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. 應力腐蝕實驗的試樣


 應力腐蝕實驗的(de)試樣(yang)一般可分為(wei)三(san)類：光滑試樣(yang)、缺(que)口試樣(yang)和預(yu)制裂紋試樣(yang)。


 a. 光滑試樣


光滑試(shi)樣(yang)是在傳統(tong)力(li)(li)學實驗中常用(yong)的(de)(de)試(shi)樣(yang)，也是應(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)實驗中用(yong)得最多(duo)的(de)(de)試(shi)樣(yang)類型。應(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)實驗中靜止加載的(de)(de)光滑試(shi)樣(yang)可以分為三大類：彈性應(ying)變試(shi)樣(yang)、塑性應(ying)變試(shi)樣(yang)和殘余應(ying)力(li)(li)試(shi)樣(yang)。彈性應(ying)變試(shi)樣(yang)包括彎(wan)梁試(shi)樣(yang)、C形(xing)環試(shi)樣(yang)、O形(xing)環試(shi)樣(yang)、拉伸試(shi)樣(yang)和音叉試(shi)樣(yang)。


 b. 缺口試樣


  缺(que)口試樣是模擬金屬材(cai)料中宏觀裂紋和各種(zhong)加工缺(que)口效(xiao)(xiao)應(ying)(ying)以(yi)考察(cha)材(cai)料應(ying)(ying)力(li)腐(fu)蝕敏感性的專(zhuan)門(men)試樣。使用缺(que)口效(xiao)(xiao)應(ying)(ying)有以(yi)下優點(dian)：①. 縮短孕育期，加速應(ying)(ying)力(li)腐(fu)蝕進程(cheng)；②. 使應(ying)(ying)力(li)腐(fu)蝕限定于(yu)缺(que)口區域；③. 改善測(ce)量(liang)數據的重現(xian)性；④便(bian)于(yu)測(ce)量(liang)某些參數，如裂紋擴展(zhan)速率。


c. 預制裂紋(wen)試樣


  預制(zhi)裂(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)試(shi)(shi)樣是(shi)預開(kai)機械(xie)缺(que)口并經疲勞法處(chu)理產生裂(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)的(de)試(shi)(shi)樣，通過(guo)應力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)實(shi)驗和斷裂(lie)(lie)(lie)力(li)(li)學(xue)分析，測(ce)試(shi)(shi)結果可用(yong)于(yu)(yu)工(gong)程(cheng)設(she)計、安全評定和壽(shou)命設(she)計。這種基于(yu)(yu)斷裂(lie)(lie)(lie)力(li)(li)學(xue)的(de)預制(zhi)裂(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)試(shi)(shi)樣，由(you)于(yu)(yu)顯著地縮短了孕育期而(er)加(jia)速應力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)破(po)壞，測(ce)試(shi)(shi)時間短，數據比較集中，便于(yu)(yu)研(yan)究裂(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)擴展動力(li)(li)學(xue)過(guo)程(cheng)。



2. 應力腐蝕(shi)實驗的加載方式


 在應力腐(fu)蝕實驗中，應根據(ju)實驗目的選擇(ze)合(he)適的試樣類型(xing)和加(jia)載(zai)(zai)(zai)(zai)方(fang)式。加(jia)載(zai)(zai)(zai)(zai)方(fang)式通常可以分為恒載(zai)(zai)(zai)(zai)荷、恒變(bian)形(xing)和慢應變(bian)速率拉伸加(jia)載(zai)(zai)(zai)(zai)三種(zhong)方(fang)式。


