所有的应力腐蚀开裂实验的最终目的都是测定合金在特定应用环境中的抗应力腐蚀开裂性能。应力腐蚀实验是根据应力腐蚀的特征和实验目的而设计的。鉴于材料、介质、应力状态和实验目的的多样性，现已发展了多种应力腐蚀实验方法。概括起来，按照实验地点和环境性质可将实验方法分为现场实验、实验室实验和实验室加速实验；按照加载方式不同，可将其分为恒负荷实验、恒变形实验、断裂力学实验和慢应变速率拉伸实验。不同的试样类型、加载系统及环境系统的组合，构成了众多的实验方法。


 一、应力腐蚀实验的试样


 应力腐蚀实验的试样一般可分为三类：光滑试样、缺口试样和预制裂纹试样。


  1. 光滑试样


光滑试样是在传统力学实验中常用的试样，也是应力腐蚀实验中用得最多的试样类型。应力腐蚀实验中静止加载的光滑试样可以分为三大类：弹性应变试样、塑性应变试样和残余应力试样。弹性应变试样包括弯梁试样、C形环试样、O形环试样、拉伸试样和音叉试样。


  2. 缺口试样


  缺口试样是模拟金属材料中宏观裂纹和各种加工缺口效应以考察材料应力腐蚀敏感性的专门试样。使用缺口效应有以下优点：①. 缩短孕育期，加速应力腐蚀进程；②. 使应力腐蚀限定于缺口区域；③. 改善测量数据的重现性；④. 便于测量某些参数，如裂纹扩展速率。


 3. 预制裂纹试样


  预制裂纹试样是预开机械缺口并经疲劳法处理产生裂纹的试样，通过应力腐蚀实验和断裂力学分析，测试结果可用于工程设计、安全评定和寿命设计。这种基于断裂力学的预制裂纹试样，由于显著地缩短了孕育期而加速应力腐蚀破坏，测试时间短，数据比较集中，便于研究裂纹扩展动力学过程。



二、应力腐蚀实验的加载方式


 在应力腐蚀实验中，应根据实验目的选择合适的试样类型和加载方式。加载方式通常可以分为恒载荷、恒变形和慢应变速率拉伸加载三种方式。


 1. 恒载荷加载方式


 利用砝码、力矩、弹簧等对试样施加一定的载荷进行应力腐蚀实验。这种加载应力的方式往往用于模拟工程构件可能受到的工作应力和加工应力。可采用直接拉伸加载，如在一端固定的试样上直接悬挂砝码；也可采用杠杆系统加载，这种方式始终具有恒定的外加载荷。恒载荷应力腐蚀实验虽然外加载荷是恒定的，但试样在暴露过程中由于腐蚀和产生裂纹使其横截面积不断减小，从而使断裂面上的有效应力不断增加。与恒变形实验相比，必然导致试样过早断裂。恒载荷实验条件更为严苛，试样寿命更短，应力腐蚀的临界应力更低。


 2. 恒变形加载方式


 通过直接拉伸或弯曲使试样变形而产生拉应力，利用具有足够刚性的框架维持这种变形或者直接采用加力框架，以保证试样变形恒定，此为恒变形加载方式。这种加载应力方式的试样类型及恒变形加载的预制裂纹试样等均属于恒变形加载方式。恒变形应力腐蚀实验过程中，当裂纹产生后还会引起应力下降，这是因为应力在裂尖高度集中，使裂纹张开，而且有一部分外加弹性应变转变成为塑性应变，应力下降使裂纹的发展放慢或终止，因此可能观察不到试样完全断裂的现象，只能借助微观金相检查分析裂纹的生成。此外，为确定裂纹最初出现的时间，经常需要中断实验，取出试样观察。


3. 慢应变速率加载方式


 慢应变速率实验（Slow Strain Rate Test,SSRT)方法是由P.N.Parkins 和 Honthorne等人提出，并作为实验室实验方法而建立起来的，1977年统一命名为SSRT.作为实验室实验方法，最初应用于快速选材、判断不同合金成分和不同结构等对应力腐蚀的敏感性或对各类电化学参数的影响等，近年来已用于理论研究，并逐渐成为研究应力腐蚀行为的经典方法，已被ISO和ASTM定为判断应力腐蚀开裂的一种标准方法。SSRT方法提供了在传统应力腐蚀实验不能迅速激发应力腐蚀的环境里确定延性材料应力腐蚀敏感性的快速实验方法，由于它具有可大大缩短应力腐蚀实验周期，并且可以采用光滑小试样等一系列优点，因而被广泛应用于各种材料一介质的应力腐蚀研究。


 一些研究者认为：在发生应力腐蚀的体系中，应力的作用是为了促进应变速率，真正控制应力腐蚀裂纹发生和扩展的参数是应变速率而不是应力本身。事实上，在恒载荷和恒应变实验中以及在实际发生应力腐蚀的设备部件中，裂纹扩展的同时也或多或少地伴有缓慢的动态应变，应变速率取决于初始应力值和控制蠕变的各冶金参量。电子金相研究表明，应力腐蚀是通过外加应力所产生的滑移台阶上的腐蚀产生的，某一体系的应力腐蚀只在某一应变速率范围内才显示出来。


 慢应变速率实验中，最重要的变量是应变速率的大小。一般发生应力腐蚀的应变速率为10-7~10-4s-1,在这一应变速率范围内，将使裂纹尖端的变形、溶解、成膜和扩展处于产生应力腐蚀破裂的临界平衡状态。除了进行专门的研究，通常推荐使用标准的拉伸试样（ASTME8),其标距长度、半径等都做了具体的规定。由于SSRT方法本身就具有加速作用，因此对实验介质一般要求不是特别苛刻，可以采用实际应用的介质。


 SSRT最常用的加载方式是采用单轴拉伸方法。这种加载方法是在拉伸机上将试样的卡头以一定唯一速度移动，使试样发生慢应变，其应变速率在10-7~10-3s-1变化，直至把试样拉断。图中即为一种单轴拉伸SSRT试验机。对一台SSRT所用的单轴向拉伸试验机的要求是：①. 在试样所承受的载荷下，设备有足够的刚性，不致变形；②. 能提供可重现的恒应变速率，范围为10-8~10-4S-1; ③. 备有能维持实验条件的实验容器及其他控制和记录的仪器、仪表。慢应变速率实验结果通常与在不发生应力腐蚀的惰性介质（如油或空气）中的实验结果进行比较，以两者在相同温度和应变速率下的实验结果的相对值表征应力腐蚀的敏感性。主要有以下几个评定指标。研究应力腐蚀行为、规律和机理时，还经常辅以金相观察、断口分析和扫描电镜等多种现代研究分析手段。