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。
一、應力腐蝕實驗的試樣
應(ying)力腐蝕(shi)實驗(yan)的試(shi)樣(yang)(yang)一般(ban)可(ke)分為三類：光滑試(shi)樣(yang)(yang)、缺口試(shi)樣(yang)(yang)和(he)預制裂(lie)紋試(shi)樣(yang)(yang)。
1. 光滑試樣(yang)
光滑試(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)是(shi)在傳(chuan)統力學(xue)實驗(yan)中(zhong)常(chang)用的(de)(de)試(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)，也是(shi)應(ying)力腐(fu)蝕(shi)實驗(yan)中(zhong)用得最多的(de)(de)試(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)類型。應(ying)力腐(fu)蝕(shi)實驗(yan)中(zhong)靜止加載(zai)的(de)(de)光滑試(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)可以分為三大類：彈性應(ying)變(bian)(bian)試(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)、塑性應(ying)變(bian)(bian)試(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)和殘余應(ying)力試(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)。彈性應(ying)變(bian)(bian)試(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)包括彎梁試(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)、C形環(huan)(huan)試(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)、O形環(huan)(huan)試(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)、拉伸試(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)和音叉試(shi)(shi)(shi)樣(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)。
2. 缺口試樣
缺口試樣是模擬金屬材料(liao)中宏(hong)觀(guan)裂紋和各(ge)種(zhong)加工(gong)缺口效應以考察(cha)材料(liao)應力(li)腐蝕(shi)(shi)敏感性的專門試樣。使(shi)用缺口效應有以下優點：①. 縮短孕(yun)育期，加速應力(li)腐蝕(shi)(shi)進程；②. 使(shi)應力(li)腐蝕(shi)(shi)限(xian)定于缺口區域；③. 改善(shan)測量數據的重現性；④. 便于測量某些參數，如裂紋擴展速率。
3. 預制裂紋試樣
預(yu)制(zhi)裂(lie)(lie)紋(wen)試樣是預(yu)開機(ji)械缺口并經(jing)疲勞法處理產(chan)生裂(lie)(lie)紋(wen)的(de)試樣，通(tong)過(guo)應力(li)(li)腐蝕實(shi)驗(yan)和(he)斷裂(lie)(lie)力(li)(li)學(xue)(xue)分析，測試結(jie)果可用(yong)于工程設計、安全評定(ding)和(he)壽命設計。這種基于斷裂(lie)(lie)力(li)(li)學(xue)(xue)的(de)預(yu)制(zhi)裂(lie)(lie)紋(wen)試樣，由于顯著(zhu)地縮短了孕育期(qi)而加速應力(li)(li)腐蝕破(po)壞，測試時間短，數據比較集中，便于研(yan)究裂(lie)(lie)紋(wen)擴展動(dong)力(li)(li)學(xue)(xue)過(guo)程。
二、應力腐(fu)蝕實驗的加載(zai)方(fang)式(shi)
在應(ying)力腐蝕實(shi)驗中，應(ying)根據實(shi)驗目(mu)的(de)選擇合適的(de)試樣類型(xing)和加(jia)載(zai)方(fang)式。加(jia)載(zai)方(fang)式通常(chang)可(ke)以分為恒載(zai)荷、恒變形和慢應(ying)變速(su)率拉伸加(jia)載(zai)三種(zhong)方(fang)式。
1. 恒載(zai)(zai)荷(he)加(jia)載(zai)(zai)方式
利用砝(fa)碼、力(li)(li)矩(ju)、彈簧(huang)等對試(shi)樣(yang)(yang)施加(jia)一(yi)(yi)定(ding)的載荷(he)進行應(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)實驗。這種加(jia)載應(ying)(ying)力(li)(li)的方(fang)式(shi)(shi)往往用于模(mo)擬工(gong)程(cheng)(cheng)構(gou)件(jian)(jian)可(ke)能受到的工(gong)作應(ying)(ying)力(li)(li)和加(jia)工(gong)應(ying)(ying)力(li)(li)。可(ke)采用直(zhi)接拉伸加(jia)載，如在一(yi)(yi)端固定(ding)的試(shi)樣(yang)(yang)上直(zhi)接懸掛砝(fa)碼；也可(ke)采用杠(gang)桿系統加(jia)載，這種方(fang)式(shi)(shi)始終具有恒(heng)定(ding)的外加(jia)載荷(he)。恒(heng)載荷(he)應(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)實驗雖(sui)然外加(jia)載荷(he)是(shi)恒(heng)定(ding)的，但試(shi)樣(yang)(yang)在暴露過程(cheng)(cheng)中由于腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)和產生裂(lie)紋使其橫截面(mian)積不(bu)斷(duan)減小，從而(er)使斷(duan)裂(lie)面(mian)上的有效應(ying)(ying)力(li)(li)不(bu)斷(duan)增(zeng)加(jia)。與(yu)恒(heng)變(bian)形實驗相(xiang)比，必然導致試(shi)樣(yang)(yang)過早(zao)斷(duan)裂(lie)。恒(heng)載荷(he)實驗條件(jian)(jian)更為(wei)嚴苛，試(shi)樣(yang)(yang)壽(shou)命更短，應(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)的臨(lin)界應(ying)(ying)力(li)(li)更低(di)。
