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(fu)蝕實驗的試樣


 應力腐(fu)蝕實驗(yan)的試(shi)樣(yang)一般(ban)可(ke)分為三類：光滑試(shi)樣(yang)、缺口(kou)試(shi)樣(yang)和預(yu)制裂紋(wen)試(shi)樣(yang)。


 a. 光滑試樣


光滑試(shi)樣(yang)(yang)是(shi)在傳統力(li)學實(shi)驗(yan)中(zhong)常用的試(shi)樣(yang)(yang)，也(ye)是(shi)應(ying)(ying)力(li)腐蝕實(shi)驗(yan)中(zhong)用得最多的試(shi)樣(yang)(yang)類型。應(ying)(ying)力(li)腐蝕實(shi)驗(yan)中(zhong)靜止加(jia)載(zai)的光滑試(shi)樣(yang)(yang)可以(yi)分為三大類：彈性(xing)應(ying)(ying)變試(shi)樣(yang)(yang)、塑性(xing)應(ying)(ying)變試(shi)樣(yang)(yang)和殘余應(ying)(ying)力(li)試(shi)樣(yang)(yang)。彈性(xing)應(ying)(ying)變試(shi)樣(yang)(yang)包括彎梁試(shi)樣(yang)(yang)、C形環試(shi)樣(yang)(yang)、O形環試(shi)樣(yang)(yang)、拉伸試(shi)樣(yang)(yang)和音叉試(shi)樣(yang)(yang)。


 b. 缺口(kou)試樣


  缺(que)口試樣是模擬(ni)金屬材料中宏(hong)觀(guan)裂紋(wen)和各種加工缺(que)口效應(ying)以考察材料應(ying)力(li)腐蝕敏(min)感(gan)性的(de)專(zhuan)門試樣。使用缺(que)口效應(ying)有以下優點：①. 縮短(duan)孕育期，加速(su)應(ying)力(li)腐蝕進程；②. 使應(ying)力(li)腐蝕限(xian)定于缺(que)口區域(yu)；③. 改善測量(liang)數據的(de)重現性；④便于測量(liang)某些參數，如裂紋(wen)擴展速(su)率。


c. 預制裂紋(wen)試樣


  預制裂(lie)紋試(shi)(shi)樣(yang)是預開機(ji)械缺口并經疲勞法(fa)處理(li)產生裂(lie)紋的(de)試(shi)(shi)樣(yang)，通(tong)過(guo)應(ying)力腐蝕(shi)(shi)實驗(yan)和(he)斷裂(lie)力學(xue)(xue)分析，測(ce)試(shi)(shi)結果(guo)可用于(yu)工程設計、安全(quan)評定和(he)壽(shou)命設計。這種基于(yu)斷裂(lie)力學(xue)(xue)的(de)預制裂(lie)紋試(shi)(shi)樣(yang)，由(you)于(yu)顯著地縮短了(le)孕育期而(er)加(jia)速應(ying)力腐蝕(shi)(shi)破壞(huai)，測(ce)試(shi)(shi)時間短，數據比較集中，便于(yu)研究裂(lie)紋擴展(zhan)動(dong)力學(xue)(xue)過(guo)程。



2. 應力(li)腐蝕實驗的(de)加載方式


 在應(ying)力腐蝕實(shi)驗中，應(ying)根據實(shi)驗目的(de)選擇合(he)適的(de)試樣類型(xing)和加(jia)載(zai)(zai)方(fang)(fang)式。加(jia)載(zai)(zai)方(fang)(fang)式通常(chang)可以分為恒(heng)載(zai)(zai)荷、恒(heng)變(bian)形和慢應(ying)變(bian)速率拉伸(shen)加(jia)載(zai)(zai)三種方(fang)(fang)式。


 a. 恒(heng)載(zai)(zai)荷加載(zai)(zai)方式


 利用(yong)砝(fa)碼、力(li)(li)矩(ju)、彈簧等對(dui)試樣施加(jia)一定的(de)載(zai)荷(he)進行應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)腐蝕實(shi)(shi)驗(yan)。這種加(jia)載(zai)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)的(de)方式(shi)往(wang)往(wang)用(yong)于模擬工(gong)程(cheng)(cheng)構件可(ke)能受到的(de)工(gong)作應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)和(he)加(jia)工(gong)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)。可(ke)采用(yong)直接(jie)拉伸加(jia)載(zai)，如在一端固定的(de)試樣上(shang)直接(jie)懸掛砝(fa)碼；也(ye)可(ke)采用(yong)杠桿(gan)系統加(jia)載(zai)，這種方式(shi)始終具有恒定的(de)外加(jia)載(zai)荷(he)。恒載(zai)荷(he)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)腐蝕實(shi)(shi)驗(yan)雖(sui)然(ran)外加(jia)載(zai)荷(he)是恒定的(de)，但試樣在暴露過程(cheng)(cheng)中(zhong)由(you)于腐蝕和(he)產生裂紋使其(qi)橫截面(mian)積(ji)不(bu)斷減小(xiao)，從而(er)使斷裂面(mian)上(shang)的(de)有效應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)不(bu)斷增加(jia)。與恒變形實(shi)(shi)驗(yan)相(xiang)比(bi)，必然(ran)導(dao)致試樣過早(zao)斷裂。恒載(zai)荷(he)實(shi)(shi)驗(yan)條件更(geng)(geng)為(wei)嚴苛，試樣壽命更(geng)(geng)短，應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)腐蝕的(de)臨(lin)界應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)更(geng)(geng)低。


