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。


 一、應力腐蝕實驗的試樣


 應力腐蝕實驗的(de)試(shi)樣一般可分為三類：光滑(hua)試(shi)樣、缺口(kou)試(shi)樣和預制裂紋試(shi)樣。


  1. 光滑試樣


光滑試(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)(yang)是在傳統力學(xue)實驗(yan)中常用的試(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)(yang)，也是應(ying)(ying)力腐蝕實驗(yan)中用得最多(duo)的試(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)(yang)類型。應(ying)(ying)力腐蝕實驗(yan)中靜止加載的光滑試(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)(yang)可以(yi)分為三(san)大類：彈(dan)性(xing)應(ying)(ying)變試(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)(yang)、塑性(xing)應(ying)(ying)變試(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)(yang)和殘余應(ying)(ying)力試(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)(yang)。彈(dan)性(xing)應(ying)(ying)變試(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)(yang)包括彎梁試(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)(yang)、C形環(huan)試(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)(yang)、O形環(huan)試(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)(yang)、拉伸試(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)(yang)和音叉(cha)試(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)(yang)。


  2. 缺(que)口試(shi)樣(yang)


  缺(que)口(kou)試樣(yang)是模擬金屬材(cai)料中宏觀裂紋和各種(zhong)加工缺(que)口(kou)效應(ying)以考察材(cai)料應(ying)力(li)腐蝕(shi)敏感性(xing)的(de)專門試樣(yang)。使用缺(que)口(kou)效應(ying)有以下優點：①. 縮短孕育期，加速應(ying)力(li)腐蝕(shi)進(jin)程；②. 使應(ying)力(li)腐蝕(shi)限(xian)定于缺(que)口(kou)區(qu)域；③. 改善測量數(shu)(shu)據的(de)重現性(xing)；④. 便于測量某些參數(shu)(shu)，如裂紋擴展(zhan)速率。


 3. 預制裂紋試樣(yang)


  預(yu)制(zhi)裂(lie)紋試(shi)樣(yang)是預(yu)開機械缺口并(bing)經疲勞法處理產生(sheng)裂(lie)紋的(de)試(shi)樣(yang)，通過(guo)應力腐蝕實(shi)驗和斷(duan)裂(lie)力學分析，測(ce)試(shi)結果可用于(yu)工(gong)程(cheng)設(she)計(ji)(ji)、安全評定和壽命(ming)設(she)計(ji)(ji)。這種基(ji)于(yu)斷(duan)裂(lie)力學的(de)預(yu)制(zhi)裂(lie)紋試(shi)樣(yang)，由于(yu)顯著地縮短了孕(yun)育期(qi)而加速應力腐蝕破(po)壞，測(ce)試(shi)時間短，數據比較集中(zhong)，便于(yu)研究裂(lie)紋擴展動力學過(guo)程(cheng)。



二、應力腐蝕實驗的加(jia)載方(fang)式


 在應(ying)力腐蝕(shi)實(shi)驗中，應(ying)根據實(shi)驗目的選擇合適的試樣類型和加(jia)載(zai)方式(shi)。加(jia)載(zai)方式(shi)通(tong)常可以分為(wei)恒載(zai)荷、恒變形和慢應(ying)變速(su)率拉伸加(jia)載(zai)三種方式(shi)。


 1. 恒載荷加(jia)載方式


 利用(yong)砝碼、力(li)矩(ju)、彈簧等對試樣施加(jia)(jia)(jia)(jia)一定的(de)載(zai)(zai)荷(he)進行應力(li)腐(fu)蝕實(shi)(shi)驗。這(zhe)(zhe)種加(jia)(jia)(jia)(jia)載(zai)(zai)應力(li)的(de)方式(shi)往往用(yong)于模擬工(gong)(gong)程構件可(ke)能受(shou)到的(de)工(gong)(gong)作應力(li)和加(jia)(jia)(jia)(jia)工(gong)(gong)應力(li)。可(ke)采用(yong)直接拉伸(shen)加(jia)(jia)(jia)(jia)載(zai)(zai)，如在一端固定的(de)試樣上(shang)直接懸掛(gua)砝碼；也可(ke)采用(yong)杠(gang)桿(gan)系統加(jia)(jia)(jia)(jia)載(zai)(zai)，這(zhe)(zhe)種方式(shi)始終具有恒(heng)(heng)定的(de)外(wai)加(jia)(jia)(jia)(jia)載(zai)(zai)荷(he)。恒(heng)(heng)載(zai)(zai)荷(he)應力(li)腐(fu)蝕實(shi)(shi)驗雖然(ran)外(wai)加(jia)(jia)(jia)(jia)載(zai)(zai)荷(he)是恒(heng)(heng)定的(de)，但試樣在暴露過(guo)程中由(you)于腐(fu)蝕和產(chan)生(sheng)裂(lie)紋使其橫截面積不斷減小，從而使斷裂(lie)面上(shang)的(de)有效應力(li)不斷增加(jia)(jia)(jia)(jia)。與恒(heng)(heng)變形(xing)實(shi)(shi)驗相比，必然(ran)導致試樣過(guo)早(zao)斷裂(lie)。恒(heng)(heng)載(zai)(zai)荷(he)實(shi)(shi)驗條(tiao)件更為嚴苛，試樣壽命(ming)更短，應力(li)腐(fu)蝕的(de)臨界應力(li)更低(di)。


