應(yīng)力腐蝕是指在拉應(yīng)力作用下，金屬在腐蝕介質(zhì)中引起的破壞。這種腐蝕一般均穿過(guò)晶粒，即所謂穿晶腐蝕。應(yīng)力腐蝕由殘余或外加應(yīng)力導(dǎo)致的應(yīng)變和腐蝕聯(lián)合作用產(chǎn)生的材料破壞過(guò)程。應(yīng)力腐蝕導(dǎo)致材料的斷裂稱為應(yīng)力腐蝕斷裂。

試驗(yàn)方法

恒變形試驗(yàn)

恒變形法是使試樣發(fā)生一定的變形，對(duì)它在試驗(yàn)環(huán)境中的SCC敏感性進(jìn)行評(píng)定的方法。這種方法所使用的試樣形狀和手段很多，常用的有U形、C形環(huán)、彎梁試樣等，一般利用卡具或螺栓固定試樣的變形以加載應(yīng)力。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)、試樣緊湊，適合于在有限空間的容器內(nèi)進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的成批試驗(yàn)。這類試樣通過(guò)塑性變形至預(yù)定形態(tài)，應(yīng)力來(lái)自加工變形產(chǎn)生的殘余應(yīng)力。應(yīng)力大小隨材料的力學(xué)性能、成形及加工硬化性能等而異。在這類試驗(yàn)中有許多是定性的，應(yīng)力不能測(cè)知，一般應(yīng)力大于材料的屈服強(qiáng)度。因?yàn)樯a(chǎn)中設(shè)備的殘余應(yīng)力也常達(dá)到或超過(guò)屈服強(qiáng)度，所以這類試樣最符合實(shí)際情況，適合于工程選材試驗(yàn)。另有幾類固定應(yīng)變?cè)嚇涌梢灶A(yù)先確定應(yīng)力大小，通常在彈性應(yīng)力范圍內(nèi)，也有些達(dá)到塑性范圍。恒變形試驗(yàn)方法根據(jù)不同的樣品又可分為彎梁法、C形環(huán)法、音叉試驗(yàn)法、U形彎曲法和CBB法。 

恒載荷試驗(yàn)

利用砝碼、力矩、彈簧等給試樣加上一定的載荷而達(dá)到加載的目的，這種加載方法稱為載荷法。這種加載應(yīng)力的方式往往被用來(lái)模擬工程構(gòu)件可能受到的工作應(yīng)力或外加應(yīng)力?？刹捎弥苯永旒虞d，也可對(duì)彎曲試樣加載實(shí)現(xiàn)恒載荷的應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)。恒載荷法雖然加載是恒定的，但試樣在暴露過(guò)程中由于腐蝕和產(chǎn)生裂紋其橫截面不斷減小，因此斷裂面上的有效應(yīng)力是不斷增加的。與恒變形試驗(yàn)相比，必然導(dǎo)致試樣更快斷裂。所以，恒載荷試驗(yàn)條件更為嚴(yán)苛，試樣壽命更短，SCC的臨界應(yīng)力更低。直接拉伸加載最簡(jiǎn)單的方法是把試樣的一端固定，在另一端直接懸掛砝碼。對(duì)于大截面的高強(qiáng)度金屬材料，可以采用杠桿系統(tǒng)加載。實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)用的較多的是小截面試樣。與大截面試樣相比，對(duì)引發(fā)SCC具有更大的敏感性、可以更快地獲得試驗(yàn)結(jié)果、試驗(yàn)操作比較方便的優(yōu)點(diǎn)。彎曲試樣加載又可分為三點(diǎn)加載、四點(diǎn)彎曲加載和懸臂梁加載三種。

慢應(yīng)變速率試驗(yàn)

