ssc与hic测试——容大检测

“SSC”和“HIC”是材料工程，特别是涉及石油天然气（尤其是含硫环境）、化工、压力容器等领域中，评估材料在特定腐蚀环境下性能的两个关键测试。它们都涉及到湿硫化氢（H₂S）环境下的失效模式，但测试的目的、机制和侧重点不同。

SSC (Sulfide Stress Cracking) - 硫化物应力开裂

定义与目的： 评估高强度钢和硬焊缝在拉伸应力（可以是外加应力或残余应力）和水和硫化氢（H₂S）环境共同作用下，发生脆性断裂的敏感性。目的是确定材料在这种恶劣环境下的服役极限应力水平。

失效机制： 硫化氢腐蚀金属表面，产生氢原子（H⁺）。 这些氢原子被金属吸收并扩散进入内部。 在拉伸应力作用下，氢原子在应力集中区域（如晶界、位错、微观结构缺陷）聚集，导致局部脆化。 最终导致低于材料屈服强度的脆性裂纹萌生和扩展。

关键要素： 拉伸应力： 必须存在（施加的或残余的）。 高强度/高硬度： 材料强度/硬度越高，对SSC越敏感（通常有硬度上限要求，如HRC 22）。 湿H₂S环境： 含有溶解H₂S的水溶液。

脆性断裂： 失效形式通常是突然的、脆性的。

测试标准： 最常用的是 NACE TM0177 (Method A, B, C, D) 和 ISO 7539 系列中的相关部分。API 5CT, API 6A等产品标准中引用这些测试方法。

应用场景： 油套管、井下工具、阀门、法兰螺栓、压力容器用高强度钢部件等可能暴露在含H₂S酸性环境且承受应力的地方。

HIC (Hydrogen Induced Cracking) - 氢致开裂

定义与目的： 评估中低强度钢板材/管材（特别是轧制态）在湿硫化氢（H₂S）环境中，无需外加应力的情况下，因氢原子扩散进入并在内部缺陷处聚集形成高压氢气分子（H₂），从而在钢板内部产生阶梯状裂纹（平行于轧制面）和/或鼓泡的敏感性。目的是评价材料的纯净度、致密性和抗内部氢损伤能力。

失效机制： 硫化氢腐蚀金属表面，产生氢原子（H⁺）。 氢原子被吸收并扩散进入钢中。 在钢内部的夹杂物（特别是长条状MnS夹杂）、偏析带、分层等缺陷处聚集，结合成氢分子（H₂）。 氢分子体积大，无法扩散出去，在缺陷处产生极高的内压。 高压氢气导致缺陷扩展，形成平行于轧制面的内部裂纹（HIC裂纹）和/或使钢板表面局部鼓起（鼓泡）。

关键要素： 无需外加应力： 主要靠内部氢压驱动。 中低强度钢： 主要是轧制板材/卷板/管材（如管线钢、压力容器板）。

内部缺陷： 夹杂物、偏析、分层是主要诱因。 湿H₂S环境： 含有溶解H₂S的水溶液。 内部裂纹/鼓泡： 失效形式是内部的平行裂纹和/或表面鼓泡。

测试标准： 最常用的是 NACE TM0284。其他标准如 ISO 7539 系列也有相关方法。

应用场景： 输送含H₂S流体的管线钢管（输气管线）、压力容器壳体、储罐等通常由中低强度轧制钢板制成的设备，即使设计应力不高，也需要考虑HIC风险。

重要关联：

• 两种测试都源于湿H₂S环境下的氢损伤。

• 同一设备可能同时面临SSC和HIC风险。例如，一条输送酸性气体的管线，管体本身需要评估HIC（内部开裂风险），而管线上高强度的连接件（如法兰螺栓）则需要评估SSC（应力开裂风险）。

• 材料选择、制造工艺（如热处理控制硬度、控制夹杂物）、环境控制（如脱水、缓蚀剂）都是防止SSC和HIC的关键措施。

选择进行哪种测试（或两者都需要）取决于材料的强度水平、应用中的应力状态以及服役环境。相关产品标准（如API 5L, API 5CT, NACE MR0175/ISO 15156）会明确规定特定应用所需的测试类型和要求。

容大检测成立于2008年，是一家专业第三方研究机构，拥有CMA和CNAS双重资质。秉承“科学，公正、创新、高效”的质量方针，容大检测为您提 SSC与HIC测试服务。

涉及测试：SSC与HIC测试