NACE TM0177-2016 MethodB（弯梁法）是评定金属材料在硫化氢水介质中抗应力腐蚀开裂SSC性能的四大经典手段之一。其通过四点弯曲装置将矩形试样挠曲至固定应变，并在饱和H₂S溶液中暴露720h，以表面是否出现裂纹判定材料合格与否。相较于需精密加载框架的MethodA拉伸法，弯梁法设备简单、试样薄小，尤其适用于现场切片、焊缝热影响区及高硬度低韧性材料的快速筛选，因此被油套管厂、管道工程公司和第三方实验室广泛采用。

试验机理与应力状态

弯梁试验将线弹性梁弯曲公式作为理论基础：外表面拉应力σ=6Etδ/L²，其中E为弹性模量，t为试样厚度，δ为跨中挠度，L为外支点跨度。通过控制δ即可在试样上表面获得0–100%AYS（实际屈服强度）之间的单轴拉应力，而底部则为压应力。裂纹只可能在受拉面萌生并扩展，故试验结束后仅需对受拉面进行金相检查，大幅节省检测时间。

试样加工与尺寸选择

标准试样厚度t=0.8–1.5mm，宽度w=10–15mm，长度L₀=75mm；轧制方向应与受拉方向一致，以反映最不利取向。剪切边缘需磨削至Ra≤0.4μm，消除冷作硬化缺口。对于焊缝检测，应在距熔合线1mm内取样，并在上下表面标识HAZ位置。试样过厚会超出弹性极限，导致应力重新分布，因此当材料厚度＞3mm时需线切割减薄，保留原始内外表面。

溶液与环境控制

试验介质为NACETM0177规定的A溶液：5%NaCl+0.5%CH₃COOH，初始pH2.6–2.8。容器为密闭玻璃罐，通入100%H₂S除氧2h后保持饱和，期间温度24±3℃。每24h用碘量法测定H₂S浓度，若＜2300ppm或pH＞4.0，立即更换溶液并重新计时。溶液上方空间应保持最小，避免H₂S挥发给实验室带来安全风险。

加载装置与挠度计算

四点弯曲模具有两种形式：

等跨支辊式：外跨L=64mm，内跨l=32mm，支点半径2–3mm，减小接触压痕；

悬臂夹具式：一端固定，一端可调螺杆，适合现场无大型设备时使用。

目标应力通常取0.72×AYS，对应挠度δ按公式δ=σL²/6Et计算。对于X70管线钢（AYS=485MPa，E=210GPa，t=1mm），δ约为0.90mm。加载后采用塞尺复检，挠度偏差≤±0.02mm，对应应力误差＜2%。

试验过程与检查节点

0h：测量厚度、宽度，计算应力，加载并拍照记录；

24h：开罐目视，若出现≥1mm宏观裂纹即判废；

168h、336h、504h、720h：取出冲洗、干燥，在50×显微镜下检查受拉面；

任何时刻发现裂纹，记录长度、位置并继续暴露至720h，以收集裂纹扩展数据。

试验结束对裂纹试样做横截面金相，测定裂纹深度与宽度，计算最大裂纹深度比DTR。

结果评定与复验规则

MethodB为“通过/不通过”型：

三支试样720h内受拉面均无裂纹→合格；

任一试样出现≥0.5mm深裂纹→不合格，可双倍取样复验；

复验中再出现裂纹则材料判为不耐SSC，需调整热处理工艺（降低硬度≤22HRC）或更换钢种。

若仅用于工艺对比，可报告临界应力σc（无裂纹最大应力），为后续设计提供依据。

工程应用与注意事项

弯梁法应力梯度大、试样薄，适合比较不同回火温度、焊接热输入及表面处理对抗SSC性能的影响，但无法给出完整的应力-寿命曲线。对于高韧性材料，挠度大易产生塑性变形，应改用MethodC环或MethodA拉伸。现场切片受尺寸限制时，可取t=0.5mm微试样，降低目标应力至0.6×AYS，保证仍处于弹性范围。试验涉及剧毒H₂S，废液须次氯酸钠氧化处理，达标排放。

结语

NACE TM0177 MethodB弯梁法以设备简单、周期短、针对性强的特点，成为石化、电力、氢能行业评价焊缝、热影响区及薄板抗应力腐蚀开裂的首选手段。掌握试样减薄、挠度计算、溶液更换及裂纹评定的关键技术，可在7天内获得国际认可的SSC合格报告，为酸性工况下的材料选型、焊接工艺优化和现场安全运行提供可靠保障。

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