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(li)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(shi)驗的試樣


 應力腐蝕實驗的試樣(yang)(yang)(yang)一般可分為三類(lei)：光(guang)滑試樣(yang)(yang)(yang)、缺(que)口試樣(yang)(yang)(yang)和預(yu)制(zhi)裂紋試樣(yang)(yang)(yang)。


 a. 光滑(hua)試(shi)樣


光(guang)滑(hua)試(shi)樣是(shi)(shi)在(zai)傳統力學實驗(yan)中(zhong)常(chang)用(yong)的(de)試(shi)樣，也是(shi)(shi)應(ying)力腐蝕實驗(yan)中(zhong)用(yong)得最多的(de)試(shi)樣類型。應(ying)力腐蝕實驗(yan)中(zhong)靜止加載的(de)光(guang)滑(hua)試(shi)樣可以(yi)分為(wei)三大類：彈性(xing)應(ying)變(bian)試(shi)樣、塑性(xing)應(ying)變(bian)試(shi)樣和殘余應(ying)力試(shi)樣。彈性(xing)應(ying)變(bian)試(shi)樣包括彎梁試(shi)樣、C形環試(shi)樣、O形環試(shi)樣、拉伸試(shi)樣和音叉試(shi)樣。


 b. 缺口試樣


  缺(que)口(kou)(kou)試樣(yang)是模擬(ni)金屬材料(liao)中宏觀裂紋和各種加工缺(que)口(kou)(kou)效應(ying)以考察(cha)材料(liao)應(ying)力腐蝕敏感(gan)性的專門試樣(yang)。使用缺(que)口(kou)(kou)效應(ying)有以下優點：①. 縮(suo)短孕(yun)育期，加速(su)應(ying)力腐蝕進程；②. 使應(ying)力腐蝕限定于缺(que)口(kou)(kou)區域(yu)；③. 改善測量數據的重現性；④便(bian)于測量某些參數，如裂紋擴展速(su)率。


c. 預制裂紋(wen)試樣


  預(yu)制裂(lie)紋試樣是(shi)預(yu)開機械(xie)缺口并經(jing)疲勞法處理產生裂(lie)紋的(de)試樣，通過應力(li)(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)實(shi)驗和(he)斷裂(lie)力(li)(li)(li)(li)學(xue)(xue)分析，測(ce)試結果可用(yong)于(yu)工(gong)程設(she)計(ji)、安全評(ping)定(ding)和(he)壽命設(she)計(ji)。這(zhe)種基于(yu)斷裂(lie)力(li)(li)(li)(li)學(xue)(xue)的(de)預(yu)制裂(lie)紋試樣，由于(yu)顯著地縮短了(le)孕育(yu)期而加速應力(li)(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)破壞，測(ce)試時間短，數據比較集中(zhong)，便(bian)于(yu)研究裂(lie)紋擴展動力(li)(li)(li)(li)學(xue)(xue)過程。



2. 應力腐蝕實(shi)驗的加載方式


 在(zai)應力腐蝕實驗中，應根(gen)據實驗目的選擇合適的試樣類(lei)型(xing)和加載方式(shi)(shi)。加載方式(shi)(shi)通(tong)常可以分為恒載荷、恒變形和慢應變速(su)率(lv)拉伸加載三種方式(shi)(shi)。


 a. 恒載荷加載方式


 利用砝碼、力(li)矩、彈(dan)簧等(deng)對試(shi)樣(yang)施加(jia)一定的(de)載(zai)(zai)荷(he)(he)進行(xing)應(ying)力(li)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕實(shi)驗。這(zhe)種加(jia)載(zai)(zai)應(ying)力(li)的(de)方式(shi)往(wang)往(wang)用于(yu)模(mo)擬工程構件可能(neng)受到的(de)工作(zuo)應(ying)力(li)和(he)加(jia)工應(ying)力(li)。可采用直(zhi)(zhi)接拉(la)伸加(jia)載(zai)(zai)，如在一端(duan)固(gu)定的(de)試(shi)樣(yang)上(shang)直(zhi)(zhi)接懸(xuan)掛砝碼；也可采用杠桿系統加(jia)載(zai)(zai)，這(zhe)種方式(shi)始終具(ju)有恒(heng)(heng)(heng)定的(de)外(wai)加(jia)載(zai)(zai)荷(he)(he)。恒(heng)(heng)(heng)載(zai)(zai)荷(he)(he)應(ying)力(li)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕實(shi)驗雖(sui)然外(wai)加(jia)載(zai)(zai)荷(he)(he)是恒(heng)(heng)(heng)定的(de)，但試(shi)樣(yang)在暴露(lu)過程中由于(yu)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕和(he)產生裂紋使(shi)其橫(heng)截面(mian)積不斷(duan)(duan)減(jian)小，從而使(shi)斷(duan)(duan)裂面(mian)上(shang)的(de)有效(xiao)應(ying)力(li)不斷(duan)(duan)增加(jia)。與(yu)恒(heng)(heng)(heng)變(bian)形實(shi)驗相比，必然導致試(shi)樣(yang)過早斷(duan)(duan)裂。恒(heng)(heng)(heng)載(zai)(zai)荷(he)(he)實(shi)驗條件更為(wei)嚴苛(ke)，試(shi)樣(yang)壽命(ming)更短(duan)，應(ying)力(li)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕的(de)臨界應(ying)力(li)更低。


