[8] Elboujdaini, M.; Revie, R. W.: Metallurgical factors in stress corrosion cracking (SCC) and hydrogen induced cracking (HIC). J Solid state electrochem (2009), 13: 1091109910.1007/s10008-009-0799-0Suche in Google Scholar

[9] Woodtli, J.; Kieselbach, R.: Damage due to hydrogen embrittlement and stress corrosion cracking. Engineering Failure Analysis7 (2000), 427450. 10.1016/S1350-6307(99)00033-3Suche in Google Scholar

[10] Bertolini, L.; Elsener, B.; Pedeferri, P.; Polder, R. P.: Corrosion of steel in concrete. Wiley-VCH2004. 155170.10.1002/3527603379Suche in Google Scholar

Received: 2015-04-21
Accepted: 2015-05-20
Published Online: 2016-02-25
Published in Print: 2016-03-15

© 2016, Carl Hanser Verlag, München

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