慢拉伸应力腐蚀标准

慢应力腐蚀拉伸试验机的产品简介MYFT-50慢应力腐蚀拉伸试验机产品简介：慢应变速率（SSRT）应力腐蚀（SCC）试验机用于在腐蚀环境下对材料进行腐蚀慢拉伸试验。

可选配试验釜供应了介质环境下的试验条件，实现从常温到高温、从常压到高压的试验环境。

配置DCPD裂纹扩展测量系统及更换为用于疲惫测试的加载单元，可实现在腐蚀环境下的腐蚀疲惫加载与连续裂纹扩展长度和裂纹扩展速率测量。

标配为慢速加载系统，通过100小时试验，推算1000小时及更长时间材料变化特性。

系统组成：本试验系统由拉伸加载系统、腐蚀环境容器（试验釜）、试验夹具、测控系统、试验软件、计算机、掌握机柜等部分组成。

可扩展配置DCPD 裂纹测量系统等。

试验夹具：1)夹具材质:304（待定）2) 配置7/16"（M10）圆形试样夹具。

3)配置板状试样夹具。

4）板材腐蚀弯曲夹具。

软件功能1) 支持公制单位；2) 支持功能导航，依据导航界面选择相应的试验功能；3) 力、位移、变形数值实时显示4) 实时绘制力-位移曲线、力-应变曲线、力-时间曲线、应变-时间曲线、应力-应变曲线等；5) 支持试样掌握流程化设计，便利试验方法扩展；6) 支持慢应变加载掌握；9) 支持多程序段组合掌握，实现一次试验完整测试CT试样在环境系统下各种韧性强度指标；10) 支持试验过程中调整掌握参数并即时应用；11) 支持自动和人工试验日志记录；12) 支持试验中止后恢复功能；13) 支持掉电后试验恢复功能；14) 支持采集数据掉电保留；15) 支持30天以上的长期连续试验；16) 试验数据可导出为EXCEL、ACCESS格式；17) 支持设备超载爱护以及各种设备平安和试验平安爱护。

设备特点1) 高刚性重载框架；2) 高性能全数字伺服加载掌握系统，速度掌握精度高；3) 可采纳双变形传感器，试样变形测量精度高；4) 压力平衡装置；5) 集成式STC800 测控系统，便利扩展使用；试验功能1) 具备一般电子万能试验机的拉伸试验功能。

▪ 解放初期黄铜子弹壳开裂现象：原因是润滑用肥皂水中 含微量铵离子。
二、应力腐蚀产生的条件
▪ （1）只有在拉伸应力作用下才能引起应力腐蚀开 裂(近年来，也发现在不锈钢中可以有压应力引起)。 这种拉应力可以是外加载荷造成的应力，但 主要是各种残余应力，如焊接残余应力、热处理 残余应力和装配应力等。 据统计，在应力腐蚀开裂事故中，由残余应 力所引起的占80%以上，而由工作应力引起的则 不足20%。
▪ 控制温度，使材料工作在该体系的临界温度以下， 以抑制SCC的发生。
▪ 采用外加电流阴极保护法也可以防止SCC的发生， 而且在裂纹形成后还可使其停止发展。
采用电化学保护
▪ 一般采用阴极保护法，但高强度钢或其它 氢脆敏感的材料不宜采用。
F/A－18舰载机
SCC像晶间腐蚀一样，能导致飞机结构的临界载荷破裂失效。 在飞机制造时，安装和装配应力也应该消除。材料选择和过程 也能预防SCC，选择较小SCC倾向的铝合金是关键。必须采用 经过长时间时效处理、延展的和消除了应力的铝合金。同样， 利用开发的用于减少应力腐蚀开裂的恰当的铝回火热处理也很 重要。
▪ 应力腐蚀的主裂纹扩展时常有分枝。但不要形成绝对化 的概念，应力腐蚀裂纹并不总是分枝的。
▪ 应力腐蚀破坏的断口，其颜色灰暗，表面常有腐蚀产物 （泥状花样），或腐蚀坑。而疲劳断口的表面，如果是 新鲜断口常常较光滑，有光泽。
▪ 应力腐蚀引起的断裂可以是穿晶断裂，也可以是沿晶断 裂。如果是穿晶断裂，其断口是解理或准解理的，其裂 纹有似人字形或羽毛状的标记。
枯枝状
泥状花状
奥氏体不锈钢应力腐 蚀断口
1Cr18Ni9Ti钢应力腐蚀的解理断口(SEM)
a) 解理断口Βιβλιοθήκη b) 扇形状或羽毛状的痕迹

慢应变拉伸法模拟含氢储气库管材的应力腐蚀试验研究丁磊;姚勇;张志远;窦志超【摘要】采用慢应变速率拉伸法,通过扫描电镜、能谱分析等手段,分析不同温度和干/湿气环境(通入H2和CO2混合气体)下HP13Cr、13Cr、3Cr的氢脆敏感性.结果显示:干气环境下,温度对这3种材质氢脆敏感性的影响较小;120℃干气环境中的氢脆系数排序为HP13Cr＜13Cr＜3Cr;湿气环境中,由于Cl-和CO2水溶液的综合作用,13Cr氢脆系数增大,但不同试验条件下的氢脆系数均未大于25％,可以认为其并无氢脆敏感性倾向.针对模拟的含氢储气库试验条件,推荐使用13Cr系列材质.【期刊名称】《钢管》【年(卷),期】2017(046)005【总页数】7页(P18-24)【关键词】储气库;油套管;选材;氢腐蚀;SSRT法【作者】丁磊;姚勇;张志远;窦志超【作者单位】天津钢管集团股份有限公司,天津300301;天津钢管集团股份有限公司,天津300301;天津钢管集团股份有限公司,天津300301;天津钢管集团股份有限公司,天津300301【正文语种】中文【中图分类】TG113.23+1;TE931+.2随着我国环境问题的日益严峻，天然气成为我国治理雾霾的重要能源资源，也是未来能源结构朝绿色低碳化发展的主要能源。

