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1、什么是硫(liu)化(hua)物應(ying)力腐(fu)蝕開裂（SSC）試驗？硫化物應(ying)力(li)腐蝕(shi)開裂的影響因素有？

環境開裂（environmental cracking）簡稱EC，是指(zhi)正常狀態下具有韌性的材料(liao)在(zai)環(huan)境中由于腐蝕效應引起(qi)的脆(cui)性斷(duan)裂，包括氫(qing)脆(cui)、氫(qing)應力(li)開(kai)裂、應力(li)腐蝕開(kai)裂及硫化物應力(li)開(kai)裂等現象。

硫化物應(ying)力(li)開裂(lie)(lie)試驗(yan)，也(ye)叫硫化氫(qing)應(ying)力(li)腐蝕(shi)開裂(lie)(lie)試驗(yan)，英文全(quan)稱(cheng)是Sulfide Stress Corrosion Cracking，簡(jian)稱SSCC或SSC，是指在(zai)有水(shui)和H₂S存在(zai)的情(qing)況下，與腐(fu)蝕(shi)和(he)拉應力(li)有關的一種金(jin)(jin)屬(shu)開裂(lie)形式，屬(shu)于氫引起的應力(li)開裂(lie)，硫化物存在(zai)時，促進(jin)金(jin)(jin)屬(shu)表面腐(fu)蝕(shi)所(suo)產(chan)(chan)生(sheng)的原(yuan)子(zi)氫進(jin)入(ru)金(jin)(jin)屬(shu)，并使金(jin)(jin)屬(shu)韌性下降、產(chan)(chan)生(sheng)脆性斷裂(lie)。硫化物應力(li)腐(fu)蝕(shi)是應力(li)腐(fu)蝕(shi)（SCC）中(zhong)的(de)(de)一個特殊類型，但與通(tong)常(chang)所(suo)說的(de)(de)應力腐蝕(shi)(shi)有(you)所(suo)區別(bie)，在通(tong)常(chang)所(suo)說的(de)(de)應力腐蝕(shi)(shi)中(zhong)，環境所(suo)起的(de)(de)作用是以陽極溶解為(wei)主，而SSC則是以陰極充氫為主。

硫化物應力腐蝕開裂的(de)影響因素有：1）化學成分的影響，例如C、Mn、S、P、Cu、Mo、Cr、V，Nb，Ti等元素的影響；2）夾雜物(wu)的影響，夾雜物的形態和分(fen)布影響著抗SSC性能；3）晶粒度(du)的影響(xiang)；4）顯微組織的影響。

目前SSC機理尚未被完全揭示，但目前大(da)多數學者(zhe)傾向于這種開裂是由氫(qing)導(dao)致，并且硫(liu)離子或硫(liu)化(hua)氫(qing)對氫(qing)向材質內(nei)的(de)(de)擴散有一定的(de)(de)促進(jin)作用。在石油、天然氣(qi)（尤其是天然氣(qi)）長輸管道中，高壓(ya)高強度管道的(de)(de)硫(liu)化(hua)物應力腐蝕開裂會引發重大(da)的(de)(de)安全事故，因(yin)此需(xu)要(yao)評價管線鋼(gang)的(de)(de)抗SSC性能，保證管道的安全。

2、硫化(hua)物應力腐(fu)蝕(shi)開裂（SSC）試驗測試標準有哪些(xie)？

GB/T 4157-2006含硫(liu)化氫環(huan)境(jing)中金屬(shu)抗特定形(xing)式開裂實驗室方(fang)法(fa)

GB/T 4157-2017金屬在硫化氫環境中(zhong)抗硫化物應(ying)力(li)開裂和(he)應(ying)力(li)腐(fu)蝕開裂的實驗室試驗方法

NACET TM0177-2016金(jin)屬在硫化氫環(huan)境中(zhong)抗應力腐蝕(shi)開裂試(shi)驗

NACE TM0103-2003 評價濕硫(liu)化氫環境(jing)下鋼板的抗(kang)應(ying)力導(dao)向氫致(zhi)開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(shi)樣的制(zhi)備和使用

GB/T 15970.2-2000金(jin)屬和合金(jin)的(de)腐(fu)蝕 應力腐(fu)蝕試(shi)驗 第2部分:彎(wan)梁試樣的制備和(he)應用

ASTM G39-1999彎梁應(ying)力腐蝕試件(jian)的(de)制(zhi)備(bei)和使用的(de)標準(zhun)實施規程

3、硫化物應力(li)腐蝕開裂（SSC）試驗測(ce)試要點(dian)

