所有的應力腐蝕開裂實驗的最終目的都是測定合金在特定應用環境中的抗應力腐蝕開裂性能。應力腐蝕實驗是根據應力腐蝕的特征和實驗目的而設計的。鑒于材料、介質、應力狀態和實驗目的的多樣性，現已發展了多種應力腐蝕實驗方法。概括起來，按照實驗地點和環境性質可將實驗方法分為現場實驗、實驗室實驗和實驗室加速實驗；按照加載方式不同，可將其分為恒負荷實驗、恒變形實驗、斷裂力學實驗和慢應變速率拉伸實驗。不同的試樣類型、加載系統及環境系統的組合，構成了眾多的實驗方法。


1. 應力(li)腐蝕實驗的試樣


 應力(li)腐蝕(shi)實(shi)驗(yan)的試樣(yang)一般可分為(wei)三類：光滑試樣(yang)、缺(que)口試樣(yang)和預制裂紋試樣(yang)。


 a. 光滑試樣


光(guang)滑試(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)是在傳統力學實驗(yan)中(zhong)常用的試(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)，也是應力腐(fu)蝕實驗(yan)中(zhong)用得最多的試(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)類型。應力腐(fu)蝕實驗(yan)中(zhong)靜止(zhi)加(jia)載的光(guang)滑試(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)可以分為三大類：彈性(xing)應變試(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)、塑性(xing)應變試(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)和(he)殘余應力試(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)。彈性(xing)應變試(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)包括彎梁試(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)、C形環試(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)、O形環試(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)、拉伸試(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)和(he)音叉試(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)。


 b. 缺口試樣


  缺(que)口試樣是(shi)模擬(ni)金屬材(cai)料中宏觀裂紋(wen)和各(ge)種加工缺(que)口效應以考察材(cai)料應力腐(fu)蝕(shi)敏(min)感性(xing)(xing)的(de)專門(men)試樣。使(shi)用缺(que)口效應有以下優點：①. 縮短孕(yun)育期，加速應力腐(fu)蝕(shi)進程；②. 使(shi)應力腐(fu)蝕(shi)限定于(yu)缺(que)口區域；③. 改善測量(liang)數據的(de)重現(xian)性(xing)(xing)；④便(bian)于(yu)測量(liang)某些(xie)參數，如裂紋(wen)擴(kuo)展速率(lv)。


c. 預制裂紋試樣


  預(yu)制(zhi)裂(lie)紋試(shi)(shi)樣是(shi)預(yu)開機械缺口并經疲(pi)勞(lao)法處(chu)理產生裂(lie)紋的試(shi)(shi)樣，通(tong)過(guo)應力(li)(li)(li)腐蝕實驗(yan)和斷裂(lie)力(li)(li)(li)學分析，測試(shi)(shi)結果(guo)可用于(yu)工(gong)程設(she)計(ji)、安(an)全評定和壽命設(she)計(ji)。這(zhe)種基于(yu)斷裂(lie)力(li)(li)(li)學的預(yu)制(zhi)裂(lie)紋試(shi)(shi)樣，由于(yu)顯(xian)著地縮(suo)短了(le)孕(yun)育期而加速(su)應力(li)(li)(li)腐蝕破壞，測試(shi)(shi)時間短，數據比較集中，便于(yu)研究裂(lie)紋擴展(zhan)動力(li)(li)(li)學過(guo)程。



2. 應力腐蝕實驗的(de)加載(zai)方式


 在(zai)應(ying)力腐蝕實(shi)(shi)驗(yan)中(zhong)，應(ying)根據實(shi)(shi)驗(yan)目的選擇(ze)合適的試樣類型(xing)和(he)加(jia)載(zai)方(fang)式(shi)。加(jia)載(zai)方(fang)式(shi)通(tong)常可以(yi)分為恒載(zai)荷、恒變形和(he)慢應(ying)變速率拉(la)伸加(jia)載(zai)三(san)種(zhong)方(fang)式(shi)。