2. 恒變形加(jia)載方(fang)式(shi)
通過直接拉(la)伸或(huo)彎曲使(shi)(shi)試(shi)樣(yang)變(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)(xing)而產生(sheng)拉(la)應(ying)力(li)(li)，利用具有足夠(gou)剛(gang)性的(de)(de)框架維持這(zhe)種變(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)(xing)或(huo)者直接采用加(jia)(jia)力(li)(li)框架，以保證試(shi)樣(yang)變(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)(xing)恒定，此(ci)為恒變(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)(xing)加(jia)(jia)載(zai)方式。這(zhe)種加(jia)(jia)載(zai)應(ying)力(li)(li)方式的(de)(de)試(shi)樣(yang)類型及(ji)恒變(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)(xing)加(jia)(jia)載(zai)的(de)(de)預制裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)紋試(shi)樣(yang)等均(jun)屬(shu)于恒變(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)(xing)加(jia)(jia)載(zai)方式。恒變(bian)(bian)(bian)形(xing)(xing)(xing)應(ying)力(li)(li)腐蝕(shi)實驗過程中(zhong)(zhong)，當裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)紋產生(sheng)后還會引(yin)起應(ying)力(li)(li)下(xia)降，這(zhe)是(shi)因(yin)為應(ying)力(li)(li)在裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)尖高度(du)集(ji)中(zhong)(zhong)，使(shi)(shi)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)紋張開(kai)，而且(qie)有一部(bu)分外(wai)加(jia)(jia)彈性應(ying)變(bian)(bian)(bian)轉(zhuan)變(bian)(bian)(bian)成(cheng)為塑性應(ying)變(bian)(bian)(bian)，應(ying)力(li)(li)下(xia)降使(shi)(shi)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)紋的(de)(de)發(fa)展放慢或(huo)終止(zhi)，因(yin)此(ci)可(ke)能(neng)觀察不到試(shi)樣(yang)完(wan)全(quan)斷裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)的(de)(de)現(xian)象，只能(neng)借助微觀金相檢查(cha)分析裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)紋的(de)(de)生(sheng)成(cheng)。此(ci)外(wai)，為確定裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)紋最初(chu)出現(xian)的(de)(de)時(shi)間，經常(chang)需要中(zhong)(zhong)斷實驗，取出試(shi)樣(yang)觀察。
3. 慢應變速率加載(zai)方式
慢應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)變速(su)率實(shi)(shi)驗（Slow Strain Rate Test,SSRT)方(fang)(fang)(fang)法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)是由(you)P.N.Parkins 和(he)(he)(he) Honthorne等人提(ti)出(chu)，并(bing)作(zuo)為實(shi)(shi)驗室實(shi)(shi)驗方(fang)(fang)(fang)法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)而建立(li)起來的(de)，1977年(nian)統一(yi)(yi)命名(ming)為SSRT.