2000年以来，天然气消费量以每年17%的速度增长，预计到2020年天然气用量将达到3 600亿m3。

我国为有效缓解天然气供应紧张的矛盾，避免季节性用气紧张和意外事故致使用气停顿等问题已建成的大张坨、金坛、华北和呼图壁等25个地下储气库［1-3］，调峰量达到30亿m3。

地下储气库在注气过程管道中一般包含H2、CO2、天然气等混合气体，从上游长输管道经加压机输送至储气库储存，采气过程中还包含高Cl-的溶腔残留水，因此油套管存在较大的腐蚀风险。

某井注采气作业在60～150℃的温度，干/湿性混合气体中含有H2和CO2，要求服役年限为50年，对油套管的材质要求较高。

产品用途：FL应力应变腐蚀慢拉伸试验机为在常温～微高温、常温～低温、常压～微高压介质环境下的慢应变速率拉伸试验（SSRT）、恒载荷应力腐蚀开裂（SCC）试验等，能对SCC 裂纹扩展、腐蚀疲劳裂纹扩展在线、离线测量等多种试验提供实现方案。

应力腐蚀试验的环境介质常见的有超纯水、海水、N2O4、NH3、甲醇等腐蚀介质环境, 应力腐蚀试验机系统采用模组化设计，不同试验功能配置不同的实验模块，具有极高的维护性和可扩展性。

该系统的单元有：馥勒应力加载单元、实验釜单元、水化学测量循环回路、DCPD 裂纹扩展测量单元、应变测量单元、温度控制单元、测控单元、馥勒试验软件等主要技术参数：型号：FLFS304、FLFS504、FLFS105额定载荷：30KN、50KN、100KN可选可定制力值测量范围：0.4%～100%F.S.力值准确度：0.5%力值分辨率：0.2N（30KN）、0.3N（50KN）、0.6N（100KN）加载额定移动范围：80mm加载位移速率范围（慢拉伸应力加载单元）：10mm/s～1x10-7mm/s加载位移速率范围（裂纹扩展应力加载单元）：10mm/s～1x10-6mm/s位移示值准确度：0.3%位移分辨率（慢拉伸应力加载单元）：0.0005µm位移分辨率（裂纹扩展应力加载单元）：0.005µm伸长测量范围（光栅位移传感器）：30mm伸长测量分辨率：0.1µm伸长测量准确度：0.5%疲劳加载波形：正弦波、三角波，以及半波疲劳加载频率：0.0001～2Hz实验容器：可选主要特点：主机框架为四立柱落地式结构，灵活的安装方式可以根据试验需求对实验釜进行上置固定或者下置固定。

载荷架有两倍以上的设计强度保护，保证了极高的刚性，大幅减弱了载荷架的弹性形变对测量的影响。

全数字嵌入式测控系统，专为实时性测量和数据处理而设计，双32bit CPU高速运行，可以快速响应计算机指令、高速传输测量数据、实时高频闭环控制调节、及时状态及故障信息检测。

裂纹尖端、阳极溶解、裂纹扩展模型。
裂纹尖端的溶解速度
• 裂纹尖端的溶解速度(ia)与裂纹扩展速度V有如下关系: ia = V(nFρ/m) (3-18)
m— 金属的原子量 ,ρ— 金属的密度， n— 溶解金属的 离子价数, F—法拉第常数。 • 如沸腾的MgCl2溶液中, 18-8不锈钢在无拉应力条件下， 阳极溶解电流密度只有10-5A/cm2, 而在应力腐蚀条件 下，裂纹尖端处的阳极电流密度达到 0.4~2.0A/cm2 ， 相当于裂纹尖端扩展速度 0.5~2.5mm/h 。结果表明， 实测的阳极电流密度与快速溶解理论相符合。 • V = ia m/nFρ[cm/s] = ia m/nFρ × 3600×10[mm/h]
864532常用的金属植入材料87植入用不锈钢的力学性能88cocrmo合金的力学性能89905材料的耐蚀性51纯金属的耐蚀性为更好地利用纯金属以及改进合金的耐蚀性了解掌握纯金属稳定性可根据其标准电极电位值作出近似的判断
3.6 应力腐蚀
• 3.6.1 应力腐蚀的概述 • 应力与环境共同作用下的腐蚀是局部腐蚀的一大类 型。材料除受环境作用外还受各种应力作用，因此会 导致较单一因素下更严重的腐蚀破坏形式。 • 由于材料在环境中受应力作用方式不同，其腐蚀形式 也不同。一般可分为：应力腐蚀、腐蚀疲劳、磨损腐 蚀，湍流腐蚀，冲蚀等。在这类腐蚀中受拉应力作用 的应力腐蚀是危害最大的局部腐蚀形式之一，材料会 在没有明显预兆的情况下突然断裂。 • 应力腐蚀(英文缩写SCC)是指金属材料在特定腐蚀介 质和拉应力共同作用下发生的脆性断裂
裂纹扩展速率(da/dt)与K1SCC关系
• 曲线上存在三个不同区域。 1)区域I 当K1稍大于K1SCC时，裂纹经过一段孕育突然 加速发展，即在 I 区内，裂纹生长速率对 K1 较敏感； 2)区域II da/dt与 K1无关，通常说的裂纹扩展速率就 是指该区速率，因为它主要由电化学过程控制，较 强烈地依赖于溶液的pH值，粘度和温度； 3)区域III 失稳断裂区，裂纹深度已接近临界尺寸acr , 当超过这个值时，应力强度因子达到K1c时，裂纹生 长率迅速增加直至发生失稳断裂。

