NACETM0177是评估金属材料在含硫化氢(H₂S)酸性环境中抗硫化物应力开裂(SSC)和应力腐蚀开裂(SCC)性能的国际标准测试方法。其核心内容如下:
一、测试方法类型
该标准定义了四种实验室试验方法:
方法A:单轴拉伸试验
对标准试样(直径6.35mm或3.81mm)施加恒定轴向拉伸应力,测试时长720小时,测定无开裂的最高临界应力阈值。
加载方式:自重、验证环或液压加载,需避免非轴向载荷(扭转/弯曲)干扰。
方法B:弯梁试验
通过弯曲载荷评估薄板或焊缝区域,统计50%失效概率的临界应力因子(Sc)。
方法C:C环试验
施加环向应力,测定720小时内无失效的最高应力。
方法D:双悬臂梁(DCB)试验
测量SSC临界应力强度因子(K<sub>ISSC</sub>),适用于裂纹扩展分析。
二、关键测试条件
环境要求
溶液组成:
标准溶液A/B:5%NaCl+0.5%CH₃COOH(pH≈3.5);
溶液D(2016版新增):5%NaCl+0.4%CH₃COONa(pH3.8–4.0)。
H₂S浓度:通入H₂S至饱和(约100–1000mg/L)。
温度:24±3℃(方法A/B/C)或24±1.7℃(方法D)。
脱氧要求:严格氮气脱氧至溶解氧达ppb级,避免影响腐蚀机制。
试样制备
尺寸:标准试样直径6.35mm(标距25mm)或3.81mm(标距15mm),过渡圆弧半径≥15mm(推荐≥20mm)。
表面处理:机加工后抛光至表面光洁度Ra≤0.8μm(▽8),避免划痕、冷作硬化及污染。
三、操作注意事项
加载控制:避免试样过载、偏心或扭应力,否则可能导致变径处非正常断裂。
缺陷预防:机加工缺陷(如点状凹坑)会显著缩短失效时间,需确保试样表面无瑕疵。
结果判定:试验后需10倍放大镜检查工作段,出现裂纹或断裂即视为失效。
四、标准更新与适用范围
2016版主要修订:
新增溶液D及适用场景(方法A/C/D);
强化脱氧流程规范(独立容器预脱氧+测试容器二次脱氧)。
适用范围:碳钢、低合金钢、耐蚀合金(CRA)等在含H₂S酸性环境(如油气管道、化工设备)的抗裂性评估。
注:NACETM0177仅规定测试方法与程序,不提供验收标准;具体合格阈值需参考NACEMR0175/ISO15156等材料选用规范。
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