作(zuo)為實(shi)(shi)驗室實(shi)(shi)驗方(fang)(fang)(fang)法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)，最初應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)用(yong)于(yu)快速(su)選材(cai)、判斷不(bu)同(tong)合金成分和(he)(he)(he)不(bu)同(tong)結構等對應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力腐(fu)(fu)(fu)蝕的(de)敏(min)感性或對各類電(dian)化學(xue)參(can)數(shu)的(de)影響等，近(jin)年(nian)來已(yi)用(yong)于(yu)理論(lun)研究(jiu)，并(bing)逐(zhu)漸(jian)成為研究(jiu)應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力腐(fu)(fu)(fu)蝕行為的(de)經典(dian)方(fang)(fang)(fang)法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)，已(yi)被ISO和(he)(he)(he)ASTM定為判斷應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力腐(fu)(fu)(fu)蝕開裂的(de)一(yi)(yi)種標準方(fang)(fang)(fang)法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)。SSRT方(fang)(fang)(fang)法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)提(ti)供了在(zai)傳統應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力腐(fu)(fu)(fu)蝕實(shi)(shi)驗不(bu)能迅(xun)速(su)激發應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力腐(fu)(fu)(fu)蝕的(de)環(huan)境里(li)確定延性材(cai)料(liao)應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力腐(fu)(fu)(fu)蝕敏(min)感性的(de)快速(su)實(shi)(shi)驗方(fang)(fang)(fang)法(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)(fa)，由(you)于(yu)它具(ju)有可(ke)大(da)大(da)縮短應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力腐(fu)(fu)(fu)蝕實(shi)(shi)驗周(zhou)期(qi)，并(bing)且(qie)可(ke)以采用(yong)光滑小(xiao)試樣等一(yi)(yi)系列優點，因而被廣(guang)泛應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)用(yong)于(yu)各種材(cai)料(liao)一(yi)(yi)介質的(de)應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力腐(fu)(fu)(fu)蝕研究(jiu)。
一些研(yan)究者認為(wei)：在(zai)發(fa)生(sheng)(sheng)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)腐蝕(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)體(ti)系中，應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)的(de)(de)(de)(de)作用是(shi)為(wei)了促進應(ying)(ying)(ying)變(bian)(bian)速(su)(su)率，真(zhen)正(zheng)控制應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)腐蝕(shi)(shi)(shi)裂紋發(fa)生(sheng)(sheng)和(he)擴展的(de)(de)(de)(de)參(can)數是(shi)應(ying)(ying)(ying)變(bian)(bian)速(su)(su)率而不是(shi)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)本(ben)身(shen)。事實上，在(zai)恒載荷和(he)恒應(ying)(ying)(ying)變(bian)(bian)實驗中以及在(zai)實際發(fa)生(sheng)(sheng)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)腐蝕(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)設(she)備部(bu)件中，裂紋擴展的(de)(de)(de)(de)同時也或(huo)(huo)多或(huo)(huo)少地伴有緩慢的(de)(de)(de)(de)動態應(ying)(ying)(ying)變(bian)(bian)，應(ying)(ying)(ying)變(bian)(bian)速(su)(su)率取決(jue)于初(chu)始應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)值(zhi)和(he)控制蠕變(bian)(bian)的(de)(de)(de)(de)各冶金(jin)參(can)量。電子金(jin)相研(yan)究表明，應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)腐蝕(shi)(shi)(shi)是(shi)通(tong)過外加應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)所產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)滑移臺(tai)階上的(de)(de)(de)(de)腐蝕(shi)(shi)(shi)產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)，某一體(ti)系的(de)(de)(de)(de)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)腐蝕(shi)(shi)(shi)只(zhi)在(zai)某一應(ying)(ying)(ying)變(bian)(bian)速(su)(su)率范圍內才顯示出來。
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。
