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. 應力腐蝕實驗的(de)試(shi)樣


 應(ying)力腐蝕實驗的試(shi)(shi)樣(yang)(yang)一般(ban)可(ke)分為三類：光滑試(shi)(shi)樣(yang)(yang)、缺(que)口試(shi)(shi)樣(yang)(yang)和預制(zhi)裂紋(wen)試(shi)(shi)樣(yang)(yang)。


 a. 光滑試樣


光滑試(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)是(shi)在傳統(tong)力(li)學(xue)實驗(yan)(yan)中(zhong)常用的(de)試(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)，也是(shi)應(ying)力(li)腐蝕實驗(yan)(yan)中(zhong)用得最多的(de)試(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)類(lei)型。應(ying)力(li)腐蝕實驗(yan)(yan)中(zhong)靜止(zhi)加載的(de)光滑試(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)可以分為三大類(lei)：彈(dan)性(xing)應(ying)變試(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)、塑性(xing)應(ying)變試(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)和殘余應(ying)力(li)試(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)。彈(dan)性(xing)應(ying)變試(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)包括(kuo)彎梁試(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)、C形(xing)環(huan)試(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)、O形(xing)環(huan)試(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)、拉伸試(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)和音叉試(shi)(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)。


 b. 缺口試樣(yang)


  缺(que)口試樣是模擬金屬材(cai)料中宏觀裂(lie)紋和各(ge)種加(jia)工缺(que)口效應以考察材(cai)料應力(li)腐(fu)蝕(shi)敏感性的專(zhuan)門(men)試樣。使用(yong)缺(que)口效應有(you)以下優(you)點：①. 縮短孕育期，加(jia)速(su)應力(li)腐(fu)蝕(shi)進程；②. 使應力(li)腐(fu)蝕(shi)限定(ding)于(yu)缺(que)口區域；③. 改(gai)善測量(liang)數據的重現性；④便于(yu)測量(liang)某些參數，如裂(lie)紋擴展速(su)率。


c. 預制裂紋(wen)試樣


  預制(zhi)裂(lie)(lie)紋(wen)試(shi)樣(yang)是預開機械缺口并經(jing)疲勞法處理產生裂(lie)(lie)紋(wen)的(de)試(shi)樣(yang)，通過(guo)(guo)應(ying)力(li)(li)腐蝕實驗和(he)斷(duan)(duan)裂(lie)(lie)力(li)(li)學(xue)(xue)分析，測試(shi)結(jie)果可用于(yu)工程設計(ji)、安全(quan)評定和(he)壽命設計(ji)。這種基于(yu)斷(duan)(duan)裂(lie)(lie)力(li)(li)學(xue)(xue)的(de)預制(zhi)裂(lie)(lie)紋(wen)試(shi)樣(yang)，由于(yu)顯著地縮短(duan)了孕育(yu)期而加(jia)速(su)應(ying)力(li)(li)腐蝕破(po)壞，測試(shi)時(shi)間短(duan)，數據比(bi)較集中，便于(yu)研究裂(lie)(lie)紋(wen)擴展動力(li)(li)學(xue)(xue)過(guo)(guo)程。



2. 應(ying)力腐(fu)蝕實驗的加載方式


 在(zai)應(ying)(ying)力腐蝕實(shi)驗中，應(ying)(ying)根據實(shi)驗目的(de)選擇(ze)合適的(de)試(shi)樣類型和加載方(fang)式(shi)(shi)。加載方(fang)式(shi)(shi)通(tong)常(chang)可(ke)以(yi)分為恒(heng)載荷、恒(heng)變形和慢應(ying)(ying)變速率拉伸(shen)加載三種方(fang)式(shi)(shi)。


