氫能夠?qū)е潞辖鸩牧习l(fā)生多種樣式損壞，如氫致滯后斷裂、氫脆及高溫氫腐蝕等，其中氫脆（Hydrogen Embrittlement,HE)指在應(yīng)力和氫這兩種因素的共同作用下引起金屬塑性降低、產(chǎn)生損傷或斷裂的現(xiàn)象，氫脆又被稱為氫損傷或氫致開裂，不僅能夠降低金屬材料的斷面收縮率，同時(shí)也會(huì)使金屬材料的沖擊韌性值和疲勞壽命得到顯著降低。氫脆在小于金屬斷裂強(qiáng)度的拉伸作用條件下，經(jīng)過一段時(shí)間后能夠?qū)е陆饘佼a(chǎn)生忽然脆斷，這種脆斷是在沒有預(yù)兆的情況下發(fā)生的，因而氫脆的破壞性和危險(xiǎn)性是極大的，并且材料發(fā)生氫脆能夠引起較低應(yīng)力下的開裂、斷裂及爆炸等事故，危害人身安全并且容易帶來財(cái)產(chǎn)的嚴(yán)重?fù)p耗。

  雙相不銹鋼由于其較優(yōu)的抗腐蝕能力及力學(xué)性能，在油氣運(yùn)輸業(yè)、煉油化工業(yè)及石油天然氣開采等領(lǐng)域得到越來越多的使用，在這些使用環(huán)境中，雙相不銹鋼面臨最主要的腐蝕問題為氫脆。氫主要留存于鋼的晶格間隙中，同時(shí)也會(huì)以原子的形態(tài)留在鋼的組織缺陷處，鋼的組織缺陷主要包括位錯(cuò)、晶界、空位、微孔洞及第二相微粒等。通常情況下，合金晶格缺陷周邊區(qū)域都會(huì)具有應(yīng)變場(chǎng)和應(yīng)力，有助于將氫吸引在晶格缺陷周邊進(jìn)而能夠捕獲氫；另外，在擴(kuò)散機(jī)制作用下，金屬或合金的晶格間隙點(diǎn)及內(nèi)部氫陷阱點(diǎn)的氫原子會(huì)達(dá)到一個(gè)平衡。

 氫脆的發(fā)生與氫有著十分密切的聯(lián)系，其中氫的來源主要有兩個(gè)方面，即內(nèi)氫和外氫。

1. 內(nèi)氫

  內(nèi)氫是指在冶煉、酸洗、焊接等過程中導(dǎo)致鋼內(nèi)部存在氫，即鋼在使用和實(shí)驗(yàn)之前就已經(jīng)存在氫，例如，在冶煉鋼的進(jìn)程中，爐內(nèi)部的水發(fā)生分解進(jìn)而導(dǎo)致氫的生成；鋼在電鍍前和熱處理后全部要經(jīng)過酸洗這一過程，在這過程中鋼跟酸會(huì)進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)進(jìn)而導(dǎo)致氫在陰極區(qū)生成，這些氫中有的會(huì)擴(kuò)散到鋼的內(nèi)部；焊接是一種局部冶煉過程，涉及焊縫金屬的融化和凝固，當(dāng)焊條藥皮或者環(huán)境中含有較多水分時(shí)，在焊接的局部高溫下也可以將氫代入熔池，容易將氫引入到金屬內(nèi)部進(jìn)而造成與白點(diǎn)類似的問題，于焊接熱影響區(qū)產(chǎn)生焊接冷裂紋。

2. 外氫

  外氫是指材料本身含氫量較少，但是在致氫氣體中及在氫氣中工作或者腐蝕的陰極過程中都有可能引入氫，這些氫都可以在鋼的表面形成原子氫進(jìn)入到鋼的內(nèi)部，例如：石化工業(yè)中的反應(yīng)塔等受力結(jié)構(gòu)鋼件是在具有氫或者硫化氫環(huán)境中進(jìn)行工作的，由于工作環(huán)境中存在氫并且氫進(jìn)入到金屬內(nèi)部進(jìn)而導(dǎo)致應(yīng)用結(jié)構(gòu)鋼件氫脆的產(chǎn)生；又如析氫腐蝕過程中生成的氫大部分是因?yàn)殇摯嬖谟贖+的介質(zhì)中，其表面與含氫物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)生成［H]或者H2,氣態(tài)氫或者吸附在鋼表面或者發(fā)生分解進(jìn)而形成活性氫原子，能夠進(jìn)一步導(dǎo)致鋼發(fā)生脆化。