 b. 恒(heng)變形加載(zai)方式


通過(guo)直接拉伸或(huo)彎曲使(shi)試樣(yang)變(bian)(bian)形(xing)而(er)產生拉應(ying)(ying)力，利用具有(you)足夠(gou)剛(gang)性的框(kuang)架維持這種變(bian)(bian)形(xing)或(huo)者直接采用加(jia)力框(kuang)架，以(yi)保(bao)證試樣(yang)變(bian)(bian)形(xing)恒定，此為恒變(bian)(bian)形(xing)加(jia)載(zai)方(fang)式(shi)(shi)。這種加(jia)載(zai)應(ying)(ying)力方(fang)式(shi)(shi)的試樣(yang)類型及恒變(bian)(bian)形(xing)加(jia)載(zai)的預制裂(lie)紋(wen)(wen)試樣(yang)等(deng)均屬于恒變(bian)(bian)形(xing)加(jia)載(zai)方(fang)式(shi)(shi)。恒變(bian)(bian)形(xing)應(ying)(ying)力腐蝕(shi)實驗(yan)過(guo)程(cheng)中，當裂(lie)紋(wen)(wen)產生后還(huan)會引起應(ying)(ying)力下(xia)降，這是因為應(ying)(ying)力在裂(lie)尖高度(du)集(ji)中，使(shi)裂(lie)紋(wen)(wen)張開，而(er)且有(you)一部(bu)分(fen)外加(jia)彈性應(ying)(ying)變(bian)(bian)轉(zhuan)變(bian)(bian)成為塑(su)性應(ying)(ying)變(bian)(bian)，應(ying)(ying)力下(xia)降使(shi)裂(lie)紋(wen)(wen)的發展放慢或(huo)終止，因此可能觀(guan)察(cha)不(bu)到試樣(yang)完(wan)全斷(duan)裂(lie)的現象，只(zhi)能借助微觀(guan)金(jin)相檢查分(fen)析裂(lie)紋(wen)(wen)的生成。此外，為確定裂(lie)紋(wen)(wen)最初(chu)出現的時間，經常需(xu)要(yao)中斷(duan)實驗(yan)，取出試樣(yang)觀(guan)察(cha)。


 c. 慢(man)應變速率加載方式(shi)


 慢應(ying)(ying)(ying)變速(su)(su)率實(shi)驗(yan)(yan)(yan)（Slow Strain Rate Test,SSRT)方法(fa)是由P.N.Parkins 和 Honthorne等(deng)(deng)人(ren)提(ti)出，并作為(wei)實(shi)驗(yan)(yan)(yan)室實(shi)驗(yan)(yan)(yan)方法(fa)而建立(li)起來(lai)的(de)(de)，1977年統一命名為(wei)SSRT.作為(wei)實(shi)驗(yan)(yan)(yan)室實(shi)驗(yan)(yan)(yan)方法(fa)，最初應(ying)(ying)(ying)用(yong)于(yu)(yu)快速(su)(su)選材、判(pan)斷(duan)不(bu)(bu)同(tong)合金成(cheng)分和不(bu)(bu)同(tong)結構等(deng)(deng)對應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)敏感性(xing)或(huo)對各類電(dian)化學參數(shu)的(de)(de)影響等(deng)(deng)，近年來(lai)已用(yong)于(yu)(yu)理論研究，并逐漸成(cheng)為(wei)研究應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)行為(wei)的(de)(de)經典(dian)方法(fa)，已被ISO和ASTM定為(wei)判(pan)斷(duan)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)開(kai)裂(lie)的(de)(de)一種(zhong)標準方法(fa)。SSRT方法(fa)提(ti)供了在傳統應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)實(shi)驗(yan)(yan)(yan)不(bu)(bu)能迅速(su)(su)激發應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)環境里確定延性(xing)材料(liao)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)敏感性(xing)的(de)(de)快速(su)(su)實(shi)驗(yan)(yan)(yan)方法(fa)，由于(yu)(yu)它具有可大大縮短應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)實(shi)驗(yan)(yan)(yan)周(zhou)期，并且可以采用(yong)光滑小試樣等(deng)(deng)一系(xi)列優(you)點，因而被廣泛應(ying)(ying)(ying)用(yong)于(yu)(yu)各種(zhong)材料(liao)一介質的(de)(de)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)研究。


  一些研(yan)究者認為：在發生(sheng)(sheng)應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)的(de)(de)體系中，應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)的(de)(de)作用是為了(le)促進(jin)應(ying)(ying)(ying)(ying)變(bian)速(su)率(lv)(lv)，真(zhen)正控(kong)制應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)裂紋發生(sheng)(sheng)和擴(kuo)展(zhan)的(de)(de)參數是應(ying)(ying)(ying)(ying)變(bian)速(su)率(lv)(lv)而(er)不是應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)本身。事實(shi)上，在恒載荷和恒應(ying)(ying)(ying)(ying)變(bian)實(shi)驗中以及在實(shi)際(ji)發生(sheng)(sheng)應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)的(de)(de)設備部件中，裂紋擴(kuo)展(zhan)的(de)(de)同時(shi)也(ye)或(huo)多或(huo)少地伴有(you)緩慢的(de)(de)動態應(ying)(ying)(ying)(ying)變(bian)，應(ying)(ying)(ying)(ying)變(bian)速(su)率(lv)(lv)取決(jue)于初(chu)始應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)值和控(kong)制蠕變(bian)的(de)(de)各冶金(jin)參量(liang)。電子金(jin)相研(yan)究表明，應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)是通過外加應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)所產生(sheng)(sheng)的(de)(de)滑移臺階上的(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)產生(sheng)(sheng)的(de)(de)，某(mou)一體系的(de)(de)應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)只(zhi)在某(mou)一應(ying)(ying)(ying)(ying)變(bian)速(su)率(lv)(lv)范圍內才顯示出來。


  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。