 a. 恒載荷加載方式


 利用砝碼(ma)、力(li)矩(ju)、彈簧(huang)等對試樣(yang)施加(jia)(jia)一定(ding)的載(zai)荷進行應(ying)力(li)腐蝕實驗(yan)(yan)。這種加(jia)(jia)載(zai)應(ying)力(li)的方(fang)式往(wang)往(wang)用于模(mo)擬工(gong)程(cheng)構件(jian)可(ke)能受到的工(gong)作應(ying)力(li)和加(jia)(jia)工(gong)應(ying)力(li)。可(ke)采(cai)(cai)用直(zhi)接拉伸加(jia)(jia)載(zai)，如(ru)在(zai)一端(duan)固(gu)定(ding)的試樣(yang)上(shang)直(zhi)接懸掛(gua)砝碼(ma)；也可(ke)采(cai)(cai)用杠桿系(xi)統加(jia)(jia)載(zai)，這種方(fang)式始終具有恒(heng)定(ding)的外加(jia)(jia)載(zai)荷。恒(heng)載(zai)荷應(ying)力(li)腐蝕實驗(yan)(yan)雖然外加(jia)(jia)載(zai)荷是(shi)恒(heng)定(ding)的，但試樣(yang)在(zai)暴(bao)露過程(cheng)中由(you)于腐蝕和產生裂(lie)(lie)紋使其橫(heng)截面(mian)積不(bu)(bu)斷(duan)減小，從而使斷(duan)裂(lie)(lie)面(mian)上(shang)的有效應(ying)力(li)不(bu)(bu)斷(duan)增(zeng)加(jia)(jia)。與(yu)恒(heng)變形實驗(yan)(yan)相比，必然導致試樣(yang)過早斷(duan)裂(lie)(lie)。恒(heng)載(zai)荷實驗(yan)(yan)條件(jian)更為嚴苛，試樣(yang)壽命更短，應(ying)力(li)腐蝕的臨界應(ying)力(li)更低。


 b. 恒(heng)變形加載方(fang)式(shi)


通過直接拉伸或(huo)(huo)彎曲(qu)使(shi)試樣(yang)變(bian)形(xing)(xing)(xing)而(er)產生(sheng)拉應(ying)力(li)，利(li)用(yong)具(ju)有足夠剛性的(de)(de)框架維持這(zhe)種變(bian)形(xing)(xing)(xing)或(huo)(huo)者直接采用(yong)加(jia)力(li)框架，以保證試樣(yang)變(bian)形(xing)(xing)(xing)恒(heng)(heng)(heng)定(ding)，此(ci)為(wei)恒(heng)(heng)(heng)變(bian)形(xing)(xing)(xing)加(jia)載方(fang)(fang)式。這(zhe)種加(jia)載應(ying)力(li)方(fang)(fang)式的(de)(de)試樣(yang)類型及恒(heng)(heng)(heng)變(bian)形(xing)(xing)(xing)加(jia)載的(de)(de)預制裂(lie)(lie)紋(wen)試樣(yang)等均屬于恒(heng)(heng)(heng)變(bian)形(xing)(xing)(xing)加(jia)載方(fang)(fang)式。恒(heng)(heng)(heng)變(bian)形(xing)(xing)(xing)應(ying)力(li)腐蝕實(shi)驗過程中，當裂(lie)(lie)紋(wen)產生(sheng)后還會引起應(ying)力(li)下降，這(zhe)是因為(wei)應(ying)力(li)在(zai)裂(lie)(lie)尖高(gao)度集中，使(shi)裂(lie)(lie)紋(wen)張開，而(er)且有一部分(fen)外(wai)加(jia)彈性應(ying)變(bian)轉變(bian)成為(wei)塑性應(ying)變(bian)，應(ying)力(li)下降使(shi)裂(lie)(lie)紋(wen)的(de)(de)發展(zhan)放慢或(huo)(huo)終(zhong)止，因此(ci)可能觀(guan)察不到試樣(yang)完(wan)全斷裂(lie)(lie)的(de)(de)現(xian)(xian)象，只能借助微(wei)觀(guan)金(jin)相檢查分(fen)析(xi)裂(lie)(lie)紋(wen)的(de)(de)生(sheng)成。此(ci)外(wai)，為(wei)確(que)定(ding)裂(lie)(lie)紋(wen)最初(chu)出現(xian)(xian)的(de)(de)時間，經常(chang)需要(yao)中斷實(shi)驗，取(qu)出試樣(yang)觀(guan)察。