 a. 恒載(zai)荷加載(zai)方式


 利用砝碼、力(li)矩、彈簧等對試(shi)樣(yang)(yang)施加(jia)一定的(de)(de)載(zai)(zai)(zai)(zai)荷進行應(ying)(ying)(ying)力(li)腐蝕(shi)實驗(yan)。這種加(jia)載(zai)(zai)(zai)(zai)應(ying)(ying)(ying)力(li)的(de)(de)方式往往用于模擬工程構件可能(neng)受到的(de)(de)工作應(ying)(ying)(ying)力(li)和加(jia)工應(ying)(ying)(ying)力(li)。可采用直接拉伸加(jia)載(zai)(zai)(zai)(zai)，如(ru)在一端固定的(de)(de)試(shi)樣(yang)(yang)上(shang)直接懸掛砝碼；也可采用杠桿系統加(jia)載(zai)(zai)(zai)(zai)，這種方式始(shi)終具有恒(heng)(heng)定的(de)(de)外加(jia)載(zai)(zai)(zai)(zai)荷。恒(heng)(heng)載(zai)(zai)(zai)(zai)荷應(ying)(ying)(ying)力(li)腐蝕(shi)實驗(yan)雖然(ran)外加(jia)載(zai)(zai)(zai)(zai)荷是恒(heng)(heng)定的(de)(de)，但試(shi)樣(yang)(yang)在暴露(lu)過程中(zhong)由于腐蝕(shi)和產生裂(lie)紋使其橫截(jie)面(mian)積不(bu)斷減小，從而使斷裂(lie)面(mian)上(shang)的(de)(de)有效應(ying)(ying)(ying)力(li)不(bu)斷增加(jia)。與恒(heng)(heng)變(bian)形(xing)實驗(yan)相比(bi)，必然(ran)導致試(shi)樣(yang)(yang)過早(zao)斷裂(lie)。恒(heng)(heng)載(zai)(zai)(zai)(zai)荷實驗(yan)條件更(geng)為嚴苛，試(shi)樣(yang)(yang)壽命更(geng)短，應(ying)(ying)(ying)力(li)腐蝕(shi)的(de)(de)臨界應(ying)(ying)(ying)力(li)更(geng)低。


 b. 恒變(bian)形加(jia)載方(fang)式


通過(guo)直接拉(la)(la)伸(shen)或(huo)彎曲使試樣變(bian)(bian)形(xing)(xing)而(er)產生(sheng)(sheng)拉(la)(la)應(ying)力(li)，利用具有足夠剛(gang)性的(de)框架維持(chi)這種變(bian)(bian)形(xing)(xing)或(huo)者直接采用加力(li)框架，以保證試樣變(bian)(bian)形(xing)(xing)恒(heng)(heng)定，此為(wei)恒(heng)(heng)變(bian)(bian)形(xing)(xing)加載(zai)方(fang)(fang)式。這種加載(zai)應(ying)力(li)方(fang)(fang)式的(de)試樣類型及恒(heng)(heng)變(bian)(bian)形(xing)(xing)加載(zai)的(de)預制裂紋試樣等(deng)均屬于恒(heng)(heng)變(bian)(bian)形(xing)(xing)加載(zai)方(fang)(fang)式。恒(heng)(heng)變(bian)(bian)形(xing)(xing)應(ying)力(li)腐蝕實(shi)驗過(guo)程中，當裂紋產生(sheng)(sheng)后還會引起應(ying)力(li)下降(jiang)，這是(shi)因為(wei)應(ying)力(li)在(zai)裂尖(jian)高(gao)度集中，使裂紋張開，而(er)且有一部分外加彈性應(ying)變(bian)(bian)轉(zhuan)變(bian)(bian)成(cheng)為(wei)塑(su)性應(ying)變(bian)(bian)，應(ying)力(li)下降(jiang)使裂紋的(de)發展放慢(man)或(huo)終(zhong)止，因此可能(neng)觀(guan)(guan)察不到(dao)試樣完全斷裂的(de)現(xian)象，只能(neng)借助微觀(guan)(guan)金相檢查分析裂紋的(de)生(sheng)(sheng)成(cheng)。此外，為(wei)確定裂紋最初出現(xian)的(de)時間，經常需要中斷實(shi)驗，取(qu)出試樣觀(guan)(guan)察。


