氫脆的研究由來已久，各國學者對其在各種環境下的產生原理及過程有著廣泛而深入的探索。J.Woodtli等學者研究了氫脆現象和應力腐蝕開裂現象的特征及破壞作用；M.V.Biezma等學者探討了氫在微生物腐蝕環境下對于應力腐蝕開(kai)裂過程的影響，結果表明在此環境下，氫脆和應力腐蝕使材料力學性能的下降，并且兩者之間有協同作用；R.A.Oriani等學者在氫的作用導致材料性能降低方面進行了研究，實驗重點考察了吸收和解吸作用對氫滲透電流的影響，建立了一種新型的氫滲透數據處理模型。
1. 環境(jing)因素的影響
氫(qing)(qing)脆是特定(ding)材料(liao)在特定(ding)環(huan)境下(xia)的(de)脆斷現(xian)象，是環(huan)境與材料(liao)相互作用的(de)結果。敏感(gan)材料(liao)在含有(you)氫(qing)(qing)元素的(de)環(huan)境中都(dou)有(you)可能發生氫(qing)(qing)脆，影響(xiang)氫(qing)(qing)脆的(de)環(huan)境因素有(you)溫(wen)度、pH、氧化還(huan)原(yuan)電(dian)位、特殊離(li)子(zi)、氣體化合物等。
a. 溫度
氫脆在(zai)溫(wen)度(du)-30~30℃附近最(zui)敏(min)感，一(yi)般發生(sheng)在(zai)-100~150℃范圍內，在(zai)低溫(wen)或高溫(wen)時氫脆敏(min)感性降低。隨溫(wen)度(du)的(de)升(sheng)高氫在(zai)金屬中(zhong)的(de)溶解(jie)度(du)、擴散(san)速率(lv)升(sheng)高。溫(wen)度(du)不僅有(you)利于(yu)氫滲透也有(you)利于(yu)氫的(de)復合，是一(yi)種雙重(zhong)影(ying)響。溫(wen)度(du)主要通過(guo)影(ying)響材料中(zhong)氫濃度(du)、氫擴散(san)速率(lv)從(cong)而影(ying)響材料的(de)氫脆。
b. pH值
pH值(zhi)的(de)(de)(de)(de)大小(xiao)直接決定了(le)H+的(de)(de)(de)(de)多少(shao)，進而(er)(er)可能(neng)影響氫(qing)(qing)的(de)(de)(de)(de)生成，但并(bing)不(bu)是(shi)簡單(dan)的(de)(de)(de)(de)pH越(yue)低(di)氫(qing)(qing)脆越(yue)容易發生。不(bu)同的(de)(de)(de)(de)材(cai)料和溶液(ye)會有不(bu)同的(de)(de)(de)(de)影響結果，通(tong)常情況(kuang)下，由于(yu)pH值(zhi)降(jiang)低(di)H+增多有利于(yu)氫(qing)(qing)的(de)(de)(de)(de)產(chan)生，氫(qing)(qing)脆敏(min)感(gan)性升(sheng)高。但E.M.K.Hillier等人研究發現，電鍍中pH值(zhi)降(jiang)低(di)有利于(yu)能(neng)抑(yi)制氫(qing)(qing)脆的(de)(de)(de)(de)富鈷相的(de)(de)(de)(de)形成，從而(er)(er)降(jiang)低(di)了(le)材(cai)料的(de)(de)(de)(de)氫(qing)(qing)脆敏(min)感(gan)性。雖然在高pH值(zhi)條(tiao)件(jian)下H+較(jiao)少(shao)，但并(bing)不(bu)一定影響氫(qing)(qing)的(de)(de)(de)(de)生成，主要起(qi)決定作(zuo)用的(de)(de)(de)(de)是(shi)陰(yin)極(ji)反應。
c. 氧化還原(yuan)電(dian)位(wei)
電位越負(fu)越有利于(yu)(yu)析氫(qing)(qing)反應的(de)發(fa)生(sheng)，因此更有利于(yu)(yu)氫(qing)(qing)脆的(de)發(fa)生(sheng)。Wen-Ta Tsai等人(ren)的(de)研究發(fa)現(xian)2205雙相不(bu)銹鋼在陽極(ji)電位區以(yi)及腐(fu)蝕電位附近（380~500mV范圍內）均不(bu)發(fa)生(sheng)氫(qing)(qing)脆，只(zhi)有當電位處于(yu)(yu)較負(fu)的(de)陰極(ji)電位區（＜900mV)時才發(fa)生(sheng)氫(qing)(qing)脆。說明電位降低氫(qing)(qing)脆敏(min)感性增高(gao)。特別是(shi)在對材料進(jin)行陰極(ji)保(bao)護(hu)時，控制保(bao)護(hu)電位對預防氫(qing)(qing)脆更重要(yao)。
d. 特殊離子