 c. 慢(man)應變速率加載方式


 慢應(ying)變速率(lv)實(shi)(shi)驗（Slow Strain Rate Test,SSRT)方(fang)(fang)法(fa)(fa)(fa)(fa)是由P.N.Parkins 和(he) Honthorne等(deng)人提出，并作為實(shi)(shi)驗室(shi)實(shi)(shi)驗方(fang)(fang)法(fa)(fa)(fa)(fa)而(er)建(jian)立起來(lai)的(de)(de)(de)(de)，1977年(nian)統一(yi)命名為SSRT.作為實(shi)(shi)驗室(shi)實(shi)(shi)驗方(fang)(fang)法(fa)(fa)(fa)(fa)，最初應(ying)用于(yu)(yu)快(kuai)速選(xuan)材(cai)(cai)、判斷不(bu)(bu)同(tong)合金成分和(he)不(bu)(bu)同(tong)結構等(deng)對(dui)應(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)的(de)(de)(de)(de)敏感性(xing)或對(dui)各類電(dian)化學(xue)參(can)數的(de)(de)(de)(de)影響等(deng)，近年(nian)來(lai)已(yi)用于(yu)(yu)理論研(yan)究，并逐(zhu)漸(jian)成為研(yan)究應(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)行為的(de)(de)(de)(de)經(jing)典(dian)方(fang)(fang)法(fa)(fa)(fa)(fa)，已(yi)被(bei)ISO和(he)ASTM定為判斷應(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)開裂的(de)(de)(de)(de)一(yi)種標準方(fang)(fang)法(fa)(fa)(fa)(fa)。SSRT方(fang)(fang)法(fa)(fa)(fa)(fa)提供了在(zai)傳統應(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)實(shi)(shi)驗不(bu)(bu)能迅速激發(fa)應(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)的(de)(de)(de)(de)環境里確(que)定延性(xing)材(cai)(cai)料應(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)敏感性(xing)的(de)(de)(de)(de)快(kuai)速實(shi)(shi)驗方(fang)(fang)法(fa)(fa)(fa)(fa)，由于(yu)(yu)它具有可(ke)大大縮(suo)短應(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)實(shi)(shi)驗周期(qi)，并且(qie)可(ke)以采(cai)用光滑(hua)小(xiao)試樣等(deng)一(yi)系列(lie)優點，因而(er)被(bei)廣泛應(ying)用于(yu)(yu)各種材(cai)(cai)料一(yi)介質(zhi)的(de)(de)(de)(de)應(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)研(yan)究。


  一(yi)些研究者認為(wei)(wei)：在(zai)(zai)發(fa)生應(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)的(de)(de)(de)體系中，應(ying)(ying)力(li)(li)的(de)(de)(de)作用是為(wei)(wei)了促進應(ying)(ying)變速率，真(zhen)正控制應(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)裂紋(wen)(wen)發(fa)生和(he)擴(kuo)展的(de)(de)(de)參數是應(ying)(ying)變速率而不是應(ying)(ying)力(li)(li)本身。事實(shi)(shi)上(shang)，在(zai)(zai)恒載荷和(he)恒應(ying)(ying)變實(shi)(shi)驗中以及在(zai)(zai)實(shi)(shi)際發(fa)生應(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)的(de)(de)(de)設(she)備部件中，裂紋(wen)(wen)擴(kuo)展的(de)(de)(de)同(tong)時也或多或少地(di)伴有緩慢(man)的(de)(de)(de)動(dong)態應(ying)(ying)變，應(ying)(ying)變速率取決于(yu)初始應(ying)(ying)力(li)(li)值和(he)控制蠕變的(de)(de)(de)各冶金參量。電子金相研究表(biao)明，應(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)是通過外加應(ying)(ying)力(li)(li)所產(chan)生的(de)(de)(de)滑移臺(tai)階上(shang)的(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi)產(chan)生的(de)(de)(de)，某一(yi)體系的(de)(de)(de)應(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)只在(zai)(zai)某一(yi)應(ying)(ying)變速率范圍內才顯示出來(lai)。


  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。