平(ping)時講的氫(qing)脆為(wei)由內氫(qing)或者外氫(qing)導(dao)致(zhi)而形成的可逆氫(qing)脆，其主要(yao)特(te)點如下：

 1. 應(ying)變(bian)速(su)度(du)(du)低(di)氫(qing)脆(cui)敏感性強，形變(bian)速(su)度(du)(du)的增高(gao)導致(zhi)氫(qing)脆(cui)發(fa)生的溫(wen)度(du)(du)范疇(chou)變(bian)窄、塑性減小、幅度(du)(du)變(bian)低(di)，即氫(qing)脆(cui)不(bu)容易發(fa)生。此(ci)外，如果應(ying)變(bian)速(su)度(du)(du)高(gao)于(yu)某臨界值，則氫(qing)脆(cui)不(bu)會發(fa)生。

 2. 氫(qing)(qing)脆(cui)對高(gao)強度(du)(du)鋼(gang)較(jiao)敏(min)感(gan)，這是由于高(gao)強度(du)(du)鋼(gang)在熱力學上比較(jiao)不穩定，容易(yi)發生脆(cui)化，氫(qing)(qing)脆(cui)的(de)敏(min)感(gan)性隨(sui)著材(cai)料屈服極限值的(de)升高(gao)而(er)升高(gao)。

 3. 氫脆(cui)對(dui)含氫量較敏感(gan)，鋼(gang)的氫脆(cui)臨界(jie)應力值隨著(zhu)氫濃(nong)度的增(zeng)加而下降，同(tong)時鋼(gang)發(fa)生氫脆(cui)的孕育期和破壞(huai)時間均隨著(zhu)氫濃(nong)度的升高而縮短。

 4. 氫脆的(de)(de)(de)產(chan)(chan)生(sheng)是在(zai)某個(ge)應(ying)力(li)范(fan)圍之內的(de)(de)(de)，即氫脆的(de)(de)(de)產(chan)(chan)生(sheng)存在(zai)一(yi)個(ge)上、下臨界應(ying)力(li)值(zhi)(zhi)，其為(wei)一(yi)種延遲破壞。只有當應(ying)力(li)在(zai)上、下臨界應(ying)力(li)值(zhi)(zhi)之間時(shi)(shi)延遲破壞才會發生(sheng)，其發生(sheng)主(zhu)要有三(san)個(ge)階段，分別(bie)為(wei)孕育期(qi)、裂紋在(zai)應(ying)力(li)作用下長大及(ji)失穩斷裂。而應(ying)力(li)低于(yu)(yu)下臨界應(ying)力(li)值(zhi)(zhi)時(shi)(shi)不管時(shi)(shi)間多久都不會出現(xian)脆斷現(xian)象；當應(ying)力(li)高(gao)于(yu)(yu)上臨界應(ying)力(li)值(zhi)(zhi)時(shi)(shi)就能夠(gou)出現(xian)瞬時(shi)(shi)脆斷的(de)(de)(de)現(xian)象。

 5. 溫度越高氫脆(cui)(cui)(cui)敏感性越低，即氫脆(cui)(cui)(cui)具有低脆(cui)(cui)(cui)性溫度特征。此(ci)外，氫脆(cui)(cui)(cui)的裂(lie)紋擴(kuo)展具有不連續的特征，很(hen)少出現分支并且通常情況下(xia)很(hen)少在(zai)材料的表面形成裂(lie)紋源。

在應(ying)力影響下(xia)，氫能夠在裂紋尖端的三(san)向應(ying)力區富集，導致材料斷裂應(ying)力減小從而造成脆(cui)性斷裂。現(xian)階段(duan)較(jiao)為流(liu)行的氫脆(cui)機制如下(xia)：

1. 氫壓理論

  氫壓(ya)理論指(zhi)出一些(xie)過飽(bao)和(he)的(de)(de)(de)氧在(zai)金屬(shu)(shu)中的(de)(de)(de)一些(xie)缺(que)陷位置（如孔隙，晶(jing)界）析(xi)出，并且(qie)H結合成(cheng)H2能夠在(zai)金屬(shu)(shu)的(de)(de)(de)這些(xie)缺(que)陷處形(xing)(xing)成(cheng)比(bi)較(jiao)大的(de)(de)(de)內(nei)壓(ya)力(li)，該內(nei)壓(ya)力(li)跟外外應(ying)力(li)或者金屬(shu)(shu)內(nei)部的(de)(de)(de)殘余應(ying)力(li)形(xing)(xing)成(cheng)合力(li)，當金屬(shu)(shu)的(de)(de)(de)屈服極限(xian)低于這個合力(li)時，斷裂就會發生、即氫在(zai)金屬(shu)(shu)材料缺(que)陷處所形(xing)(xing)成(cheng)的(de)(de)(de)內(nei)壓(ya)力(li)跟外應(ying)力(li)促進(jin)了(le)裂紋的(de)(de)(de)形(xing)(xing)成(cheng)和(he)發展，

2. 吸附氫降低表面能理(li)論(lun)