 a. 恒載荷加載方式


 利用(yong)(yong)砝(fa)碼、力(li)矩、彈簧等對試樣(yang)(yang)施加(jia)一定(ding)的(de)載(zai)(zai)荷進行應(ying)(ying)(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)實(shi)(shi)驗(yan)(yan)。這種加(jia)載(zai)(zai)應(ying)(ying)(ying)力(li)的(de)方(fang)式(shi)往(wang)往(wang)用(yong)(yong)于(yu)(yu)模擬工(gong)程(cheng)構件可(ke)能受(shou)到的(de)工(gong)作應(ying)(ying)(ying)力(li)和(he)加(jia)工(gong)應(ying)(ying)(ying)力(li)。可(ke)采(cai)用(yong)(yong)直(zhi)接(jie)拉(la)伸加(jia)載(zai)(zai)，如在(zai)一端固定(ding)的(de)試樣(yang)(yang)上直(zhi)接(jie)懸掛砝(fa)碼；也可(ke)采(cai)用(yong)(yong)杠桿系統(tong)加(jia)載(zai)(zai)，這種方(fang)式(shi)始終具有(you)恒定(ding)的(de)外加(jia)載(zai)(zai)荷。恒載(zai)(zai)荷應(ying)(ying)(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)實(shi)(shi)驗(yan)(yan)雖然(ran)外加(jia)載(zai)(zai)荷是(shi)恒定(ding)的(de)，但試樣(yang)(yang)在(zai)暴露過(guo)(guo)程(cheng)中由于(yu)(yu)腐(fu)蝕(shi)和(he)產生(sheng)裂紋使其橫截面積不斷減小，從而(er)使斷裂面上的(de)有(you)效(xiao)應(ying)(ying)(ying)力(li)不斷增加(jia)。與恒變形(xing)實(shi)(shi)驗(yan)(yan)相(xiang)比，必然(ran)導(dao)致試樣(yang)(yang)過(guo)(guo)早斷裂。恒載(zai)(zai)荷實(shi)(shi)驗(yan)(yan)條件更(geng)為嚴(yan)苛，試樣(yang)(yang)壽命(ming)更(geng)短(duan)，應(ying)(ying)(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)的(de)臨(lin)界應(ying)(ying)(ying)力(li)更(geng)低。


 b. 恒變形(xing)加載(zai)方式


通過直(zhi)接拉伸或彎曲使試(shi)(shi)樣變(bian)(bian)形而產生(sheng)拉應力(li)(li)，利用(yong)具有足夠(gou)剛(gang)性(xing)的(de)框(kuang)架維持這(zhe)種變(bian)(bian)形或者(zhe)直(zhi)接采用(yong)加(jia)(jia)力(li)(li)框(kuang)架，以保(bao)證試(shi)(shi)樣變(bian)(bian)形恒定，此(ci)為恒變(bian)(bian)形加(jia)(jia)載方式(shi)。這(zhe)種加(jia)(jia)載應力(li)(li)方式(shi)的(de)試(shi)(shi)樣類型及恒變(bian)(bian)形加(jia)(jia)載的(de)預制(zhi)裂(lie)紋(wen)試(shi)(shi)樣等均(jun)屬于恒變(bian)(bian)形加(jia)(jia)載方式(shi)。恒變(bian)(bian)形應力(li)(li)腐(fu)蝕實驗(yan)過程中，當裂(lie)紋(wen)產生(sheng)后還(huan)會引起應力(li)(li)下降，這(zhe)是(shi)因為應力(li)(li)在(zai)裂(lie)尖高度集中，使裂(lie)紋(wen)張(zhang)開(kai)，而且(qie)有一部分外(wai)加(jia)(jia)彈性(xing)應變(bian)(bian)轉變(bian)(bian)成為塑性(xing)應變(bian)(bian)，應力(li)(li)下降使裂(lie)紋(wen)的(de)發(fa)展放(fang)慢或終止(zhi)，因此(ci)可能觀察(cha)(cha)不到試(shi)(shi)樣完全斷裂(lie)的(de)現(xian)象(xiang)，只能借助微觀金相(xiang)檢查分析裂(lie)紋(wen)的(de)生(sheng)成。此(ci)外(wai)，為確定裂(lie)紋(wen)最初(chu)出現(xian)的(de)時(shi)間，經常需(xu)要中斷實驗(yan)，取出試(shi)(shi)樣觀察(cha)(cha)。


 c. 慢(man)應變速率加載方式(shi)


