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1、什么是硫化物應力腐蝕開(kāi)裂（SSC）試驗？硫化物應力腐蝕開(kāi)裂的影響因素有？

環(huán)境開(kāi)裂（environmental cracking）簡(jiǎn)稱(chēng)EC，是指正常狀態(tài)下具有韌性的材料在環(huán)境中由于腐蝕效應引起的脆性斷裂，包括氫脆、氫應力開(kāi)裂、應力腐蝕開(kāi)裂及硫化物應力開(kāi)裂等現象。

硫化物應力開(kāi)裂試驗，也叫硫化氫應力腐蝕開(kāi)裂試驗，英文全稱(chēng)是Sulfide Stress Corrosion Cracking，簡(jiǎn)稱(chēng)SSCC或SSC，是指在有水和H₂S存在的情況下，與腐蝕和拉應力有關(guān)的一種金屬開(kāi)裂形式，屬于氫引起的應力開(kāi)裂，硫化物存在時(shí)，促進(jìn)金屬表面腐蝕所產(chǎn)生的原子氫進(jìn)入金屬，并使金屬韌性下降、產(chǎn)生脆性斷裂。硫化物應力腐蝕是應力腐蝕（SCC）中的一個(gè)特殊類(lèi)型，但與通常所說(shuō)的應力腐蝕有所區別，在通常所說(shuō)的應力腐蝕中，環(huán)境所起的作用是以陽(yáng)極溶解為主，而SSC則是以陰極充氫為主。

硫化物應力腐蝕開(kāi)裂的影響因素有：1）化學(xué)成分的影響，例如C、Mn、S、P、Cu、Mo、Cr、V，Nb，Ti等元素的影響；2）夾雜物的影響，夾雜物的形態(tài)和分布影響著(zhù)抗SSC性能；3）晶粒度的影響；4）顯微組織的影響。

目前SSC機理尚未被完全揭示，但目前大多數學(xué)者傾向于這種開(kāi)裂是由氫導致，并且硫離子或硫化氫對氫向材質(zhì)內的擴散有一定的促進(jìn)作用。在石油、天然氣（尤其是天然氣）長(cháng)輸管道中，高壓高強度管道的硫化物應力腐蝕開(kāi)裂會(huì )引發(fā)重大的安全事故，因此需要評價(jià)管線(xiàn)鋼的抗SSC性能，保證管道的安全。

2、硫化物應力腐蝕開(kāi)裂（SSC）試驗測試標準有哪些？

GB/T 4157-2006含硫化氫環(huán)境中金屬抗特定形式開(kāi)裂實(shí)驗室方法

GB/T 4157-2017金屬在硫化氫環(huán)境中抗硫化物應力開(kāi)裂和應力腐蝕開(kāi)裂的實(shí)驗室試驗方法

NACET TM0177-2016金屬在硫化氫環(huán)境中抗應力腐蝕開(kāi)裂試驗

NACE TM0103-2003 評價(jià)濕硫化氫環(huán)境下鋼板的抗應力導向氫致開(kāi)裂性能的試驗室試驗方法

ISO 7539-2:1989金屬與合金的腐蝕應力腐蝕試驗第2部分:彎梁試樣的制備和使用

GB/T 15970.2-2000金屬和合金的腐蝕 應力腐蝕試驗 第2部分:彎梁試樣的制備和應用

ASTM G39-1999彎梁應力腐蝕試件的制備和使用的標準實(shí)施規程

3、硫化物應力腐蝕開(kāi)裂（SSC）試驗測試要點(diǎn)

（1）GB/T 4157-2006含硫化氫環(huán)境中金屬抗特定形式開(kāi)裂實(shí)驗室方法

加力方式：A法 拉伸試驗；B法 彎梁法；C法 C形環(huán)法；D法 雙懸臂梁法

試樣要求：A法分為直徑（6.35±0.13）mm，試樣長(cháng)度≥100mm，工作段應長(cháng)25.4mm，每組3個(gè)試樣；當直徑為（3.81±0.05）mm，試樣長(cháng)度≥100mm，工作段25.4mm，每組3個(gè)試樣。

B法：兩點(diǎn)彎曲寬15-25mm，長(cháng)110mm-255mm，大加載應力（200MPa以上）試樣，厚度要求0.8-1.8mm，每組3個(gè)樣

C法：外徑≥15mm，每組3個(gè)樣

D法：常規樣品110mm*30mm*10mm；薄樣品T≥4.76mm；每組3個(gè)樣品

試驗溶液：溶液A 為5wt%NaCl+0.5wt%CH₃COOH;

溶液B為5%wtNaCl+0.23wt%CH₃COOH+0.4wt%CH₃COONa

溫度壓力：24℃±3℃，常壓或高溫高壓

試驗周期：720h

試驗結果評定：試驗斷裂或完成720h后，在放大10倍下目測觀(guān)察工作段裂紋

試驗裝置如下圖：

（2）GB/T 4157-2017金屬在硫化氫環(huán)境中抗硫化物應力開(kāi)裂和應力腐蝕開(kāi)裂的實(shí)驗室試驗方法（2018-06-01開(kāi)始執行）