应力腐蚀试验标准和应力腐蚀试验机在日常生活中，腐蚀现象随处可见，因为腐蚀而造成的材料失效比比皆是。

现在，研究材料在腐蚀介质环境（或称作氛围）中材料对介质的敏感性以及在腐蚀介质中裂纹扩展速率显得尤为重要，作为材料研究者或者材料应用者，应对材料的这种耐腐蚀特性需要仔细研究，以确保材料的合理使用，最优使用。

掌握材料的应力腐蚀试验方法、试验标准也非常重要。

通常，材料的耐腐蚀特性主要通过以下几种试验确定：1. 慢应变速率应力腐蚀试验，通常也叫做慢拉伸试验；2. 材料应力腐蚀疲劳试验；3. 材料腐蚀试验；这三种试验通常采用慢应变速率应力腐蚀试验机，腐蚀疲劳试验机，腐蚀环境试验箱三种设备完成。

需要提醒用户的是：慢应变速率应力腐蚀试验机可以和应力腐蚀疲劳试验机集成在一套设备上完成，而不必搞成两套设备完成。

作为材料研究单位，因为一种材料往往面临在很多介质条件下工作的可能性，所以，介质环境的准备、不同的介质、不同的温度对试验容器将会提出不同的要求，包括安装位置，所以用户在采购这类设备的时候一定要对这些条件明晰，以采购到合适的设备。