 慢應(ying)(ying)(ying)(ying)變速(su)率實(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)（Slow Strain Rate Test,SSRT)方(fang)法是由P.N.Parkins 和 Honthorne等人提(ti)(ti)出，并(bing)作為(wei)實(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)室實(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)方(fang)法而建立起來的(de)(de)，1977年統一(yi)命名(ming)為(wei)SSRT.作為(wei)實(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)室實(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)方(fang)法，最初應(ying)(ying)(ying)(ying)用(yong)于(yu)快速(su)選材(cai)、判斷(duan)不同合金(jin)成(cheng)分(fen)和不同結構等對(dui)應(ying)(ying)(ying)(ying)力腐(fu)(fu)蝕(shi)的(de)(de)敏(min)感性或(huo)對(dui)各類電化學(xue)參數的(de)(de)影響等，近年來已(yi)用(yong)于(yu)理論研究(jiu)，并(bing)逐漸成(cheng)為(wei)研究(jiu)應(ying)(ying)(ying)(ying)力腐(fu)(fu)蝕(shi)行為(wei)的(de)(de)經典方(fang)法，已(yi)被ISO和ASTM定(ding)為(wei)判斷(duan)應(ying)(ying)(ying)(ying)力腐(fu)(fu)蝕(shi)開裂(lie)的(de)(de)一(yi)種標準方(fang)法。SSRT方(fang)法提(ti)(ti)供了在傳統應(ying)(ying)(ying)(ying)力腐(fu)(fu)蝕(shi)實(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)不能(neng)迅(xun)速(su)激發應(ying)(ying)(ying)(ying)力腐(fu)(fu)蝕(shi)的(de)(de)環(huan)境里確定(ding)延性材(cai)料應(ying)(ying)(ying)(ying)力腐(fu)(fu)蝕(shi)敏(min)感性的(de)(de)快速(su)實(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)方(fang)法，由于(yu)它具有可大大縮短應(ying)(ying)(ying)(ying)力腐(fu)(fu)蝕(shi)實(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)周期，并(bing)且可以采用(yong)光滑(hua)小(xiao)試樣等一(yi)系列(lie)優點，因而被廣(guang)泛(fan)應(ying)(ying)(ying)(ying)用(yong)于(yu)各種材(cai)料一(yi)介(jie)質的(de)(de)應(ying)(ying)(ying)(ying)力腐(fu)(fu)蝕(shi)研究(jiu)。


  一些(xie)研究者認為(wei)(wei)：在發生(sheng)應(ying)力腐(fu)蝕(shi)的體系中，應(ying)力的作用是(shi)為(wei)(wei)了促進(jin)應(ying)變(bian)速率(lv)，真正(zheng)控(kong)制應(ying)力腐(fu)蝕(shi)裂紋發生(sheng)和擴展的參(can)數是(shi)應(ying)變(bian)速率(lv)而不是(shi)應(ying)力本身(shen)。事實(shi)(shi)上(shang)，在恒載荷和恒應(ying)變(bian)實(shi)(shi)驗中以及在實(shi)(shi)際(ji)發生(sheng)應(ying)力腐(fu)蝕(shi)的設備(bei)部(bu)件中，裂紋擴展的同(tong)時也或多(duo)或少(shao)地伴有緩慢的動態應(ying)變(bian)，應(ying)變(bian)速率(lv)取(qu)決(jue)于初始應(ying)力值和控(kong)制蠕(ru)變(bian)的各冶金參(can)量。電子金相研究表(biao)明，應(ying)力腐(fu)蝕(shi)是(shi)通過外(wai)加應(ying)力所產生(sheng)的滑移臺階(jie)上(shang)的腐(fu)蝕(shi)產生(sheng)的，某一體系的應(ying)力腐(fu)蝕(shi)只在某一應(ying)變(bian)速率(lv)范(fan)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。