（1）GB/T 4157-2006含硫化氫環(huan)境中金屬抗特定形式(shi)開裂實驗室方法

加(jia)力(li)方式：A法 拉伸試驗；B法 彎(wan)梁(liang)法；C法 C形(xing)環法；D法 雙懸臂梁法

試樣要求(qiu)：A法(fa)分為直徑（6.35±0.13）mm，試樣長度≥100mm，工作段應長25.4mm，每(mei)組3個(ge)試樣；當直徑為（3.81±0.05）mm，試(shi)樣(yang)長度(du)≥100mm，工作(zuo)段25.4mm，每組3個(ge)試(shi)樣。

B法：兩(liang)點(dian)彎(wan)曲寬15-25mm，長110mm-255mm，大(da)加載應力（200MPa以上）試樣，厚度要(yao)求0.8-1.8mm，每組3個(ge)樣

C法：外徑≥15mm，每組(zu)3個樣

D法：常規樣品110mm*30mm*10mm；薄樣(yang)品(pin)T≥4.76mm；每組3個樣品

試(shi)驗(yan)溶(rong)液：溶(rong)液A 為5wt%NaCl+0.5wt%CH₃COOH;

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

溫度壓(ya)力(li)：24℃±3℃，常壓或高溫高壓

試驗周期：720h

試(shi)驗(yan)結果評定：試(shi)驗(yan)斷裂或完(wan)成720h后，在(zai)放大10倍下目測觀察工作段裂紋

試驗裝置如下圖：

（2）GB/T 4157-2017金屬(shu)在(zai)硫化氫環境中(zhong)抗硫化物應(ying)力開裂和應(ying)力腐(fu)蝕(shi)開裂的實驗室試(shi)驗方(fang)法（2018-06-01開始執行）

試驗(yan)方(fang)法：A法(fa)：單軸(zhou)拉伸法(fa)；B法(fa)：彎梁法(fa)；C法：C型環法；D法：雙懸臂梁法；E法：四點彎(wan)法

試驗溶(rong)液：

溶液A是一種(zhong)經(jing)酸化的飽和H₂S鹽水溶液，組成為5wt%NaCl+0.5wt%CH₃COOH+蒸餾水或(huo)去離子(zi)水；

溶液B是(shi)一種經酸化和(he)緩沖的(de)飽(bao)和(he)H₂S鹽水(shui)溶(rong)液(ye)，溶(rong)液(ye)B組成為(wei)5wt%NaCl+2.5wt%CH₃COOH+0.41wt%CH₃COONa+蒸(zheng)餾水(shui)或去離子水(shui)；

溶液C是一種緩沖的(de)鹽水溶液(ye)，并滿足特定(ding)要(yao)求的(de)Cl-濃度、H₂S分壓和PH的要求，溶液C的組成為0.4g/LCH₃COONa+NaCl（服役環境）+蒸餾(liu)水或(huo)去(qu)離(li)子水；

溶(rong)液D是(shi)一(yi)種緩沖(chong)的鹽(yan)水溶(rong)液，其氯(lv)化物含量、H2S分壓以及(ji)PH符(fu)合中(zhong)度酸性(xing)環境(jing)要求，其組成(cheng)為：5wt%NaCl+0.4wt%CH₃COONa+蒸餾水或去離子水；

試驗溫(wen)度壓力(li)：24℃±3℃（方法D：24℃±1℃），常(chang)壓或高(gao)溫高(gao)壓

試驗周(zhou)期：方法A、B、C、E：720h或(huo)斷裂；方法D：由(you)利(li)益(yi)相(xiang)關方決定

試驗結果評定： A法、C法和E法是(shi)否斷裂、是(shi)否有裂紋；方法B：臨界應力Sc；方法D：臨界應(ying)力(li)強度因子。

試(shi)驗(yan)裝置如下圖：

（3）NACET TM0177-2016金(jin)屬(shu)在硫(liu)化氫環境中抗應力腐(fu)蝕開裂(lie)試驗

加力方式(shi)：A法 單(dan)軸(zhou)拉伸；B法 彎梁法；C法 C型環法；D法 雙懸臂梁法；四點彎曲法試樣要(yao)求：A法(fa)分為直(zhi)徑(jing)6.35mm，試樣長度(du)≥100mm，工作段應長25.4mm，每組3個試樣；當直徑為(wei)3.81mm，試樣長度≥100mm，工(gong)作段(duan)25.4mm，每組3個試(shi)樣。