百若仪器为用户提供的采用集中加载单元的FCC-50型多功能裂纹扩展速率试验机，即可完成慢拉伸试验、应力腐蚀疲劳试验。

希望以下的标准对用户的应力腐蚀试验起到一定的帮助作用。

GB/T 13671-1992 不锈钢缝隙腐蚀电化学试验方法GB/T 15748-1995 船用金属材料电偶腐蚀试验方法GB/T 10119-1988 黄铜耐脱锌腐蚀性能的测定GB/T 10123-2001 金属和合金的腐蚀 基本术语和定义GB/T 10126-2002 铁-铬-镍合金在高温水中应力腐蚀试验方法GB/T 10127-2002 不锈钢三氯化铁缝隙腐蚀试验方法GB/T 15970.2-2000 金属和合金的腐蚀 应力腐蚀试验 第2部分：弯梁试样的制备和应用GB/T 15970.4-2000 金属和合金的腐蚀 应力腐蚀试验 第4部分：单轴加载拉伸试样的制备和应用GB/T 15970.5-1998 金属和合金的腐蚀 应力腐蚀试验 第5部分:C型环试样的制备和应用GB/T 15970.6-1998 金属和合金的腐蚀 应力腐蚀试验 第6部分:预裂纹试样的制备和应用GB/T 15970.7-2000 金属和合金的腐蚀 应力腐蚀试验 第7部分：慢应变速率试验GB/T 16482-1996 荧光级氧化钇铕GB/T 16545-1996 金属和合金的腐蚀 腐蚀试样上腐蚀产物的清除GB/T 17897-1999 不锈钢三氯化铁点腐蚀试验方法GB/T 17898-1999 不锈钢在沸腾氯化镁溶液中应力腐蚀试验方法GB/T 17899-1999 不锈钢点蚀电位测量方法GB/T 18590-2001 金属和合金的腐蚀 点蚀评定方法GB/T 19291-2003 金属和合金的腐蚀 腐蚀试验一般原则GB/T 19292.1-2003 金属和合金的腐蚀 大气腐蚀性 分类GB/T 19292.2-2003 金属和合金的腐蚀 大气腐蚀性 腐蚀等级的指导值 GB/T 19292.3-2003 金属和合金的腐蚀 大气腐蚀性 污染物的测量GB/T 19292.4-2003 金属和合金的腐蚀 大气腐蚀性 用于评估腐蚀性的标准试样的腐蚀速率的测定GB/T 2526-1996 氧化钆GB 5776-1986 金属材料在表面海水中常规暴露腐蚀试验方法 GB/T 19747-2005 金属和合金的腐蚀 双金属室外暴露腐蚀试验 GB/T 19746-2005 金属和合金的腐蚀 盐溶液周浸试验GB/T 15970.8-2005 金属和合金的腐蚀 应力腐蚀试验 第8部分 焊接试样的制备和应用GB/T 5776-2005 金属和合金的腐蚀 金属和合金在表层海水中暴露和评定的导则GB/T 13448-2006 彩色涂层钢板及钢带试验方法GB/T 20121-2006 金属和合金的腐蚀 人造气氛的腐蚀试验 间歇盐雾下的室外加速试验(疮痂试验)GB/T 20122-2006 金属和合金的腐蚀 滴落蒸发试验的应力腐蚀开裂评价GB/T 20120.1-2006 金属和合金的腐蚀 腐蚀疲劳试验 第1部分：循环失效试验GB/T 8650-2006 管线钢和压力容器钢抗氢致开裂评定方法GB/T 20120.2-2006 金属和合金的腐蚀 腐蚀疲劳试验 第2部分：预裂纹试样裂纹扩展试验GB/T 4157-2006 金属在硫化氢环境中抗特殊形式环境开裂实验室试验 JB/T 7901-1999 金属材料实验室均匀腐蚀全浸试验方法GB/T 19745-2005 人造低浓度污染气氛中的腐蚀试验GB/T 10126-1988 铁-铬-镍合金在高温水中应力腐蚀试验方法GB/T 10127-1988 不锈钢三氯化铁缝隙腐蚀试验方法GB/T 8152.11-2006 铅精矿化学分析方法 汞量的测定 原子荧光光谱法GB/T 8152.12-2006 铅精矿化学分析方法 镉量的测定 火焰原子吸收光谱法GB/T 8152.4-2006 铅精矿化学分析方法 锌量的测定 EDTA滴定法GB/T 8152.7-2006 铅精矿化学分析方法 铜量的测定 火焰原子吸收光谱法GB/T 8152.9-2006 铅精矿化学分析方法 氧化镁的测定 火焰原子吸收光谱法YB/T 5344-2006 铁-铬-镍合金在高温水中应力腐蚀试验方法 YB/T 5362-2006 不锈钢在沸腾氯化镁溶液中应力腐蚀试验方法GB/T 15970.6-2007 金属和合金的腐蚀 应力腐蚀试验 第6部分：恒载荷或恒位移下的预裂纹试样的制备和应用GB/T 15970.9-2007 金属和合金的腐蚀 应力腐蚀试验 第9部分：渐增式载荷或渐增式位移下的预裂纹试样的制备和应用GB/T 20852-2007 金属和合金的腐蚀 大气腐蚀防护方法的选择导则GB/T 20853-2007 金属和合金的腐蚀 人造大气中的腐蚀 暴露于间歇喷洒盐溶液和潮湿循环受控条件下的加速腐蚀试验GB/T 20854-2007 金属和合金的腐蚀 循环暴露在盐雾、“干”和“湿”条件下的加速试验SL 105-2007 水工金属结构防腐蚀规范(附条文说明)关键词：应力腐蚀试验标准,金属合金的应力腐蚀试验,腐蚀疲劳试验研究不同材料的应力腐蚀试验标准，可以帮助材料研究者更好的开发新的材料，应对材料更多的使用环境。

图 4 是应变为 30％的试样在不同浓度 Cl－溶液 中的阳极极化曲线。腐蚀电流密度在钝化区内很 小，约为 2 μA/cm2（实验数据中得知），钝化膜表 现出很好保护性。当电位超过钝化膜的破裂电位 时，腐蚀电流密度迅速增加，304 不锈钢遭到严重 腐蚀。因此，钝化膜的破裂电位是一个很重要的参 数，可用来评价钝化膜在溶液中的稳定性。破裂电 位越正，钝化膜越稳定；破裂电位越负，钝化膜的 稳定性越差。腐蚀电流密度为 10 μA/cm2 时对应的 电位为钝化膜破裂电位 Eb[14]，即图 4 中各条曲线 转折处的电位。
样施加拉应力，通过恒应变条件下的电化学原位测试研究了 304 不锈钢钝化膜破裂电位与氯离子浓度的关系。得
出导致钝化膜破裂电位突变的 Cl－浓度与发生应力腐蚀破裂的临界 Cl－浓度是基本一致的结论。
关键词：304 不锈钢；钝化膜；应力腐蚀；临界氯离子浓度
中图分类号：TG 172.6
文献标识码：A
文章编号：1000–6613（2008）08–1284–04
Abstract：The stress corrosion cracking（SCC）susceptibility of type 304 stainless steel in NaCl solution was studied by slow strain rate test（SSRT）. The fracture morphology of SCC was observed and analyzed by using scanning electron microscope（SEM）. A new instrument was designed to apply stress to the specimen of type 304 stainless steel. The effect of chloride concentration on the passive film crack potential was also studied in situ by using the electrochemical technology under constant strain. The critical chloride concentrations of SCC and passive film crack potential for type 304 stainless steel were obtained，and they were basically the same. Key words：304 stainless steels；passive film；SCC；critical chloride concentration

