按照氫脆敏感性與應變速率的關系,可以將氫致開裂分為兩大類。


1. 第一類氫(qing)脆


 氫脆的敏感性隨應變速率的增加而增加,即材料加載前內部已存在某種裂紋源,加載后在應力作用下加快了裂紋的形成與擴展。第一類氫脆包括三種形式:①. 氫腐蝕,由于氫在高溫高壓下與金屬中第二相(夾雜物和合金添加物)發生化學反應,生成高壓氣體(如CH4、SiH4)引起材料脫碳、內裂紋和鼓泡的現象;②. 氫鼓泡,過飽和的氫原子在缺陷位置(如夾雜)析出,形成氫分子,在局部造成很高的氫壓,引起表面鼓泡或內部裂紋的現象;③. 氫化物型氫脆,氫與IVB和VB族金屬有較大的親和力,氫含量較高時容易產生脆性的氫化物相,并在隨后受力時成為裂紋源,引起脆斷。


 上述三種情況將(jiang)造成(cheng)金(jin)屬永久損傷,使材(cai)料塑(su)(su)性(xing)或(huo)(huo)強度降低,即使從金(jin)屬中(zhong)除氫損傷也不能(neng)消除,塑(su)(su)性(xing)或(huo)(huo)強度也不能(neng)恢復(fu),故稱為(wei)不可逆氫脆。


2. 第二類(lei)氫脆


 氫(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)(cui)的(de)(de)敏感(gan)性(xing)隨應(ying)(ying)變(bian)速(su)(su)率增加(jia)而降(jiang)低,即材料在加(jia)載(zai)(zai)前并(bing)不存在裂紋(wen)源,加(jia)載(zai)(zai)后(hou)(hou)在應(ying)(ying)力(li)(li)和氫(qing)(qing)(qing)(qing)的(de)(de)交互作(zuo)用下(xia)逐漸(jian)形成裂紋(wen)源,最(zui)(zui)終導(dao)致脆(cui)(cui)性(xing)斷(duan)裂。第二類氫(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)(cui)包括兩種形式:一(yi)是應(ying)(ying)力(li)(li)誘發(fa)氫(qing)(qing)(qing)(qing)化(hua)物(wu)(wu)型(xing)氫(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)(cui)。在能(neng)夠形成脆(cui)(cui)性(xing)氫(qing)(qing)(qing)(qing)化(hua)物(wu)(wu)的(de)(de)金屬中(zhong)(zhong),當氫(qing)(qing)(qing)(qing)含(han)量較(jiao)低或氫(qing)(qing)(qing)(qing)在固溶體中(zhong)(zhong)的(de)(de)過飽和度較(jiao)低時(shi),尚不能(neng)自(zi)發(fa)形成氫(qing)(qing)(qing)(qing)化(hua)物(wu)(wu);而在應(ying)(ying)力(li)(li)作(zuo)用下(xia),氫(qing)(qing)(qing)(qing)會向(xiang)應(ying)(ying)力(li)(li)集中(zhong)(zhong)處富集,當氫(qing)(qing)(qing)(qing)濃度超過臨界值(zhi)時(shi)就會沉淀(dian)出(chu)氫(qing)(qing)(qing)(qing)化(hua)物(wu)(wu)。這種應(ying)(ying)力(li)(li)誘發(fa)的(de)(de)氫(qing)(qing)(qing)(qing)化(hua)物(wu)(wu)相變(bian)只在較(jiao)低的(de)(de)應(ying)(ying)變(bian)速(su)(su)率下(xia)出(chu)現,并(bing)由此導(dao)致脆(cui)(cui)性(xing)斷(duan)裂,一(yi)旦出(chu)現氫(qing)(qing)(qing)(qing)化(hua)物(wu)(wu),即使卸載(zai)(zai)除氫(qing)(qing)(qing)(qing),靜止(zhi)一(yi)段(duan)時(shi)間后(hou)(hou)再高速(su)(su)變(bian)形,塑性(xing)也不能(neng)恢復,故也是不可(ke)逆(ni)氫(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)(cui)。二是可(ke)逆(ni)氫(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)(cui)。是指含(han)氫(qing)(qing)(qing)(qing)金屬在高速(su)(su)變(bian)形時(shi)并(bing)不顯示脆(cui)(cui)性(xing),而在緩慢變(bian)形時(shi)由于氫(qing)(qing)(qing)(qing)逐漸(jian)向(xiang)應(ying)(ying)力(li)(li)集中(zhong)(zhong)處富集,在應(ying)(ying)力(li)(li)與(yu)氫(qing)(qing)(qing)(qing)交互作(zuo)用下(xia)裂紋(wen)形核、擴展,最(zui)(zui)終導(dao)致脆(cui)(cui)性(xing)的(de)(de)斷(duan)裂,在未形成裂紋(wen)前去(qu)除載(zai)(zai)荷,靜置一(yi)段(duan)時(shi)間后(hou)(hou)高速(su)(su)變(bian)形,材料的(de)(de)塑性(xing)可(ke)以得到恢復,即應(ying)(ying)力(li)(li)去(qu)除后(hou)(hou)脆(cui)(cui)性(xing)消(xiao)失(shi),因此稱為(wei)可(ke)逆(ni)氫(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)(cui)。由內(nei)氫(qing)(qing)(qing)(qing)引起的(de)(de)稱可(ke)逆(ni)內(nei)氫(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)(cui),由外氫(qing)(qing)(qing)(qing)引起的(de)(de)稱環境氫(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)(cui)。通常所說的(de)(de)氫(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)(cui)主(zhu)要(yao)指可(ke)逆(ni)氫(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)(cui),是氫(qing)(qing)(qing)(qing)致開(kai)裂中(zhong)(zhong)最(zui)(zui)主(zhu)要(yao)、最(zui)(zui)危險的(de)(de)破壞形式。