 c. 慢應變速(su)率加載方式


 慢(man)應(ying)變速(su)率實(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)驗（Slow Strain Rate Test,SSRT)方(fang)(fang)(fang)法(fa)(fa)(fa)是由(you)P.N.Parkins 和(he) Honthorne等人(ren)提出，并作(zuo)為(wei)實(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)驗室實(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)驗方(fang)(fang)(fang)法(fa)(fa)(fa)而建立(li)起來的(de)，1977年(nian)統(tong)一命名為(wei)SSRT.作(zuo)為(wei)實(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)驗室實(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)驗方(fang)(fang)(fang)法(fa)(fa)(fa)，最初應(ying)用于(yu)快速(su)選材、判(pan)斷(duan)不同合金(jin)成分和(he)不同結構等對應(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)的(de)敏(min)感(gan)(gan)性(xing)或對各類電化學(xue)參(can)數(shu)的(de)影響等，近年(nian)來已用于(yu)理論研(yan)究(jiu)，并逐(zhu)漸成為(wei)研(yan)究(jiu)應(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)行為(wei)的(de)經典方(fang)(fang)(fang)法(fa)(fa)(fa)，已被ISO和(he)ASTM定為(wei)判(pan)斷(duan)應(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)開裂的(de)一種標準(zhun)方(fang)(fang)(fang)法(fa)(fa)(fa)。SSRT方(fang)(fang)(fang)法(fa)(fa)(fa)提供了在傳統(tong)應(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)實(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)驗不能迅速(su)激發應(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)的(de)環境里確定延(yan)性(xing)材料應(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)敏(min)感(gan)(gan)性(xing)的(de)快速(su)實(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)驗方(fang)(fang)(fang)法(fa)(fa)(fa)，由(you)于(yu)它具有可大(da)(da)大(da)(da)縮短應(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)實(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)驗周期，并且可以采用光滑小(xiao)試(shi)樣等一系列優點，因而被廣泛應(ying)用于(yu)各種材料一介質的(de)應(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)研(yan)究(jiu)。


  一些研(yan)究者認為：在(zai)發(fa)(fa)生應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)腐蝕(shi)的(de)(de)體系中(zhong)(zhong)，應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)的(de)(de)作用是(shi)(shi)為了促進應(ying)(ying)(ying)變(bian)速(su)(su)率，真(zhen)正控(kong)制(zhi)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)腐蝕(shi)裂紋(wen)發(fa)(fa)生和擴(kuo)展的(de)(de)參數是(shi)(shi)應(ying)(ying)(ying)變(bian)速(su)(su)率而不是(shi)(shi)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)本(ben)身。事實(shi)(shi)上，在(zai)恒載荷(he)和恒應(ying)(ying)(ying)變(bian)實(shi)(shi)驗中(zhong)(zhong)以及在(zai)實(shi)(shi)際發(fa)(fa)生應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)腐蝕(shi)的(de)(de)設備部件(jian)中(zhong)(zhong)，裂紋(wen)擴(kuo)展的(de)(de)同時(shi)也或多或少地伴有緩慢的(de)(de)動態應(ying)(ying)(ying)變(bian)，應(ying)(ying)(ying)變(bian)速(su)(su)率取決于初始應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)值和控(kong)制(zhi)蠕變(bian)的(de)(de)各冶金參量。電子(zi)金相(xiang)研(yan)究表明，應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)腐蝕(shi)是(shi)(shi)通過外加(jia)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)所產(chan)生的(de)(de)滑移臺階上的(de)(de)腐蝕(shi)產(chan)生的(de)(de)，某一體系的(de)(de)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)腐蝕(shi)只在(zai)某一應(ying)(ying)(ying)變(bian)速(su)(su)率范圍(wei)內才顯示出來。


  慢應變速率實驗中，最重要的變量是應變速率的大小。一般發生應力腐蝕的應變速率為10-7~10-4s-1,在這一應變速率范圍內，將使裂紋尖端的變形、溶解、成膜和擴展處于產生應力腐蝕破裂的臨界平衡狀態。除了進行專門的研究，通常推薦使用標準的拉伸試樣（ASTME8),其標距長度、半徑等都做了具體的規定。由于SSRT方法本身就具有加速作用，因此對實驗介質一般要求不是特別苛刻，可以采用實際應用的介質。


 SSRT最常用的加載方式是采用單軸拉伸方法。這種加載方法是在拉伸機上將試樣的卡頭以一定唯一速度移動，使試樣發生慢應變，其應變速率在10-7~10-3s-1變化，直至把試樣拉斷。圖中即為一種單軸拉伸SSRT試驗機。對一臺SSRT所用的單軸向拉伸試驗機的要求是：①. 在試樣所承受的載荷下，設備有足夠的剛性，不致變形；②. 能提供可重現的恒應變速率，范圍為10-8~10-4S-1; ③. 備有能維持實驗條件的實驗容器及其他控制和記錄的儀器、儀表。慢應變速率實驗結果通常與在不發生應力腐蝕的惰性介質（如油或空氣）中的實驗結果進行比較，以兩者在相同溫度和應變速率下的實驗結果的相對值表征應力腐蝕的敏感性。主要有以下幾個評定指標。研究應力腐蝕行為、規律和機理時，還經常輔以金相觀察、斷口分析和掃描電鏡等多種現代研究分析手段。