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1、什么是硫化物應(yīng)力腐蝕開裂（SSC）試驗(yàn)？硫化物應(yīng)力腐蝕開裂的影響因素有？

環(huán)境開裂（environmental cracking）簡(jiǎn)稱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(yīng)引起的脆性斷裂，包括氫脆、氫應(yīng)力開裂、應(yīng)力腐蝕開裂及硫化物應(yīng)力開裂等現(xiàn)象。

硫化物應(yīng)力開裂試驗(yàn)，也叫硫化氫應(yīng)力腐蝕開裂試驗(yàn)，英文全稱是Sulfide Stress Corrosion Cracking，簡(jiǎn)稱SSCC或SSC，是指在有水和H₂S存在的情況下，與腐蝕和拉應(yīng)力有關(guān)的一種金屬開裂形式，屬于氫引起的應(yīng)力開裂，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(yīng)力腐蝕是應(yīng)力腐蝕（SCC）中的一個(gè)特殊類型，但與通常所說的應(yīng)力腐蝕有所區(qū)別，在通常所說的應(yīng)力腐蝕中，環(huán)境所起的作用是以陽極溶解為主，而SSC則是以陰極充氫為主。

硫化物應(yīng)力腐蝕開裂的影響因素有：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)和分布影響著抗SSC性能；3）晶粒度的影響；4）顯微組織的影響。

目前SSC機(jī)理尚未被完全揭示，但目前大多數(shù)學(xué)者傾向于這種開裂是由氫導(dǎo)致，并且硫離子或硫化氫對(duì)氫向材質(zhì)內(nèi)的擴(kuò)散有一定的促進(jìn)作用。在石油、天然氣（尤其是天然氣）長(zhǎng)輸管道中，高壓高強(qiáng)度管道的硫化物應(yīng)力腐蝕開裂會(huì)引發(fā)重大的安全事故，因此需要評(píng)價(jià)管線鋼的抗SSC性能，保證管道的安全。

2、硫化物應(yīng)力腐蝕開裂（SSC）試驗(yàn)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)有哪些？

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

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

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

NACE TM0103-2003 評(píng)價(jià)濕硫化氫環(huán)境下鋼板的抗應(yīng)力導(dǎo)向氫致開裂性能的試驗(yàn)室試驗(yàn)方法

ISO 7539-2:1989金屬與合金的腐蝕應(yīng)力腐蝕試驗(yàn)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(yīng)力腐蝕試驗(yàn) 第2部分:彎梁試樣的制備和應(yīng)用

ASTM G39-1999彎梁應(yīng)力腐蝕試件的制備和使用的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施規(guī)程

3、硫化物應(yīng)力腐蝕開裂（SSC）試驗(yàn)測(cè)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裂實(shí)驗(yàn)室方法

加力方式：A法 拉伸試驗(yàn)；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(zhǎng)度≥100mm，工作段應(yīng)長(zhǎng)25.4mm，每組3個(gè)試樣；當(dāng)直徑為（3.81±0.05）mm，試樣長(zhǎng)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(zhǎng)110mm-255mm，大加載應(yīng)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(guī)樣品110mm*30mm*10mm；薄樣品T≥4.76mm；每組3個(gè)樣品

試驗(yàn)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(yàn)周期：720h

試驗(yàn)結(jié)果評(píng)定：試驗(yàn)斷裂或完成720h后，在放大10倍下目測(cè)觀察工作段裂紋

試驗(yàn)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(yīng)力開裂和應(yīng)力腐蝕開裂的實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)方法（2018-06-01開始執(zhí)行）

試驗(yàn)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(yàn)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(yàn)溫度壓力：24℃±3℃（方法D：24℃±1℃），常壓或高溫高壓

試驗(yàn)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(yàn)結(jié)果評(píng)定： A法、C法和E法是否斷裂、是否有裂紋；方法B：臨界應(yīng)力Sc；方法D：臨界應(yīng)力強(qiáng)度因子。

試驗(yàn)裝置如下圖：

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

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(zhǎng)度≥100mm，工作段應(yīng)長(zhǎng)25.4mm，每組3個(gè)試樣；當(dāng)直徑為3.81mm，試樣長(zhǎng)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(zhǎng)110mm-130mm，寬15mm-50mm，厚度客供，每組3個(gè)樣

試驗(yàn)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(yàn)溫度壓力：24℃±3℃（方法D: 24℃±1.7℃），常壓或高溫高壓

試驗(yàn)周期：方法A、B、C時(shí)間為720h；方法D由客戶決定

試驗(yàn)結(jié)果表示：A法和C法是觀察是否有裂紋、斷裂；方法B：臨界應(yīng)力Sc；方法D；臨界應(yīng)力強(qiáng)度因子

（4）NACE TM0103-2003 評(píng)價(jià)濕硫化氫環(huán)境下鋼板的抗應(yīng)力導(dǎo)向氫致開裂性能的試驗(yàn)室試驗(yàn)方法

試驗(yàn)原理：標(biāo)準(zhǔn)的雙臂試驗(yàn)?zāi)康氖窃u(píng)估鋼在四點(diǎn)彎加載以及機(jī)械刻槽下應(yīng)力導(dǎo)向氫致開裂，其中機(jī)械刻槽是每個(gè)梁受拉伸應(yīng)力面應(yīng)力導(dǎo)向開裂的起始點(diǎn)?？滩埸c(diǎn)對(duì)于敏感材料是應(yīng)力集中點(diǎn)，促進(jìn)全厚度內(nèi)部應(yīng)力導(dǎo)向氫致開裂的產(chǎn)生。通過在雙梁試樣上集中位置刻槽，簡(jiǎn)化了對(duì)應(yīng)力導(dǎo)向氫致開裂的評(píng)估。

試樣要求：標(biāo)準(zhǔn)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(zhǎng)度應(yīng)為305mm。施加應(yīng)力的定距栓直徑應(yīng)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(zhǎng)度外所有尺寸的允許誤差范圍應(yīng)為±0.13mm。在兩個(gè)構(gòu)成DB試樣的施加應(yīng)力的梁上，在其拉伸的那一面使用直徑為0.2mm的金屬絲，通過電火花加工技術(shù)應(yīng)加工一個(gè)深2.0mm的狹槽。槽的根部半徑應(yīng)為0.13±0.01mm。為了檢查確認(rèn)根部半徑，在試驗(yàn)前應(yīng)將梁的側(cè)面用320號(hào)砂紙磨光后，在放大200X情況下檢測(cè)。對(duì)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(zhǎng)度應(yīng)為146mm，兩個(gè)螺栓中心距121。施加應(yīng)力的定距栓直徑應(yīng)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(yàn)周期：168h

試驗(yàn)結(jié)果評(píng)定：觀察并記錄開裂和鼓泡情況、測(cè)定應(yīng)力導(dǎo)向氫致開裂擴(kuò)展的程度、開裂總長(zhǎng)度以及連續(xù)和不連續(xù)開裂擴(kuò)展的長(zhǎng)度。