B法：三點彎(wan)曲 67.3mm*4.57mm*1.52mm

C法：外徑≥15.9mm，每組(zu)3個樣(yang)

D法：110mm*30mm*10mm；每組3個(ge)樣品

四點彎曲法：長(chang)110mm-130mm，寬15mm-50mm，厚度客供(gong)，每組3個樣

試驗溶(rong)液：溶(rong)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 (服役環境)

溶(rong)液D: 5wt%NaCl+0.4wt%CH₃COONa

試(shi)驗溫度(du)壓力：24℃±3℃（方法D: 24℃±1.7℃），常壓(ya)或高溫(wen)高壓(ya)

試驗周期(qi)：方法A、B、C時間為(wei)720h；方法(fa)D由客戶決定

試驗(yan)結果表(biao)示：A法和C法(fa)是觀(guan)察是否有裂(lie)紋(wen)、斷裂(lie)；方法(fa)B：臨界(jie)應力Sc；方法D；臨界(jie)應力強(qiang)度因子

（4）NACE TM0103-2003 評(ping)價濕硫化氫(qing)環境(jing)下鋼板(ban)的(de)抗應力導向氫(qing)致開裂性能(neng)的(de)試驗室試驗方(fang)法

試(shi)驗(yan)原理：標準(zhun)的雙臂試(shi)驗(yan)目(mu)的是(shi)評估鋼在四點(dian)(dian)彎加載以及機械刻(ke)槽(cao)下應(ying)(ying)力(li)導向氫(qing)致開裂(lie)，其中機械刻(ke)槽(cao)是(shi)每(mei)個(ge)梁(liang)受拉伸應(ying)(ying)力(li)面應(ying)(ying)力(li)導向開裂(lie)的起始點(dian)(dian)。刻(ke)槽(cao)點(dian)(dian)對(dui)于(yu)敏感材料是(shi)應(ying)(ying)力(li)集(ji)中點(dian)(dian)，促進全厚度內部應(ying)(ying)力(li)導向氫(qing)致開裂(lie)的產生。通過在雙梁(liang)試(shi)樣上集(ji)中位置刻(ke)槽(cao)，簡化了對(dui)應(ying)(ying)力(li)導向氫(qing)致開裂(lie)的評估。

試樣要求：標準(zhun)全尺(chi)寸(cun)DB試樣由兩個狹槽(cao)和矩形橫剖面梁組成，試樣每(mei)個橫梁的尺(chi)寸為38mm寬、13mm厚，最(zui)小長度應(ying)為305mm。施加應(ying)力(li)的定距栓(shuan)直徑應(ying)為13mm，兩個定距栓的中心距為51mm，每根定距栓放(fang)在兩根梁之間距試(shi)樣中心(xin)25mm的(de)位置。除長度外所有尺寸(cun)的(de)允(yun)許(xu)誤差范圍應為±0.13mm。在兩個構成DB試樣的(de)施(shi)加應力的(de)梁(liang)上(shang)，在其拉(la)伸的(de)那一面使(shi)用直徑(jing)為(wei)0.2mm的(de)金屬絲，通過電火花(hua)加(jia)工技(ji)術應(ying)加(jia)工一個深2.0mm的(de)狹槽。槽的(de)根部(bu)半徑應(ying)為0.13±0.01mm。為了檢(jian)查確認根部(bu)半徑，在試驗前應將梁(liang)的(de)側面用320號(hao)砂紙(zhi)磨光(guang)后，在放大(da)200X情況下檢(jian)測。對于小樣(yang)，試樣(yang)每個(ge)橫梁(liang)的尺寸為(wei)25mm寬、厚度不(bu)小于4.6mm，最小長度(du)應為(wei)146mm，兩(liang)個螺栓中心距121。施加應力的(de)定(ding)距栓直(zhi)徑應為6.4mm，兩個(ge)定距栓的(de)中心距為(wei)38mm，每根定距(ju)栓(shuan)放在(zai)兩(liang)根梁(liang)之(zhi)間距(ju)試樣(yang)中心19mm的位置。

試驗(yan)周期：168h

試驗結果評定：觀察并記錄開(kai)裂和鼓泡(pao)情況、測(ce)定應力導(dao)向氫(qing)致(zhi)開(kai)裂擴展的程度、開(kai)裂總長度以及連續(xu)和不連續(xu)開(kai)裂擴展的長度。