慢應(yīng)變速率試驗(yàn)(SSRT)，是在一定環(huán)境中將拉伸試件放入特制的慢應(yīng)變速率試驗(yàn)機(jī)中,以恒定不變的相當(dāng)緩慢的應(yīng)變速度通過(guò)試驗(yàn)機(jī)十字頭位移而把載荷施加到試件以強(qiáng)化應(yīng)變狀態(tài)來(lái)加速SCC過(guò)程的發(fā)生和發(fā)展。由于試驗(yàn)處于環(huán)境室中,可在慢拉伸過(guò)程中同時(shí)研究其它因素如溫度、電極電位和溶液pH值等對(duì)應(yīng)力腐蝕過(guò)程的影響。該試驗(yàn)可采用無(wú)裂紋試樣或缺口試樣，將試樣在特定的腐蝕介質(zhì)和惰性介質(zhì)中緩慢拉斷后,就可以根據(jù)延伸率等參數(shù)的不同和斷口形貌及二次裂紋的特征來(lái)評(píng)定特定材料—介質(zhì)體系對(duì)應(yīng)力腐蝕破裂的敏感性。與前兩種方法相比,慢應(yīng)變速率法具有較大的優(yōu)越性。首先,慢應(yīng)變速率法對(duì)應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂有較高的靈敏性。其次，用慢應(yīng)變速率法可以得到很多有用的信息,可定量地判斷應(yīng)力腐蝕破裂敏感性的大小。慢應(yīng)變速率法的缺點(diǎn)是設(shè)備復(fù)雜，確定應(yīng)變速率值的影響因素很多，對(duì)材料過(guò)分苛刻。此外慢應(yīng)變速率法不能提供更多的信息,在比較腐蝕環(huán)境和空氣中的拉伸曲線時(shí)，不容易比較裂紋的潛伏期和擴(kuò)展期，很難估計(jì)裂紋擴(kuò)展速度。

斷裂力學(xué)試驗(yàn)

斷裂力學(xué)試驗(yàn)方法采用帶有預(yù)制裂紋的試樣，通常是在光滑試樣上用機(jī)械方法加工一個(gè)切口，然后用疲勞載荷在切口根部產(chǎn)生裂紋，也可用機(jī)械突入法等方法產(chǎn)生裂紋。然后對(duì)試樣加一定載荷并置入環(huán)境中進(jìn)行試驗(yàn)。采用預(yù)制裂紋試樣，把線彈性斷裂力學(xué)應(yīng)用于應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)，可以確定金屬材料在特定介質(zhì)中的臨界應(yīng)力場(chǎng)強(qiáng)度因子KISCC和裂紋擴(kuò)展速率da/dt，確定構(gòu)件中可允許的最大缺陷尺寸及構(gòu)件的壽命。斷裂力學(xué)方法的優(yōu)點(diǎn)是，試驗(yàn)簡(jiǎn)單、試驗(yàn)周期較短；通過(guò)KI可以準(zhǔn)確地確定裂紋尖端的應(yīng)力狀態(tài)；不同形狀試樣的試驗(yàn)結(jié)果具有可比性；試驗(yàn)結(jié)果的重現(xiàn)性較好；可在工程設(shè)計(jì)上用于安全評(píng)定和壽命評(píng)估。斷裂力學(xué)所用的預(yù)制裂紋試樣提供了有利于裂紋發(fā)展所必須的介質(zhì)電化學(xué)條件，從而縮短了孕育期。

根據(jù)環(huán)境介質(zhì)的不同又可分為3.5%NaCl溶液試驗(yàn)、沸騰MgCl2溶液試驗(yàn)、連多硫酸溶液試驗(yàn)、熱鹽法、Mattsson溶液試驗(yàn)等。3.5%NaCl溶液間浸試驗(yàn)主要用于試驗(yàn)鋁合金和鐵基合金SCC敏感性，是一種加速試驗(yàn)方法?？捎糜谶x材、質(zhì)量控制檢驗(yàn)和發(fā)展新合金等。沸騰氯化鎂溶液試驗(yàn)是一種檢測(cè)不銹鋼及有關(guān)合金的SCC敏感性的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)。連多硫酸溶液試驗(yàn)用于測(cè)定不銹鋼或其他有關(guān)材料（Ni-Cr-Fe）在連多硫酸溶液中對(duì)延晶SCC的相對(duì)敏感性。熱鹽環(huán)境試驗(yàn)是一種檢測(cè)鈦合金氫脆和SCC敏感性的試驗(yàn)方法。熱鹽試驗(yàn)首先用噴涂的方法在加載應(yīng)力的試樣表面覆蓋一層NaCl鹽膜，然后將涂鹽試樣暴露于高溫下。通常是根據(jù)合金的力學(xué)性能和預(yù)計(jì)的使用條件來(lái)確定暴露溫度和應(yīng)力水平，而暴露時(shí)間隨合金、應(yīng)力、溫度和選擇的破壞判據(jù)而定。pH=7.2的Mattson溶液是評(píng)定Cu-Zn合金對(duì)SCC敏感性的一種標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)溶液。