底 就会发 生应 力腐 蚀 开 裂 ， 使 得 保 护 涂 层 和 阴极 保
护 失效 ， 导致 罐底 钢 材 的全 面 腐 蚀 加 剧 。根据 钢 材
在 介质 中应力 腐蚀 的形 态 ， 将 应 力 腐 蚀 分 为穿 晶型
应 力腐蚀 （ ＴＧＳ Ｃ Ｃ） 和 沿 晶 型应 力 腐 蚀 （ Ｉ ＧＳ Ｃ Ｃ） 。 其中， 穿 晶型 应力腐 蚀 在近 中性 溶液 中发 生 ， 而 沿 晶
全技术研究 。
２１
第２ ７ 卷
中 国石 油 大 学 胜 利 学 院 学报
２ ０ １ ３ 年
第 ２期
慢应 变速 率法 克服 了前 两 种 方法 的不 足 ， 且具 有 较 大 的优越 性 。一方 面 ， 慢应 变 速 率 法 的应 力腐 蚀 开 裂敏 感性 较高 ； 另一方 面 ， 用 慢应 变速率 法可 以定量 地 测量 出钢材应 力腐 蚀敏感 性 的大小 。 因此 ， 本试验将 采用慢应变拉 伸法研究 １ Ｏ 钢 材 在柳 屯原油库油罐底水介 质条件下 的应力腐蚀特性 。
应 力腐 蚀开 裂 的 影 响 因素 分 别 是 ： 应力 、 环境 、
材 料 。油罐 罐底 在服 役过程 中所 受应 力情况 十分 复 杂； 由于长 期处 于罐 底水 的环境 中， 受 罐底水 中的酸 度、 矿 化度 和盐 度 的影 响 ， 其 应 力 腐 蚀敏 感 性 很 大 ， 尤其 是柳 屯原 油库 的罐 底 水 中 Ｃ ｌ 一的含 量很 高 ， 很 容易 引起罐 底 的局 部 腐蚀 ， 而局 部 腐 蚀 往 往又 是 引
蚀 电位 为 最 佳 保 护 电位 值 。
［ 关键 词］ 应力腐蚀； 慢应变拉伸法； 腐蚀速率
［ 中图分 类号 ３ ＴＥ ９ ８ ８

慢拉伸应力腐蚀试验测试标准慢拉伸应力腐蚀试验（Slow Strain Rate Testing，简称SSRT）是一种常用的材料力学性能测试方法，主要用于评估材料在应力腐蚀环境中的抗腐蚀性能。

