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(shi)開裂過程的影響，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. 環境因素(su)的影(ying)響
氫脆是特(te)定材料(liao)(liao)在特(te)定環境下的(de)(de)脆斷(duan)現(xian)象，是環境與材料(liao)(liao)相互作用的(de)(de)結果。敏(min)感(gan)材料(liao)(liao)在含有氫元素(su)的(de)(de)環境中都有可能發(fa)生氫脆，影(ying)響(xiang)氫脆的(de)(de)環境因素(su)有溫(wen)度、pH、氧化(hua)還原電位、特(te)殊離子、氣體化(hua)合物等。
a. 溫度(du)
氫(qing)脆在(zai)溫(wen)度(du)(du)-30~30℃附近最敏感(gan)，一(yi)(yi)般(ban)發生在(zai)-100~150℃范圍內，在(zai)低溫(wen)或高(gao)(gao)溫(wen)時氫(qing)脆敏感(gan)性(xing)降低。隨溫(wen)度(du)(du)的(de)升高(gao)(gao)氫(qing)在(zai)金屬中的(de)溶解度(du)(du)、擴(kuo)散速率升高(gao)(gao)。溫(wen)度(du)(du)不僅有(you)利于氫(qing)滲(shen)透也有(you)利于氫(qing)的(de)復合，是一(yi)(yi)種雙(shuang)重影響。溫(wen)度(du)(du)主要通過影響材(cai)料(liao)中氫(qing)濃度(du)(du)、氫(qing)擴(kuo)散速率從而(er)影響材(cai)料(liao)的(de)氫(qing)脆。
b. pH值
pH值的(de)(de)(de)(de)大(da)小直接決定了H+的(de)(de)(de)(de)多少，進而(er)可能影(ying)響(xiang)氫(qing)的(de)(de)(de)(de)生成，但并(bing)不(bu)是簡單的(de)(de)(de)(de)pH越(yue)低(di)氫(qing)脆越(yue)容(rong)易發生。不(bu)同的(de)(de)(de)(de)材(cai)料(liao)和溶液會有(you)不(bu)同的(de)(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)結(jie)果，通常情況(kuang)下(xia)，由(you)于(yu)pH值降(jiang)低(di)H+增多有(you)利(li)于(yu)氫(qing)的(de)(de)(de)(de)產生，氫(qing)脆敏感性升(sheng)高。但E.M.K.Hillier等人(ren)研究發現，電鍍中pH值降(jiang)低(di)有(you)利(li)于(yu)能抑制氫(qing)脆的(de)(de)(de)(de)富鈷(gu)相的(de)(de)(de)(de)形成，從(cong)而(er)降(jiang)低(di)了材(cai)料(liao)的(de)(de)(de)(de)氫(qing)脆敏感性。雖然在(zai)高pH值條件下(xia)H+較少，但并(bing)不(bu)一定影(ying)響(xiang)氫(qing)的(de)(de)(de)(de)生成，主要起決定作用的(de)(de)(de)(de)是陰(yin)極(ji)反應。
c. 氧化還原電(dian)位
電(dian)位(wei)越負越有(you)利(li)于(yu)析氫(qing)反應的(de)(de)發(fa)生，因(yin)此更有(you)利(li)于(yu)氫(qing)脆的(de)(de)發(fa)生。Wen-Ta Tsai等人的(de)(de)研究發(fa)現2205雙相不銹鋼在陽極(ji)(ji)電(dian)位(wei)區以(yi)及腐(fu)蝕電(dian)位(wei)附近(jin)（380~500mV范圍內）均(jun)不發(fa)生氫(qing)脆，只(zhi)有(you)當電(dian)位(wei)處于(yu)較負的(de)(de)陰極(ji)(ji)電(dian)位(wei)區（＜900mV)時才發(fa)生氫(qing)脆。說(shuo)明電(dian)位(wei)降低氫(qing)脆敏(min)感性(xing)增高。特(te)別是在對(dui)材料進行陰極(ji)(ji)保護時，控制保護電(dian)位(wei)對(dui)預防氫(qing)脆更重要。
d. 特殊離(li)子
環(huan)(huan)境(jing)中(zhong)的(de)(de)離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)主要通過影響(xiang)氫(qing)(qing)的(de)(de)產生，進(jin)而影響(xiang)材料(liao)的(de)(de)氫(qing)(qing)脆。其中(zhong)，由于硫(liu)化(hua)(hua)氫(qing)(qing)或硫(liu)離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)引(yin)發的(de)(de)SCC是目(mu)前國內外學者研(yan)究的(de)(de)焦點，特別是在研(yan)究含硫(liu)原(yuan)油(you)輸油(you)管道的(de)(de)環(huan)(huan)境(jing)脆斷時(shi)，氫(qing)(qing)脆機(ji)理(li)以硫(liu)化(hua)(hua)氫(qing)(qing)氫(qing)(qing)脆為主。余剛(gang)等(deng)人研(yan)究發現隨溶液(ye)中(zhong)硫(liu)化(hua)(hua)氫(qing)(qing)溶液(ye)質量(liang)分(fen)數的(de)(de)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)，16MnR鋼的(de)(de)穩(wen)態滲氫(qing)(qing)電(dian)流密度逐漸增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)大(da)，在高質量(liang)分(fen)數區(qu)趨于穩(wen)定值。