環境(jing)中的(de)(de)離(li)子主(zhu)要通過影(ying)響(xiang)(xiang)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)的(de)(de)產生，進而影(ying)響(xiang)(xiang)材料的(de)(de)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)。其(qi)中，由于硫(liu)(liu)化(hua)(hua)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)或硫(liu)(liu)離(li)子引發(fa)的(de)(de)SCC是(shi)目前國(guo)內(nei)外學者研究(jiu)(jiu)的(de)(de)焦點，特(te)別是(shi)在(zai)研究(jiu)(jiu)含硫(liu)(liu)原(yuan)油(you)輸油(you)管(guan)道的(de)(de)環境(jing)脆(cui)斷(duan)時，氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)機理以硫(liu)(liu)化(hua)(hua)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)為(wei)主(zhu)。余剛(gang)等人研究(jiu)(jiu)發(fa)現隨溶液(ye)中硫(liu)(liu)化(hua)(hua)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)溶液(ye)質(zhi)(zhi)量(liang)分(fen)數(shu)的(de)(de)增加，16MnR鋼(gang)的(de)(de)穩態滲氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)電流密度逐漸(jian)增大，在(zai)高質(zhi)(zhi)量(liang)分(fen)數(shu)區(qu)趨于穩定值。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)質(zhi)(zhi)量(liang)分(fen)數(shu)的(de)(de)增大使二(er)價(jia)硫(liu)(liu)離(li)子含量(liang)增加，對(dui)原(yuan)子氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)結(jie)合成(cheng)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)分(fen)子的(de)(de)毒化(hua)(hua)作用(yong)也(ye)逐漸(jian)增強(qiang)，鋼(gang)表(biao)面(mian)原(yuan)子氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)濃(nong)度的(de)(de)增大能增大滲氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)的(de)(de)效率(lv)。亞(ya)硫(liu)(liu)酸根離(li)子也(ye)能促進氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)滲透(tou)，特(te)別是(shi)在(zai)含有二(er)氧(yang)化(hua)(hua)硫(liu)(liu)的(de)(de)大氣(qi)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)滲透(tou)中作用(yong)更明顯。其(qi)他的(de)(de)離(li)子，如氯離(li)子能破壞(huai)金屬氧(yang)化(hua)(hua)膜(mo)，間接促進氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)滲透(tou)，而且含氯離(li)子環境(jing)，如海洋環境(jing)等是(shi)材料脆(cui)斷(duan)的(de)(de)敏感介質(zhi)(zhi)，對(dui)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)也(ye)有一定的(de)(de)影(ying)響(xiang)(xiang)。
此外，生(sheng)物因(yin)素，如硫酸鹽還原菌(jun)（SRB)在(zai)代謝(xie)過程中(zhong)產生(sheng)氫，對氫脆也會(hui)產生(sheng)一定影響。總之，環境對氫脆的影響主(zhu)要是通(tong)過影響氫的來源和傳輸(shu)擴較敏感。
2. 材料本身對氫脆的影響
a. 強度(du)水平
一般氫(qing)脆(cui)(cui)敏感性隨硬度(du)、強度(du)的(de)升高(gao)而增高(gao)。由于應力梯度(du)有(you)利(li)于氫(qing)擴散，因(yin)此材料在使用、焊接等處理工藝過程中等造成(cheng)的(de)殘余應力會使其氫(qing)脆(cui)(cui)敏感性提高(gao)。
b. 合金元素