 b. 恒變形加載方式


通過(guo)直(zhi)接拉伸(shen)或(huo)彎曲使試樣(yang)變(bian)形(xing)而產(chan)生拉應(ying)(ying)力，利用具有足夠剛性的(de)框(kuang)架維持這種變(bian)形(xing)或(huo)者直(zhi)接采用加(jia)力框(kuang)架，以保證試樣(yang)變(bian)形(xing)恒(heng)定(ding)，此為恒(heng)變(bian)形(xing)加(jia)載方式(shi)。這種加(jia)載應(ying)(ying)力方式(shi)的(de)試樣(yang)類(lei)型(xing)及恒(heng)變(bian)形(xing)加(jia)載的(de)預制(zhi)裂紋試樣(yang)等均屬于恒(heng)變(bian)形(xing)加(jia)載方式(shi)。恒(heng)變(bian)形(xing)應(ying)(ying)力腐蝕實驗過(guo)程中(zhong)，當裂紋產(chan)生后還會引起(qi)應(ying)(ying)力下(xia)(xia)降(jiang)(jiang)，這是因為應(ying)(ying)力在(zai)裂尖(jian)高度(du)集中(zhong)，使裂紋張開，而且有一部分(fen)(fen)外加(jia)彈(dan)性應(ying)(ying)變(bian)轉變(bian)成(cheng)為塑性應(ying)(ying)變(bian)，應(ying)(ying)力下(xia)(xia)降(jiang)(jiang)使裂紋的(de)發(fa)展(zhan)放(fang)慢或(huo)終止，因此可能(neng)(neng)觀察不到試樣(yang)完(wan)全(quan)斷(duan)裂的(de)現(xian)象，只能(neng)(neng)借助(zhu)微觀金相檢(jian)查(cha)分(fen)(fen)析裂紋的(de)生成(cheng)。此外，為確定(ding)裂紋最(zui)初出現(xian)的(de)時間(jian)，經常(chang)需要(yao)中(zhong)斷(duan)實驗，取出試樣(yang)觀察。


 c. 慢應變速率加載方式(shi)


 慢應(ying)(ying)(ying)變速率實(shi)驗(yan)（Slow Strain Rate Test,SSRT)方(fang)法(fa)(fa)是由(you)(you)P.N.Parkins 和(he) Honthorne等(deng)(deng)人提(ti)出(chu)，并作為(wei)實(shi)驗(yan)室(shi)實(shi)驗(yan)方(fang)法(fa)(fa)而(er)建立起來的(de)(de)，1977年統一命(ming)名(ming)為(wei)SSRT.作為(wei)實(shi)驗(yan)室(shi)實(shi)驗(yan)方(fang)法(fa)(fa)，最(zui)初(chu)應(ying)(ying)(ying)用(yong)(yong)于(yu)快速選材(cai)、判斷不(bu)同(tong)合金成分(fen)和(he)不(bu)同(tong)結(jie)構等(deng)(deng)對(dui)(dui)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)的(de)(de)敏(min)感(gan)性(xing)或對(dui)(dui)各(ge)類電(dian)化學參數的(de)(de)影響等(deng)(deng)，近年來已用(yong)(yong)于(yu)理論研究(jiu)(jiu)，并逐(zhu)漸成為(wei)研究(jiu)(jiu)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)行為(wei)的(de)(de)經典方(fang)法(fa)(fa)，已被ISO和(he)ASTM定為(wei)判斷應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)開裂的(de)(de)一種(zhong)標準方(fang)法(fa)(fa)。SSRT方(fang)法(fa)(fa)提(ti)供了在傳統應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)實(shi)驗(yan)不(bu)能迅速激發應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)的(de)(de)環境里確定延性(xing)材(cai)料應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)敏(min)感(gan)性(xing)的(de)(de)快速實(shi)驗(yan)方(fang)法(fa)(fa)，由(you)(you)于(yu)它具有可(ke)(ke)大大縮短應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)實(shi)驗(yan)周(zhou)期，并且可(ke)(ke)以(yi)采用(yong)(yong)光滑(hua)小試樣等(deng)(deng)一系(xi)列優點，因(yin)而(er)被廣(guang)泛應(ying)(ying)(ying)用(yong)(yong)于(yu)各(ge)種(zhong)材(cai)料一介質的(de)(de)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)研究(jiu)(jiu)。


  一些研究者(zhe)認為(wei)(wei)：在發生(sheng)(sheng)應力(li)腐蝕的(de)(de)(de)(de)(de)體系中(zhong)(zhong)，應力(li)的(de)(de)(de)(de)(de)作用(yong)是(shi)為(wei)(wei)了促進應變(bian)速率，真正控制(zhi)應力(li)腐蝕裂紋發生(sheng)(sheng)和擴(kuo)展(zhan)的(de)(de)(de)(de)(de)參數是(shi)應變(bian)速率而不是(shi)應力(li)本(ben)身。事(shi)實(shi)(shi)上，在恒(heng)載荷和恒(heng)應變(bian)實(shi)(shi)驗中(zhong)(zhong)以及(ji)在實(shi)(shi)際發生(sheng)(sheng)應力(li)腐蝕的(de)(de)(de)(de)(de)設(she)備部件中(zhong)(zhong)，裂紋擴(kuo)展(zhan)的(de)(de)(de)(de)(de)同時也(ye)或(huo)多或(huo)少地伴有緩慢的(de)(de)(de)(de)(de)動態應變(bian)，應變(bian)速率取決于初始(shi)應力(li)值和控制(zhi)蠕變(bian)的(de)(de)(de)(de)(de)各冶金參量。電子金相(xiang)研究表(biao)明，應力(li)腐蝕是(shi)通過(guo)外(wai)加(jia)應力(li)所產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)滑移臺階上的(de)(de)(de)(de)(de)腐蝕產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)，某(mou)一體系的(de)(de)(de)(de)(de)應力(li)腐蝕只在某(mou)一應變(bian)速率范圍內(nei)才顯示出(chu)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。