 2. 恒變形加載方式


 通過(guo)直接拉伸(shen)或(huo)彎曲使(shi)試(shi)樣(yang)(yang)(yang)變(bian)(bian)(bian)(bian)形(xing)而產(chan)生(sheng)拉應(ying)力(li)，利用具有足夠剛性的(de)(de)框架維持這種變(bian)(bian)(bian)(bian)形(xing)或(huo)者直接采用加(jia)力(li)框架，以保證(zheng)試(shi)樣(yang)(yang)(yang)變(bian)(bian)(bian)(bian)形(xing)恒(heng)定，此(ci)為(wei)恒(heng)變(bian)(bian)(bian)(bian)形(xing)加(jia)載(zai)(zai)方式(shi)。這種加(jia)載(zai)(zai)應(ying)力(li)方式(shi)的(de)(de)試(shi)樣(yang)(yang)(yang)類型及恒(heng)變(bian)(bian)(bian)(bian)形(xing)加(jia)載(zai)(zai)的(de)(de)預制(zhi)裂(lie)(lie)(lie)紋試(shi)樣(yang)(yang)(yang)等均屬于恒(heng)變(bian)(bian)(bian)(bian)形(xing)加(jia)載(zai)(zai)方式(shi)。恒(heng)變(bian)(bian)(bian)(bian)形(xing)應(ying)力(li)腐蝕實(shi)驗(yan)過(guo)程中，當(dang)裂(lie)(lie)(lie)紋產(chan)生(sheng)后還會引起應(ying)力(li)下降，這是(shi)因為(wei)應(ying)力(li)在裂(lie)(lie)(lie)尖高度(du)集(ji)中，使(shi)裂(lie)(lie)(lie)紋張開(kai)，而且有一(yi)部分外(wai)加(jia)彈性應(ying)變(bian)(bian)(bian)(bian)轉變(bian)(bian)(bian)(bian)成(cheng)為(wei)塑性應(ying)變(bian)(bian)(bian)(bian)，應(ying)力(li)下降使(shi)裂(lie)(lie)(lie)紋的(de)(de)發展放慢(man)或(huo)終止，因此(ci)可能(neng)(neng)觀察(cha)不到試(shi)樣(yang)(yang)(yang)完全斷裂(lie)(lie)(lie)的(de)(de)現象，只能(neng)(neng)借助微觀金(jin)相(xiang)檢查分析裂(lie)(lie)(lie)紋的(de)(de)生(sheng)成(cheng)。此(ci)外(wai)，為(wei)確定裂(lie)(lie)(lie)紋最初(chu)出(chu)現的(de)(de)時間(jian)，經常需(xu)要中斷實(shi)驗(yan)，取出(chu)試(shi)樣(yang)(yang)(yang)觀察(cha)。


3. 慢應變速率加(jia)載方式


 慢(man)應(ying)變(bian)速(su)率實驗（Slow Strain Rate Test,SSRT)方(fang)法(fa)(fa)是由(you)P.N.Parkins 和(he) Honthorne等人提出，并作為(wei)實驗室(shi)實驗方(fang)法(fa)(fa)而(er)建立(li)起來的(de)，1977年統一(yi)命(ming)名為(wei)SSRT.作為(wei)實驗室(shi)實驗方(fang)法(fa)(fa)，最初應(ying)用(yong)于(yu)快速(su)選(xuan)材、判斷不同合金成分和(he)不同結構等對(dui)應(ying)力腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕的(de)敏感性或(huo)對(dui)各類電化學(xue)參數的(de)影響等，近年來已用(yong)于(yu)理論(lun)研(yan)究，并逐漸成為(wei)研(yan)究應(ying)力腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕行為(wei)的(de)經典(dian)方(fang)法(fa)(fa)，已被(bei)ISO和(he)ASTM定為(wei)判斷應(ying)力腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕開裂(lie)的(de)一(yi)種標(biao)準(zhun)方(fang)法(fa)(fa)。SSRT方(fang)法(fa)(fa)提供(gong)了在傳統應(ying)力腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕實驗不能迅(xun)速(su)激發(fa)應(ying)力腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕的(de)環境里確定延性材料(liao)應(ying)力腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕敏感性的(de)快速(su)實驗方(fang)法(fa)(fa)，由(you)于(yu)它具有可(ke)大大縮短(duan)應(ying)力腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕實驗周期，并且可(ke)以采用(yong)光滑(hua)小(xiao)試樣(yang)等一(yi)系列優點，因而(er)被(bei)廣(guang)泛應(ying)用(yong)于(yu)各種材料(liao)一(yi)介質的(de)應(ying)力腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕研(yan)究。


 一(yi)(yi)些(xie)研究者(zhe)認為(wei)：在(zai)發生(sheng)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)的(de)體(ti)系中(zhong)，應(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)的(de)作用是(shi)為(wei)了(le)促進應(ying)(ying)變(bian)(bian)速(su)率，真正控制應(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)裂紋(wen)(wen)發生(sheng)和擴展的(de)參數是(shi)應(ying)(ying)變(bian)(bian)速(su)率而(er)不是(shi)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)本身(shen)。事實上，在(zai)恒載荷和恒應(ying)(ying)變(bian)(bian)實驗中(zhong)以(yi)及在(zai)實際發生(sheng)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)的(de)設備部件中(zhong)，裂紋(wen)(wen)擴展的(de)同時也(ye)或(huo)多或(huo)少地伴有(you)緩慢的(de)動態(tai)應(ying)(ying)變(bian)(bian)，應(ying)(ying)變(bian)(bian)速(su)率取決(jue)于初始應(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)值(zhi)和控制蠕變(bian)(bian)的(de)各冶金參量。電子(zi)金相研究表明，應(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)是(shi)通過外加應(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)所產(chan)生(sheng)的(de)滑移臺(tai)階上的(de)腐(fu)蝕(shi)產(chan)生(sheng)的(de)，某(mou)一(yi)(yi)體(ti)系的(de)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)只(zhi)在(zai)某(mou)一(yi)(yi)應(ying)(ying)變(bian)(bian)速(su)率范圍內(nei)才顯示出(chu)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。