Um estudo recente da NASA avaliou a compatibilidade de materiais metálicos comumente usados na indústria aeroespacial em contato com monometilhidrazina (MMH) e tetróxido de nitrogênio (MON-3), propelentes utilizados em sistemas de propulsão armazenáveis.
A pesquisa, que faz parte do Technical Update de 2024, foi motivada pela falta de dados quantitativos sobre a compatibilidade de ligas de níquel 718, aços inoxidáveis série 300 e titânio Ti-6Al-4V com esses propelentes, especialmente em aplicações com barreiras de pressão finas e de tolerância zero a falhas. Esses materiais são amplamente empregados em sistemas de propulsão, mas a literatura apresentava dados conflitantes e imprecisos, com avaliações qualitativas, informações ambíguas sobre os fluidos testados e ausência de dados para geometrias finas ou complexas, como as encontradas em componentes reais de voo.
Para solucionar essas lacunas, a NASA realizou testes de corrosão geral estática, seguindo o padrão NASA-STD-6001, Teste 15. O experimento utilizou diferentes formas de processamento e tratamentos térmicos dos metais, variando também o teor de água nos propelentes e a duração da exposição. Foram testados: liga de níquel 718 (chapa recozida, chapa envelhecida, chapa envelhecida/soldada e fole hidroformado), aços inoxidáveis série 300 (chapa com baixo teor de carbono, chapa estabilizada com titânio e fole hidroformado), e chapa de Ti 6Al-4V. Amostras foram expostas em tubos selados ao MMH e MON-3, com teores de água variando de “seco” (como recebido) até os limites máximos permitidos pela especificação. A duração dos testes variou de 20 a 365 dias, e as medições incluíram espectrometria de massas com plasma indutivamente acoplado (ICP-MS) para identificação dos produtos de corrosão, medições gravimétricas e inspeção visual. Além disso, pares bimetálicos (aço inoxidável série 300 estabilizado com titânio: Ti 6Al-4V e liga de níquel 718: Ti 6Al-4V) foram testados por até 65 dias em MMH e MON-3.
Os resultados mostraram taxas de corrosão na ordem de 1 x 10-6 polegadas por ano para todos os materiais e formas de produto testados, três ordens de magnitude menor do que o relatado historicamente. A maior parte dos produtos de corrosão foi observada nos primeiros 20 dias, com a taxa de corrosão diminuindo com o tempo. O aumento do teor de água nos propelentes aumentou a quantidade de produtos de corrosão, mas a ordem de magnitude permaneceu a mesma. Nos testes com pares bimetálicos, não houve corrosão mensurável em MON-3 e MMH dentro dos limites de teor de água permitidos pela especificação.
Apesar dos resultados positivos, a NASA destaca que a água pode contribuir para a degradação do fluxo, mesmo dentro dos limites especificados, e que alguns tipos de ligas de níquel podem ser suscetíveis à corrosão por frestas. Portanto, recomenda-se que testes de corrosão sejam realizados em várias durações de curto prazo para determinar a necessidade de testes de maior duração.
Quer receber as principais notícias do Portal N10 no seu WhatsApp? Clique aqui e entre no nosso canal oficial.