本文将介绍慢拉伸应力腐蚀试验的测试标准。

一、试验目的慢拉伸应力腐蚀试验的主要目的是评估材料在应力腐蚀环境中的抗腐蚀性能，包括抗氢脆性、抗应力腐蚀开裂性等方面。

二、试验原理慢拉伸应力腐蚀试验通过施加一定的应变速率和应力水平，使试样在应力腐蚀介质中进行慢速拉伸，以模拟材料在实际使用条件下的受力状态。

通过观察试样的断口形貌、测量其断裂应变等参数，可以评估材料在应力腐蚀环境中的抗腐蚀性能。

三、试验装置慢拉伸应力腐蚀试验通常采用电化学工作站进行测试。

电化学工作站包括电化学池、拉伸装置、电化学测量系统等组成部分。

其中，电化学池用于容纳试样和腐蚀介质，拉伸装置用于施加拉伸载荷，电化学测量系统用于监测试样的电化学行为。

四、试样制备慢拉伸应力腐蚀试验的试样通常为平行四边形形状，尺寸一般为长25mm、宽5mm、厚0.5mm。

试样表面应进行必要的打磨和清洗处理，以确保试样表面的光洁度和无杂质。

五、试验步骤1. 将试样放入电化学池中，并加入适量的腐蚀介质。

2. 设定拉伸速率和应力水平，并开始拉伸测试。

3. 实时监测试样的电化学行为，包括电位、电流等参数。

4. 在达到一定的拉伸应变后停止测试。

5. 取出试样，观察其断口形貌，并进行断裂应变测量。

六、试验结果分析通过观察试样的断口形貌和测量其断裂应变等参数，可以评估材料在应力腐蚀环境中的抗腐蚀性能。

常见的分析方法包括断口分析、断裂应变分析等。

七、注意事项1. 选择合适的腐蚀介质和拉伸速率，以模拟实际使用条件。

2. 保持试样表面的光洁度和无杂质，以减小外界因素对测试结果的影响。

3. 注意安全操作，避免发生意外事故。

八、总结慢拉伸应力腐蚀试验是一种常用的材料力学性能测试方法，可以评估材料在应力腐蚀环境中的抗腐蚀性能。

慢拉伸应力腐蚀标准一、试验条件1.试验环境：试验应在恒温、恒湿的环境中进行，以保证试验结果的准确性。

2.试验溶液：试验溶液应根据实际应用场景选择，如模拟海水、酸碱溶液等。

3.试验温度：试验温度应根据实际应用场景选择，一般为室温至50℃。

4.试验时间：试验时间应根据实际应用场景选择，一般为24小时至数天。

二、试样制备1.材料选择：试样应选择具有代表性的材料，如不锈钢、碳钢等。

2.形状与尺寸：试样应具有标准的形状与尺寸，以便进行对比试验。

3.表面处理：试样表面应平整光滑，无划痕、毛刺等缺陷，以保证试验结果的准确性。

4.加载装置：试样应安装有慢拉伸应力腐蚀试验的加载装置，以保证在试验过程中对试样施加一定的应力。

三、试验程序1.预处理：将试样放置在试验环境中，进行一定时间的预处理，以适应环境条件。

2.加载应力：按照规定程序对试样施加一定的应力，应力值应按照相关标准进行设定。

3.保持时间：在施加应力后，保持一定时间，以观察试样的变化情况。

4.卸载应力：在试验结束后，将试样卸载应力，以便进行后续观察。

5.观察与记录：观察试样的变化情况，并记录相关数据。

四、试验结果评定1.根据试验结果绘制应力腐蚀曲线，以评估试样的耐应力腐蚀性能。

2.根据观察结果判断试样是否发生断裂、变形等异常现象。

3.根据试验数据计算有关力学性能参数，如弹性模量、屈服强度等。

4.将试验结果与标准值进行对比，判断试样的耐应力腐蚀性能是否符合要求。

5.对试验结果进行分析，评估材料在实际应用中的耐应力腐蚀性能。

五、试验报告1.报告内容应包括试验名称、试验目的、试验条件、试样信息、试验程序、试验结果评定等内容。

2.报告应以严谨、客观的语言描述试验过程和结果，不得夸大或缩小事实。

3.报告中应附有试验曲线图和数据表等相关资料，以便读者更好地了解试验结果。

打印本文 关闭窗口作者：立文 来源：成都钢铁网 发布时间：2008年08月02日00:00金属抗硫化物应力腐蚀开裂恒负荷拉伸试验方法 GB 4157–84金属抗硫化物应力腐蚀开裂恒负荷拉伸试验方法 GB 4157–84本标准规定的试验方法在实验室内，在含有硫化氢的酸性水溶液中，对承受拉伸应力的金属进行抗开裂破坏性能的试验。

1 原理1．1硫化物应力腐蚀开裂是金属在硫化物环境中的腐蚀和拉伸应力(甚至远低于屈服应力)的联合作用下，所发生的延迟脆性断裂现象。

1．2通常认为硫化物应力腐蚀开裂破坏是氢脆引起的。

当氢原子在金属表面上阴极释放时(例如因腐蚀或阴极充氢，由于硫化氢(或少许其他含有氰化物和磷、砷等化合物)的存在抑制了氢原子向高的三轴拉伸应力区域或某些微观组织结构的区域扩散，并在这些区域被捕集，从而增加了金属的脆性。

1．3本试验方法是在常温常压下，将承受拉伸应力的试样浸在经酸化并以硫化氢饱和的氯化钠水溶液中，为获得硫化物应力腐蚀开裂数据，将外加应力加到屈服强度的一系列百分数，测定试样的断裂时间，直至720h 试样不发生断裂的最大应力为止。

2 试样2．1样坏要求：管材取纵向；板材取横向；取样部位按有关标准和协议执行，但应加以注明。

2．2应力腐蚀拉伸试样2．2．1应力腐蚀拉伸试样见图1。

标准试样尺寸为直径D=6.4±0.1mm ，标距G=25±0.5mm ，过渡圆弧半径R=7.0mm 。

非标准试样尺寸为直径D=2.5±0.05mm ，标距G=25±0.5mm ，过渡圆弧半径R=7.0mm 。

注：在试验材料不满足标准试样尺寸时，可以采用非标准试样，但必须加以注明。

2．2．2试样头部与试样工作段的不同心度不大于0.03mm 。

2．2．3为了适应与加载夹具的连接及容器的密封，试样两端必须足够长。

2．2．4试样在机加工时，必须避免试样工作段过热和冷作硬化，最后两道切削量要小于0.05mm。

慢应变速率应力腐蚀标准慢应变速率应力腐蚀（Slow Strain Rate Stress Corrosion Cracking，SSSCC）是一种在特定环境条件下，材料因应力和腐蚀介质的共同作用而产生的脆性断裂现象。

为了评估材料的慢应变速率应力腐蚀敏感性，需要制定相应的测试标准。

本说明将详细介绍慢应变速率应力腐蚀测试标准的各个方面。

一、标准概述慢应变速率应力腐蚀测试标准旨在评估材料在特定环境条件下对应力和腐蚀介质的共同作用的敏感程度。

该标准涉及材料的力学性能、环境因素、测试设备、试样制备、试验程序、结果评价等方面。

二、测试设备慢应变速率应力腐蚀测试需要使用专门的试验设备，包括慢应变速率应力腐蚀试验机、恒温水浴、温度控制仪、压力控制器、试样夹具等。

试验机应能够提供所需的应变率和温度控制，以模拟实际使用环境。

三、试样制备慢应变速率应力腐蚀测试的试样一般为圆形或矩形，材料应具有一致的化学成分和力学性能。

试样应进行适当的表面处理，以去除可能的影响因素，如氧化膜、划痕等。

试样制备过程中应保持清洁，避免污染。

四、试验程序试验程序包括以下几个步骤：a. 将试样放置在试验机中，确保试样与夹具之间无摩擦；b. 将试验机调整至预设的应变率；c. 将试样浸泡在恒温水浴中，保持一定的温度；d. 对试样施加静态应力，使其产生预定的应变；e. 记录试样的应力-应变曲线；f. 在一定时间后检查试样是否有裂纹产生；g. 试验结束后取出试样，进行相应的后处理。