氫(qing)與不(bu)(bu)同(tong)的(de)金屬(shu)元(yuan)素的(de)結合(he)作用能力(li)，在(zai)其(qi)(qi)中(zhong)的(de)擴散速(su)率不(bu)(bu)同(tong)造成不(bu)(bu)同(tong)金屬(shu)材料的(de)氫(qing)脆(cui)(cui)敏感性也不(bu)(bu)同(tong)。如在(zai)鐵鎳二(er)元(yuan)合(he)金中(zhong)，氫(qing)的(de)滲透速(su)率隨(sui)Ni含量的(de)增(zeng)加而增(zeng)大，欽合(he)金對(dui)氫(qing)脆(cui)(cui)的(de)敏感性較其(qi)(qi)他(ta)金屬(shu)更高(gao)，已經成為(wei)研究(jiu)熱點。
U.Prakash等人研究發現鐵(tie)鋁(lv)合金中C或Al的(de)含量升高(gao)能適當抑制(zhi)氫脆(cui)。
c. 微觀結構
不(bu)(bu)同(tong)(tong)的(de)金屬(shu)以及(ji)合金都有(you)(you)不(bu)(bu)同(tong)(tong)的(de)微(wei)觀結(jie)構(gou)，氫(qing)(qing)(qing)原子在金屬(shu)中主要是通過(guo)晶(jing)界或空(kong)隙擴散，而(er)且主要偏聚在晶(jing)界、夾(jia)雜物等(deng)缺陷處。微(wei)觀結(jie)構(gou)直(zhi)接(jie)影響(xiang)(xiang)了氫(qing)(qing)(qing)在材料中的(de)擴散、偏聚、與金屬(shu)的(de)相互作(zuo)用等(deng)材料脆(cui)(cui)斷(duan)過(guo)程中的(de)關鍵步驟，是氫(qing)(qing)(qing)脆(cui)(cui)的(de)重(zhong)要影響(xiang)(xiang)因素(su)(su)。不(bu)(bu)同(tong)(tong)晶(jing)體(ti)(ti)結(jie)構(gou)中，馬氏(shi)體(ti)(ti)比貝(bei)氏(shi)體(ti)(ti)、珠(zhu)光體(ti)(ti)、鐵(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)、奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)、沉積硬化鋼的(de)氫(qing)(qing)(qing)脆(cui)(cui)敏感性(xing)(xing)高(gao)(gao)；貝(bei)氏(shi)體(ti)(ti)比珠(zhu)光體(ti)(ti)、鐵(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)的(de)氫(qing)(qing)(qing)脆(cui)(cui)敏感性(xing)(xing)高(gao)(gao)；抑(yi)制氫(qing)(qing)(qing)脆(cui)(cui)方面鐵(tie)素(su)(su)體(ti)(ti)不(bu)(bu)如奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)，而(er)且兩(liang)相的(de)比例及(ji)晶(jing)粒大小也影響(xiang)(xiang)氫(qing)(qing)(qing)脆(cui)(cui)敏感性(xing)(xing)。微(wei)觀結(jie)構(gou)中，位錯作(zuo)為(wei)(wei)(wei)可逆陷阱，位錯密(mi)度越(yue)(yue)(yue)(yue)高(gao)(gao)越(yue)(yue)(yue)(yue)有(you)(you)利于氫(qing)(qing)(qing)的(de)擴散傳(chuan)輸，從而(er)增高(gao)(gao)氫(qing)(qing)(qing)脆(cui)(cui)敏感性(xing)(xing)；相反作(zuo)為(wei)(wei)(wei)不(bu)(bu)可逆陷阱的(de)微(wei)觀結(jie)構(gou)如金屬(shu)碳(tan)化物、晶(jing)間(jian)沉積物、轉變(bian)奧(ao)氏(shi)體(ti)(ti)結(jie)構(gou)等(deng)的(de)數量越(yue)(yue)(yue)(yue)多，分(fen)布(bu)越(yue)(yue)(yue)(yue)均勻，氫(qing)(qing)(qing)脆(cui)(cui)敏感性(xing)(xing)越(yue)(yue)(yue)(yue)低(di)。一般認為(wei)(wei)(wei)材料的(de)晶(jing)粒越(yue)(yue)(yue)(yue)細、分(fen)布(bu)越(yue)(yue)(yue)(yue)均勻，缺陷越(yue)(yue)(yue)(yue)少，材料抗氫(qing)(qing)(qing)脆(cui)(cui)性(xing)(xing)能越(yue)(yue)(yue)(yue)好。此外，材料中的(de)雜質元素(su)(su)與主體(ti)(ti)元素(su)(su)結(jie)合，改變(bian)了其微(wei)觀結(jie)構(gou)以及(ji)陷阱的(de)數量和分(fen)布(bu)形態(tai)，從而(er)降低(di)或提高(gao)(gao)材料的(de)氫(qing)(qing)(qing)脆(cui)(cui)敏感性(xing)(xing)。
