抗硫化物应力腐蚀试验（ssc）

抗硫化物应力腐蚀（Sulfide Stress Cracking, SSC）检测是评估金属材料（尤其是高强度钢和合金）在含硫化氢（H₂S）的酸性湿环境中抵抗应力腐蚀开裂能力的关键测试。这种腐蚀形式常见于石油天然气开采、炼化、化工管道及海洋工程等含硫环境中，可能导致灾难性失效。

一、核心测试标准

国际主流标准： NACE TM0177：《金属在含H₂S环境中抗硫化物应力开裂和应力腐蚀开裂的实验室试验方法》

ISO 15156（NACE MR0175）：《石油天然气工业 油气开采中用于含H₂S环境的材料》

ASTM G39：弯梁应力腐蚀试样标准

中国标准： GB/T 4157（等效NACE TM0177） SY/T 0599（天然气地面设施抗硫化物应力开裂规范）

二、常用试验方法

1. 恒载荷拉伸试验（Method A）

• 原理：对拉伸试样施加恒定载荷（通常≥80% 屈服强度），浸泡在模拟含H₂S溶液中。

• 溶液：0.5%醋酸 + 5% NaCl + 饱和H₂S（pH 2.7–3.3）

• 判定：试样是否断裂及断裂时间（通常测试720小时）。

2. 三点弯梁试验（Method B）

• 原理：将弯曲试样加载到特定应变，暴露于H₂S环境。

• 适用：小尺寸试样、焊缝、热影响区。

• 判定：裂纹出现时间或表面裂纹检测（金相切片）。

3. C形环试验（Method C）

• 原理：对环形试样施加径向应力，用于管材、棒材。

• 优势：可测试各向异性材料及残余应力。

4. 双悬臂梁（DCB）试验（NACE TM0177 Method D）

• 原理：测量应力腐蚀裂纹扩展速率（da/dt）。

• 输出：临界应力强度因子 ​。

三，适用材料范围

碳钢及低合金钢：API 5L管线钢、AISI 4140/4340。

不锈钢：奥氏体钢（304/316）、双相钢（2205）。

镍基合金：Inconel 625、C-276（高抗SSC性）。

焊接接头：需单独测试焊缝及热影响区。

抗硫化物应力腐蚀检测（主要是抗 SSC 检测）是保障含硫环境（尤其是油气工业）中设备安全运行的基石性试验。它通过标准化的方法（如 NACE TM0177），在模拟的含饱和 H₂S 酸性环境中，对材料施加应力，评估其抵抗开裂的能力。其结果直接用于材料认证（依据 ISO 15156 / NACE MR0175）、质量控制、失效分析和研发改进。进行该测试需要专业的实验室、严格的安全措施和对标准的精确执行。

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涉及测试：抗硫化物应力腐蚀试验（ssc）