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本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了在含H2S的低pH值水溶液環(huán)境中，金屬材料在受拉伸應(yīng)力作用下的抗硫化物應(yīng)力開裂(SSC)和應(yīng)力腐蝕開裂(SCC)的實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)方法。本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了試驗(yàn)用的試劑、試驗(yàn)裝置、試樣制備方法和試驗(yàn)程序等要求。本標(biāo)準(zhǔn)包括五種試驗(yàn)方法：

——方法A：拉伸試驗(yàn)；

——方法B：三點(diǎn)夸曲試驗(yàn)；

——方法C：C形環(huán)試驗(yàn)；

——方法D：雙懸臂梁(DCB)試驗(yàn)；

——方法E：四點(diǎn)彎曲試驗(yàn)。

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的試驗(yàn)方法包含金屬在常溫常壓和高溫高壓條件下進(jìn)行的抗SSC和SCC試驗(yàn)。

本標(biāo)準(zhǔn)適用于：

（a）滿足標(biāo)準(zhǔn)要求的產(chǎn)品驗(yàn)收評(píng)定試驗(yàn)，或產(chǎn)品滿足規(guī)定的最低抗環(huán)境開裂(EC)性能的產(chǎn)品驗(yàn)收評(píng)定試驗(yàn)。

（b）提供產(chǎn)品抗EC性能的研究或資料的量化試驗(yàn)，不同試驗(yàn)方法提供的信息如下：

——方法A：720h內(nèi)不失效的最高單軸拉伸應(yīng)力；

——方法B：720h內(nèi)基于統(tǒng)計(jì)50%失效可能性的臨界應(yīng)力(S)值；

——方法C：720h內(nèi)不失效的最高環(huán)向應(yīng)力；

——方法D：重復(fù)試驗(yàn)試樣中有效試樣的平均Ksc(SSC的應(yīng)力場(chǎng)強(qiáng)度因子臨界值) ;

——方法E：720h內(nèi)不失效的最高拉應(yīng)力。

GB/T4157-2017總則

1、試驗(yàn)過程中應(yīng)按附錄A的要求，小心使用和處理有毒的H2S氣體。

2、在常溫常壓和高溫高壓條件下，均可采用所有方法(A、B、C、D和E)對(duì)金屬進(jìn)行抗EC試驗(yàn)。應(yīng)根據(jù)試樣材料以及其在使用環(huán)境中的開裂機(jī)理確定試驗(yàn)的溫度，如碳鋼和低合金鋼通常進(jìn)行(24士3)C下的抗SSC性能試驗(yàn)。應(yīng)根據(jù)試樣材料在現(xiàn)場(chǎng)使用時(shí)的形狀和特點(diǎn)，選擇適當(dāng)?shù)脑囼?yàn)方法，如局部區(qū)域（如近表面，焊縫區(qū)，或其他特征區(qū)域)的抗EC性能宜采用方法E。

3、常溫常壓下試驗(yàn)程序包括：試樣加載應(yīng)力，然后浸泡在含H2S的酸性水溶液中，并保持到規(guī)定時(shí)間，得到試驗(yàn)材料的抗EC結(jié)果?？赏ㄟ^一系列具有適當(dāng)加載應(yīng)力增量的EC試驗(yàn)結(jié)果，獲得試驗(yàn)材料的抗EC性能。

4、試驗(yàn)溫度大于 27 C的常壓或高壓試驗(yàn)程序，見第9章。

5、本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的試驗(yàn)方法屬于較為苛刻的加速試驗(yàn)方法，應(yīng)注意排除在加速試驗(yàn)中常出現(xiàn)的以下干擾因素：

（a）試驗(yàn)環(huán)境引起氫致開裂(HIC)和氫鼓泡可 導(dǎo)致試驗(yàn)失敗,特別對(duì)于通常不會(huì)發(fā)生SSC的低強(qiáng)度鋼,存在該可能性。HIC可通過目測(cè)和金相觀察發(fā)現(xiàn)，氫鼓泡通常可在試樣表面發(fā)現(xiàn)。

（b）一些合金在本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的試驗(yàn)(加速試驗(yàn))環(huán)境中的耐蝕性與在實(shí)際使用環(huán)境中的耐蝕性存在差異，一旦在試驗(yàn)環(huán)境中遭受腐蝕，則可能引起通常不發(fā)生EC失效的合金產(chǎn)生EC破壞，如馬氏體和沉淀硬化不銹鋼。

6、化學(xué)成分相同，但熱處理和顯微組織不同的材料，應(yīng)視為不同材料進(jìn)行試驗(yàn)。

7、試樣的安裝、加載和試驗(yàn)過程中應(yīng)避免不同金屬間的接觸，包括平行試樣中不同試件的接觸。

8、試驗(yàn)開始時(shí)間從H2S在試驗(yàn)溶液中達(dá)到飽和時(shí)(對(duì)于高溫高壓試驗(yàn)，H2S達(dá)到目標(biāo)分壓值時(shí))進(jìn)行計(jì)算。