  氫(qing)(qing)吸(xi)(xi)附在裂(lie)(lie)紋尖端時能夠(gou)導致金屬表(biao)面能減(jian)小(xiao)，進面造成金屬的斷裂(lie)(lie)應力(li)減(jian)小(xiao)，吸(xi)(xi)附氫(qing)(qing)降低表(biao)面能理論(lun)可(ke)以被(bei)用(yong)來(lai)很好地詮(quan)釋(shi)(shi)應變速率(lv)對氫(qing)(qing)脆(cui)的作(zuo)用(yong)，闡明氫(qing)(qing)脆(cui)發(fa)生孕育期的存在及在較低的氫(qing)(qing)分壓條件下實(shi)驗過(guo)程中出現(xian)脆(cui)斷現(xian)象等。但是(shi)吸(xi)(xi)附氫(qing)(qing)降低表(biao)面能理論(lun)不(bu)可(ke)以用(yong)來(lai)解釋(shi)(shi)氫(qing)(qing)脆(cui)可(ke)逆性的特(te)點，以及不(bu)可(ke)以解釋(shi)(shi)氫(qing)(qing)脆(cui)裂(lie)(lie)紋擴展具有不(bu)連續特(te)征等。

3. 弱鍵理論

  氫在(zai)應力(li)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)作用下會(hui)在(zai)材料缺(que)口或者裂(lie)紋尖端的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)三向應力(li)區(qu)聚集(ji)，進而導致該(gai)處金(jin)(jin)(jin)屬(shu)原子(zi)(zi)鍵(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)結合(he)(he)能降(jiang)低，金(jin)(jin)(jin)屬(shu)在(zai)較(jiao)小的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)應力(li)作用下就會(hui)發生(sheng)脆(cui)(cui)性斷裂(lie)。氫能夠減弱原子(zi)(zi)鍵(jian)(jian)結合(he)(he)能的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)原因(yin)在(zai)于(yu)氫的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)1S電子(zi)(zi)進人到了(le)過(guo)(guo)渡(du)族金(jin)(jin)(jin)屬(shu)元(yuan)素(su)沒(mei)有填滿的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)3d帶(dai)，使得金(jin)(jin)(jin)屬(shu)3d帶(dai)電子(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)密集(ji)度增強，提高了(le)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)原子(zi)(zi)之(zhi)間(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)排斥力(li)、減弱了(le)其鍵(jian)(jian)力(li)，進而導致了(le)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)脆(cui)(cui)化。但是非過(guo)(guo)渡(du)族由于(yu)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)元(yuan)素(su)不存在(zai)3d帶(dai)，因(yin)而該(gai)理論(lun)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)缺(que)陷在(zai)于(yu)無(wu)法解釋非過(guo)(guo)渡(du)族金(jin)(jin)(jin)屬(shu)合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)，例如(ru)，鋁合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)、鎂合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)等的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)可(ke)逆性氫脆(cui)(cui)。

4. 氫氣團釘扎理(li)論

  氫(qing)(qing)氣(qi)團(tuan)釘扎理論(lun)指(zhi)出氫(qing)(qing)脆的(de)(de)發生(sheng)(sheng)是由于位錯(cuo)的(de)(de)移(yi)動(dong)(dong)(dong)(dong)受到氫(qing)(qing)的(de)(de)釘扎作用(yong)導(dao)致(zhi)的(de)(de)，同時(shi)氫(qing)(qing)與位錯(cuo)之(zhi)間的(de)(de)互相(xiang)作用(yong)理論(lun)指(zhi)出氫(qing)(qing)脆僅存在于在特定的(de)(de)溫(wen)度(du)(du)及(ji)形變范(fan)疇之(zhi)內。當(dang)溫(wen)度(du)(du)處于小于臨界溫(wen)度(du)(du)的(de)(de)條件下，Cottrell氣(qi)團(tuan)能(neng)夠(gou)在含(han)氫(qing)(qing)金屬的(de)(de)形變過(guo)程(cheng)中產(chan)生(sheng)(sheng)。氫(qing)(qing)原子的(de)(de)擴散在溫(wen)度(du)(du)不太低(di)但(dan)是形變速度(du)(du)較小的(de)(de)條件下能(neng)夠(gou)與位錯(cuo)運(yun)(yun)動(dong)(dong)(dong)(dong)速度(du)(du)相(xiang)適(shi)合(he)，即Cottrell氣(qi)團(tuan)在落后(hou)于位錯(cuo)一定距(ju)離的(de)(de)情況下伴隨著位錯(cuo)運(yun)(yun)動(dong)(dong)(dong)(dong)而運(yun)(yun)動(dong)(dong)(dong)(dong)，即導(dao)致(zhi)位錯(cuo)不能(neng)自由運(yun)(yun)動(dong)(dong)(dong)(dong)，該(gai)種情形被稱為氫(qing)(qing)對位錯(cuo)移(yi)動(dong)(dong)(dong)(dong)產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)(de)釘扎效應(ying)(ying)。該(gai)種效應(ying)(ying)能(neng)夠(gou)導(dao)致(zhi)材料(liao)發生(sheng)(sheng)局(ju)部硬化(hua)的(de)(de)現象，新位錯(cuo)在外力的(de)(de)影響下連續產(chan)生(sheng)(sheng)，當(dang)新位錯(cuo)跟(gen) Cottrell氣(qi)團(tuan)在移(yi)動(dong)(dong)(dong)(dong)過(guo)程(cheng)中碰到例如(ru)晶界等障礙時(shi)，就(jiu)會(hui)在障礙處產(chan)生(sheng)(sheng)氫(qing)(qing)氣(qi)集結及(ji)位錯(cuo)塞積，在應(ying)(ying)力足夠(gou)大的(de)(de)狀況下就(jiu)會(hui)形成裂紋，并且會(hui)自此擴展以及(ji)長大。