五、结果评价根据试验过程中收集的数据，可以对材料的慢应变速率应力腐蚀敏感性进行评价。

一般而言，通过观察试样在试验过程中是否出现裂纹以及裂纹扩展速率，可以评估材料的抗慢应变速率应力腐蚀性能。

此外，还可以分析裂纹产生的位置、形态、取向等因素，以进一步了解材料的应力腐蚀敏感性。

六、标准比较与选用不同的材料对应力腐蚀敏感性的要求不同，因此需要根据实际需求选择适合的标准进行测试。

在选择测试标准时，应注意比较不同标准之间的差异，以便选择最符合要求的测试方法。

不锈钢应力腐蚀测试标准一、试验条件1. 试验环境：试验应在干燥、无尘、无强烈震动和电磁干扰的环境中进行。

2. 温度和湿度：试验温度应在25℃±5℃范围内，湿度应控制在50±10%。

3. 试验介质：试验介质应根据实际应用环境选择，如3.5%NaCl溶液、海水等。

4. 试验周期：应力腐蚀试验周期应根据产品应用条件和实际需要确定，一般不少于72小时。

二、试样准备1. 试样材料：试样应采用不锈钢材料，表面应光滑、无划痕、无毛刺。

2. 试样尺寸：试样尺寸应符合相关标准要求，一般应为100mm×100mm×3mm。

3. 试样预处理：试样在试验前应进行打磨、清洗等预处理，以去除表面污染物和氧化层。

4. 应力加载：试样应进行应力加载，加载方式可采用拉伸应力、压缩应力或弯曲应力等，加载量应根据实际应用情况确定。

三、试验溶液1. 溶液配制：根据试验要求选择合适的腐蚀介质，如3.5%NaCl溶液、海水等，并按照相关标准配制。

2. 溶液维护：试验过程中应定期更换试验溶液，以保持其浓度和性质稳定。

3. 溶液温度控制：试验过程中应控制试验溶液的温度在规定范围内，以保证试验结果的准确性。

四、试验程序1. 将试样放入试验溶液中，保持垂直状态。

2. 启动试验设备，使试样在设定的应力条件下进行腐蚀试验。

3. 记录试样的腐蚀过程，如裂纹产生时间、裂纹扩展情况等。

4. 定期检查试样表面状态，如出现裂纹应记录其尺寸、位置等信息。

5. 在试验周期结束后取出试样，清洗干净并晾干。

五、试验结果评估1. 观察试样表面状态，评估裂纹数量、长度、深度等信息。

2. 对试样的力学性能进行检测，如拉伸强度、屈服强度等。

3. 分析裂纹产生的原因，如应力集中、材料缺陷等。

4. 根据试验结果评估不锈钢材料的耐应力腐蚀性能。

详解应力腐蚀机械设备零件在应力(拉应力)和腐蚀介质的联合作用下，将出现低于材料强度极限的脆性开裂现象，导致设备和零件失效，这种现象称为应力腐蚀开裂(简称SCC)。

根据介质的主要成分为氯化物、氢氧化物、硝酸盐及含氧水等，而分别称为氯裂(氯脆或氯化物开裂)、碱裂(碱脆)、硝裂(硝脆)及氧裂(氧脆)等。

应力腐蚀开裂与单纯由机械应力造成的开裂不同，它在极低的负荷应力下也能产生开裂；它与单纯由腐蚀引起的开裂也不同，腐蚀性极弱的介质也能引起应力腐蚀开裂。

其全面腐蚀常常很轻，而且没有变形预兆，即发生突然断裂，应力腐蚀是工业生产中危害性最大的一种恶性腐蚀类型。

由应力腐蚀而引起的裂纹是在没有任何明显宏观变形更无任何征兆的情况下发生的，所以其破坏具有突发性。

裂纹往往又深入到金属内部，一旦发生也很难修复，有时只能整台设备报废。

碳钢及低合金钢在湿度较大的硫化氢环境中易发生硫化物应力腐蚀，对石油、石化工业装备的安全运行构成很大的威胁。

对低浓度硫化氢环境，可通过净化材质、大幅度降低S、P含量，改善材料组织结构等措施，对应力腐蚀起到有效抑制作用。

一、形成应力腐蚀裂纹的基本条件如下:(1) 金属材料是合金也包括微量元素的合金，纯金属一般不发生应力腐蚀裂纹；(2) 材质与腐蚀介质的匹配并非任何金属材料与任何介质都能产生应力腐蚀裂纹，它们有一定的匹配关系；(3) 必须存在拉应力，拉应力可以是工作应力和焊接残余应力。

焊接残余应力通常在焊缝及近缝区为拉应力，有时高达材料的屈服点。

所以即使焊接结构不承受载荷，只要材质与腐蚀介质符合匹配关系也会引起应力腐蚀裂纹。

二、应力腐蚀的发生条件和特征：(1) 必须是拉应力；(2) 构成一定材料发生应力腐蚀的环境介质是特定的；(3) 应力腐蚀破裂速度远大于其他局部腐蚀速度，但比纯力学(机械)断裂速度小得多；(4) 应力腐蚀断裂，常在无明显预兆的情况下突然发生，故其危害性极大；(5) 裂纹形态有晶间型、穿晶型和混合型3种；(6) 断口形貌，宏观上属于脆性断裂，其微观上可观察到断面上仍有塑性流变痕迹。

