石油工业是一个国家能源的支柱，随着经济的发展，国内对石油的需求量也越来越大。因此，加大对国内各大油田深层石油的开采变得日益迫切。压裂泵是石油开采过程中的关键设备，目前在国内各大油气田深层采油作业中广泛使用。但是，在实际使用过程中这种压裂泵经常发生突发性破坏，严重影响了生产的正常进行，造成了巨大的经济损失。所以，弄清楚压裂泵失效的过程和原因已经势在必行。压裂泵所用材料主要为25Cr2Ni4MoV，这种合金钢有着较优异的综合力学性能。已经有研究表明，压裂泵在高浓度盐酸环境中受到拉应力的共同作用，应力腐蚀开裂是导致压裂泵突发破坏的原因之一。本文采用四点弯应力腐蚀试验装置研究了25Cr2Ni4MoV钢在盐酸溶液中的开裂过程，得到缺口位置挠度随时间变化的关系曲线。结果发现，整个开裂过程分为三个阶段：裂纹萌生、裂纹扩展与瞬间断裂；同时，断裂时间随着外加应力的减小而增大，呈现出典型的应力腐蚀开裂特征。本文还探究了合金元素以及材料微观组织对25Cr2Ni4MoV钢应力腐蚀性能的影响，分析了这种材料发生应力腐蚀开裂的机理。25Cr2Ni4MoV与30CrNi2MoV钢的应力腐蚀对比实验结果显示，Cr/C比较低的30CrNi2MoV钢应力腐蚀寿命更短，说明提高Cr/C比有利于改善材料的应力腐蚀性能。通过控制淬火温度、保温时间以及回火温度等热处理工艺参数，改变了25Cr2Ni4MoV钢的显微组织。实验结果表明，原奥氏体平均晶粒越小，回火温度越高，试样应力腐蚀寿命越长。采用扫描电子显微镜（SEM）观察25Cr2Ni4MoV钢应力腐蚀裂纹萌生期以及扩展期的微观特征，结果显示裂纹的萌生主要发生在原奥氏体晶界上，裂纹的扩展与尖端应力集中有关，一般呈“Z”字形或者近似直线形。在透射电子显微镜（TEM）下对原奥氏体晶界进行观察发现，晶界上分布着许多离散的长条状析出物（第二相颗粒）。在晶界上进行能谱（EDS）分析，发现Cr元素的含量只有基体含量的1/2或更低。原奥氏体晶界上由于存在析出物，同时Cr含量低于基体，在盐酸溶液中很容易成为阳极而被优先腐蚀，腐蚀沿着晶界进行就形成了微裂纹。与外加应力方向垂直的微裂纹不断长大，最终达到临界裂纹长度，成为应力腐蚀开裂的主裂纹。