ssc與hic測試——容大檢測

“SSC”和“HIC”是材料工程，特別是涉及石油天然氣（尤其是含硫環境）、化工、壓力容器等領域中，評估材料在特定腐蝕環境下性能的兩個關鍵測試。它們都涉及到濕硫化氫（H?S）環境下的失效模式，但測試的目的、機制和側重點不同。

SSC (Sulfide Stress Cracking) - 硫化物應力開裂

定義與目的： 評估高強度鋼和硬焊縫在拉伸應力（可以是外加應力或殘余應力）和水和硫化氫（H?S）環境共同作用下，發生脆性斷裂的敏感性。目的是確定材料在這種惡劣環境下的服役極限應力水平。

失效機制： 硫化氫腐蝕金屬表面，產生氫原子（H?）。 這些氫原子被金屬吸收并擴散進入內部。 在拉伸應力作用下，氫原子在應力集中區域（如晶界、位錯、微觀結構缺陷）聚集，導致局部脆化。 最終導致低于材料屈服強度的脆性裂紋萌生和擴展。

關鍵要素： 拉伸應力： 必須存在（施加的或殘余的）。 高強度/高硬度： 材料強度/硬度越高，對SSC越敏感（通常有硬度上限要求，如HRC 22）。 濕H?S環境： 含有溶解H?S的水溶液。

脆性斷裂： 失效形式通常是突然的、脆性的。

測試標準： 最常用的是 NACE TM0177 (Method A, B, C, D) 和 ISO 7539 系列中的相關部分。API 5CT, API 6A等產品標準中引用這些測試方法。

應用場景： 油套管、井下工具、閥門、法蘭螺栓、壓力容器用高強度鋼部件等可能暴露在含H?S酸性環境且承受應力的地方。

HIC (Hydrogen Induced Cracking) - 氫致開裂

定義與目的： 評估中低強度鋼板材/管材（特別是軋制態）在濕硫化氫（H?S）環境中，無需外加應力的情況下，因氫原子擴散進入并在內部缺陷處聚集形成高壓氫氣分子（H?），從而在鋼板內部產生階梯狀裂紋（平行于軋制面）和/或鼓泡的敏感性。目的是評價材料的純凈度、致密性和抗內部氫損傷能力。

失效機制： 硫化氫腐蝕金屬表面，產生氫原子（H?）。 氫原子被吸收并擴散進入鋼中。 在鋼內部的夾雜物（特別是長條狀MnS夾雜）、偏析帶、分層等缺陷處聚集，結合成氫分子（H?）。 氫分子體積大，無法擴散出去，在缺陷處產生極高的內壓。 高壓氫氣導致缺陷擴展，形成平行于軋制面的內部裂紋（HIC裂紋）和/或使鋼板表面局部鼓起（鼓泡）。

關鍵要素： 無需外加應力： 主要靠內部氫壓驅動。 中低強度鋼： 主要是軋制板材/卷板/管材（如管線鋼、壓力容器板）。

內部缺陷： 夾雜物、偏析、分層是主要誘因。 濕H?S環境： 含有溶解H?S的水溶液。 內部裂紋/鼓泡： 失效形式是內部的平行裂紋和/或表面鼓泡。

測試標準： 最常用的是 NACE TM0284。其他標準如 ISO 7539 系列也有相關方法。

應用場景： 輸送含H?S流體的管線鋼管（輸氣管線）、壓力容器殼體、儲罐等通常由中低強度軋制鋼板制成的設備，即使設計應力不高，也需要考慮HIC風險。

重要關聯：

• 兩種測試都源于濕H?S環境下的氫損傷。

• 同一設備可能同時面臨SSC和HIC風險。例如，一條輸送酸性氣體的管線，管體本身需要評估HIC（內部開裂風險），而管線上高強度的連接件（如法蘭螺栓）則需要評估SSC（應力開裂風險）。

• 材料選擇、制造工藝（如熱處理控制硬度、控制夾雜物）、環境控制（如脫水、緩蝕劑）都是防止SSC和HIC的關鍵措施。

選擇進行哪種測試（或兩者都需要）取決于材料的強度水平、應用中的應力狀態以及服役環境。相關產品標準（如API 5L, API 5CT, NACE MR0175/ISO 15156）會明確規定特定應用所需的測試類型和要求。

容大檢測成立于2008年，是一家專業第三方研究機構，擁有CMA和CNAS雙重資質。秉承“科學，公正、創新、高效”的質量方針，容大檢測為您提 SSC與HIC測試服務。

涉及測試：SSC與HIC測試