的 ＳＣＣ敏 感 性较 高 。利用 式 （１）计 算 Ｌ ３６０钢 在
两 种腐 蚀 环境 中的应 变能 密度 ：
１
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（１．西南石油 大学 油气藏地质及开发工程 国家重点实验室 四川 成都 ６１０５００； ２．中石油川Ｉ庆钻探工程公 司安 全环保质量监督检测研究 院 四川 广汉 ６１８３００）
摘 要 ：利 用慢 应 变速 率拉 伸 法研 究 了 Ｌ３６０钢在 ＮＡＣＥ ０１７７－ ２００５标 准 Ａ溶 液 、模 拟 地 层 水 两 种 腐 蚀 环 境 中 的慢 应 变 速 率拉 伸 性 能 ，运 用 扫 描 电镜 ｓＥＭ 分 析 【｜３６０钢 在 两种 腐 蚀 介 质 中的 裂 纹 扩展规律及其 断 口形貌特征 。综合 分析 Ａ溶 液、模 拟地 层水 与 空气 中的慢应 变拉伸 实验 结 果发 现 ，Ｌ３６Ｏ钢 抗 拉 强度 在 Ａ 溶 液 和 模 拟 地 层 水 中 分 别 衰 减 ３．１％ 和 １２．１％ ，断 后 延 伸 率 分 别 降 低 ４８．３％ 和 ６９．２％ ，慢 应 变速 率拉 伸 过 程 中发 生形 变、开 裂 直 至 断 裂破 坏 所 吸 收 的 应 变 能 分 别 降低 ４７．５％ 和 ７５．９％ ，说 明 Ｌ３６０钢 在 两种 腐蚀 介 质 中抵 抗 环 境 腐 蚀 和 载 荷 冲 击 的 能 力 均 明 显 下 降 ，在 模 拟 地 层 水 中具 有 较 高 的 ＳＣＣ敏 感 性 。
表 １ 某 气 田模 拟 地 ２ 模拟地层水配制方法
２ 结果 与讨 论 ２．１ ＳＳＲＴ实验 结 果
Ｌ３６０钢在 两 种 腐 蚀 介 质 中 的 慢 拉 伸 实 验 结
收稿 日期 ：２０１６一叭 一０６；修改稿收到 日期 ：２０１６—０２—０８。 作 者简 介 ：侯 铎 （１９８４一），博士 ，长 期从 事石油 管具 设备 安 全评价 及油气 田材料腐蚀防护研究工作 。Ｅ—ｍａｉｌ：ｄｒａｇｏｎ—ｄｕｏ

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０ Ｃ２ １ ｏ钢 的应 力腐蚀 开裂具 有促进 作用 。 ８ ｒＡ Ｍ 关键词： 慢应 变拉伸 速 率 ； Ｈ Ｓ浓度 ； １ 浓度 ； 浓度 ； 力腐蚀 开裂敏 感性 Ｃ一 Ｈ 应
中图分类号 ：Ｇ ４ ． １Ｔ １２ ９ Ｔ １２７ ；Ｇ ７ ． 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：０ １ ４ ３ （０ ０ ０ ０ １ 一 ５ １０ — ８７ ２ １ ｝９— ０ １ Ｏ
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GB/T15970.7 — 2000（idtISO7539-7：1989） 《金属和合金的腐蚀 应力腐蚀试验 第7部分：慢应变速率试验》 （Corrosion of metal and alloys – Stress corrosion testing Part7:Slow strain rate testing ）
六．上海百若试验软件
• 自动数据处理：试验完后系统依标准要求，自动进行数据处理； • 软件调零：按下调零键，示值便自动复零； • 数据断电保留； • 继续被中断的试验； • 支持20天以上的连续试验； • 数字显示：全数字显示试验力值、试验速率、时间、温度、试验曲线； • 峰值保持：试验结束后保持峰值； • 自动保护：自动实现超载、断裂、位移保护，自动记录断裂时间； • 自动打印：试验完后可自动打印出试验报告和试验曲线； • 记录和输出应力－应变和自腐蚀电位－时间两组试验数据和曲线图，并可以
19世纪下半叶，英军在印度生产的弹壳每到雨季就会 发生破裂。由于不了解真正的原因，当时给了个不恰当的 名字叫“季脆”，后来，经过人们不断的研究才知道了弹 壳破裂的原因是黄铜弹壳的应力加上印度大气中含有微量 NH3的共同作用，引起了铜合金的应力腐蚀开裂。空气中 少量的NH3是鼻子嗅不到的，却能引起黄铜的氨脆。
» 应力腐蚀开裂过程分为三个阶段：
» 裂纹萌生 裂纹源多在保护膜破裂处，而膜的破裂可能与金属受力
时应力集中与应变集中有关，此外，金属中存在孔 蚀，缝隙腐蚀，晶间腐蚀等往往是SCC裂纹萌生处。 萌生期长短，少则几天，长达几年，几十年，主要 取决于环境特征与应力大小。 » 裂纹扩展 应力腐蚀开裂裂纹的扩展速率da/dt与裂纹尖端的应力 强度因子K1的关系如右图所示. 在第一阶段da/dt随K1降低而急剧减少。当K1降到K1scc 以下时应力腐蚀开裂裂纹不再扩展，因此K1scc时评 定材料应力腐蚀开裂倾向的指标之一。 在第二阶段，裂纹扩展与应力强度因子K1大小无关，主 要受介质控制。 » 失稳断裂 纯粹由力学因素K1控制，da/dt随K1增大迅速增加直至 断裂。