試驗方法：A法：?jiǎn)屋S拉伸法；B法：彎梁法；C法：C型環(huán)法；D法：雙懸臂梁法；E法：四點(diǎn)彎法

試驗溶液：

溶液A是一種經(jīng)酸化的飽和H₂S鹽水溶液，組成為5wt%NaCl+0.5wt%CH₃COOH+蒸餾水或去離子水；

溶液B是一種經(jīng)酸化和緩沖的飽和H₂S鹽水溶液，溶液B組成為5wt%NaCl+2.5wt%CH₃COOH+0.41wt%CH₃COONa+蒸餾水或去離子水；

溶液C是一種緩沖的鹽水溶液，并滿(mǎn)足特定要求的Cl-濃度、H₂S分壓和PH的要求，溶液C的組成為0.4g/LCH₃COONa+NaCl（服役環(huán)境）+蒸餾水或去離子水；

溶液D是一種緩沖的鹽水溶液，其氯化物含量、H2S分壓以及PH符合中度酸性環(huán)境要求，其組成為：5wt%NaCl+0.4wt%CH₃COONa+蒸餾水或去離子水；

試驗溫度壓力：24℃±3℃（方法D：24℃±1℃），常壓或高溫高壓

試驗周期：方法A、B、C、E：720h或斷裂；方法D：由利益相關(guān)方?jīng)Q定

試驗結果評定： A法、C法和E法是否斷裂、是否有裂紋；方法B：臨界應力Sc；方法D：臨界應力強度因子。

試驗裝置如下圖：

（3）NACET TM0177-2016金屬在硫化氫環(huán)境中抗應力腐蝕開(kāi)裂試驗

加力方式：A法 單軸拉伸；B法 彎梁法；C法 C型環(huán)法；D法 雙懸臂梁法；四點(diǎn)彎曲法試樣要求：A法分為直徑6.35mm，試樣長(cháng)度≥100mm，工作段應長(cháng)25.4mm，每組3個(gè)試樣；當直徑為3.81mm，試樣長(cháng)度≥100mm，工作段25.4mm，每組3個(gè)試樣。

B法：三點(diǎn)彎曲 67.3mm*4.57mm*1.52mm

C法：外徑≥15.9mm，每組3個(gè)樣

D法：110mm*30mm*10mm；每組3個(gè)樣品

四點(diǎn)彎曲法：長(cháng)110mm-130mm，寬15mm-50mm，厚度客供，每組3個(gè)樣

試驗溶液：溶液A 5wt%NaCl+0.5wt%CH₃COOH;

溶液B: 5%wtNaCl+2.5wt%CH₃COOH+0.41wt%CH₃COONa

溶液C: 0.4g/LCH₃COONa+NaCI (服役環(huán)境)

溶液D: 5wt%NaCl+0.4wt%CH₃COONa

試驗溫度壓力：24℃±3℃（方法D: 24℃±1.7℃），常壓或高溫高壓

試驗周期：方法A、B、C時(shí)間為720h；方法D由客戶(hù)決定

試驗結果表示：A法和C法是觀(guān)察是否有裂紋、斷裂；方法B：臨界應力Sc；方法D；臨界應力強度因子

（4）NACE TM0103-2003 評價(jià)濕硫化氫環(huán)境下鋼板的抗應力導向氫致開(kāi)裂性能的試驗室試驗方法

試驗原理：標準的雙臂試驗目的是評估鋼在四點(diǎn)彎加載以及機械刻槽下應力導向氫致開(kāi)裂，其中機械刻槽是每個(gè)梁受拉伸應力面應力導向開(kāi)裂的起始點(diǎn)。刻槽點(diǎn)對于敏感材料是應力集中點(diǎn)，促進(jìn)全厚度內部應力導向氫致開(kāi)裂的產(chǎn)生。通過(guò)在雙梁試樣上集中位置刻槽，簡(jiǎn)化了對應力導向氫致開(kāi)裂的評估。

試樣要求：標準全尺寸DB試樣由兩個(gè)狹槽和矩形橫剖面梁組成，試樣每個(gè)橫梁的尺寸為38mm寬、13mm厚，最小長(cháng)度應為305mm。施加應力的定距栓直徑應為13mm，兩個(gè)定距栓的中心距為51mm，每根定距栓放在兩根梁之間距試樣中心25mm的位置。除長(cháng)度外所有尺寸的允許誤差范圍應為±0.13mm。在兩個(gè)構成DB試樣的施加應力的梁上，在其拉伸的那一面使用直徑為0.2mm的金屬絲，通過(guò)電火花加工技術(shù)應加工一個(gè)深2.0mm的狹槽。槽的根部半徑應為0.13±0.01mm。為了檢查確認根部半徑，在試驗前應將梁的側面用320號砂紙磨光后，在放大200X情況下檢測。對于小樣，試樣每個(gè)橫梁的尺寸為25mm寬、厚度不小于4.6mm，最小長(cháng)度應為146mm，兩個(gè)螺栓中心距121。施加應力的定距栓直徑應為6.4mm，兩個(gè)定距栓的中心距為38mm，每根定距栓放在兩根梁之間距試樣中心19mm的位置。

試驗周期：168h

試驗結果評定：觀(guān)察并記錄開(kāi)裂和鼓泡情況、測定應力導向氫致開(kāi)裂擴展的程度、開(kāi)裂總長(cháng)度以及連續和不連續開(kāi)裂擴展的長(cháng)度。