硫(liu)化(hua)(hua)氫(qing)(qing)質量(liang)分(fen)數的(de)(de)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)大(da)使二價硫(liu)離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)含量(liang)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)加(jia)，對原(yuan)子(zi)(zi)(zi)氫(qing)(qing)結合(he)成氫(qing)(qing)分(fen)子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)毒化(hua)(hua)作用也逐漸增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)強，鋼表面原(yuan)子(zi)(zi)(zi)氫(qing)(qing)濃度的(de)(de)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)大(da)能(neng)增(zeng)(zeng)(zeng)(zeng)大(da)滲氫(qing)(qing)的(de)(de)效率。亞硫(liu)酸(suan)根離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)也能(neng)促(cu)進(jin)氫(qing)(qing)滲透(tou)(tou)，特別是在含有二氧化(hua)(hua)硫(liu)的(de)(de)大(da)氣氫(qing)(qing)滲透(tou)(tou)中(zhong)作用更明顯。其他的(de)(de)離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)，如氯(lv)離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)能(neng)破壞金屬(shu)氧化(hua)(hua)膜(mo)，間接促(cu)進(jin)氫(qing)(qing)滲透(tou)(tou)，而且含氯(lv)離(li)(li)子(zi)(zi)(zi)環(huan)(huan)境(jing)，如海(hai)洋(yang)環(huan)(huan)境(jing)等(deng)是材料(liao)脆斷的(de)(de)敏感介質，對氫(qing)(qing)脆也有一定的(de)(de)影響(xiang)。
此外(wai)，生物因素，如硫酸(suan)鹽還(huan)原菌（SRB)在代謝(xie)過程(cheng)中產生氫，對(dui)氫脆也會產生一定影(ying)(ying)(ying)響(xiang)。總之，環境(jing)對(dui)氫脆的(de)影(ying)(ying)(ying)響(xiang)主要是通過影(ying)(ying)(ying)響(xiang)氫的(de)來源和傳(chuan)輸擴較敏(min)感(gan)。
2. 材料本身對氫脆的影(ying)響
a. 強度水平
一般氫脆敏感性隨硬度、強度的升(sheng)高(gao)而增高(gao)。由于應力(li)梯度有利于氫擴散，因此材料在使(shi)用、焊(han)接等處理工藝過(guo)程中(zhong)等造成的殘余應力(li)會使(shi)其氫脆敏感性提(ti)高(gao)。
b. 合金元素
氫(qing)(qing)與不同的(de)(de)金屬元素的(de)(de)結合(he)作用能力，在其(qi)中(zhong)的(de)(de)擴散(san)速率(lv)(lv)不同造成(cheng)不同金屬材料的(de)(de)氫(qing)(qing)脆敏(min)感性也(ye)不同。如在鐵鎳(nie)二(er)元合(he)金中(zhong)，氫(qing)(qing)的(de)(de)滲透速率(lv)(lv)隨(sui)Ni含量的(de)(de)增(zeng)(zeng)加(jia)而(er)增(zeng)(zeng)大(da)，欽合(he)金對氫(qing)(qing)脆的(de)(de)敏(min)感性較其(qi)他金屬更(geng)高，已經成(cheng)為(wei)研究熱點(dian)。
U.Prakash等人研(yan)究發(fa)現(xian)鐵(tie)鋁合金中C或Al的(de)含量升高能適當抑制氫脆。
c. 微觀結(jie)構
不(bu)(bu)同(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)金(jin)屬以(yi)及合(he)金(jin)都(dou)有不(bu)(bu)同(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)微(wei)(wei)(wei)觀(guan)結(jie)(jie)構，氫(qing)原(yuan)子(zi)在金(jin)屬中(zhong)主要是(shi)(shi)通(tong)過晶(jing)(jing)(jing)界(jie)或空隙擴(kuo)散(san)(san)(san)，而(er)且主要偏聚(ju)在晶(jing)(jing)(jing)界(jie)、夾雜(za)(za)物等(deng)缺(que)陷(xian)(xian)處。微(wei)(wei)(wei)觀(guan)結(jie)(jie)構直(zhi)接(jie)影(ying)響了(le)氫(qing)在材(cai)(cai)(cai)料(liao)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)擴(kuo)散(san)(san)(san)、偏聚(ju)、與(yu)金(jin)屬的(de)(de)(de)(de)相互作(zuo)用等(deng)材(cai)(cai)(cai)料(liao)脆(cui)斷過程(cheng)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)關鍵步驟，是(shi)(shi)氫(qing)脆(cui)的(de)(de)(de)(de)重要影(ying)響因素(su)。不(bu)(bu)同(tong)(tong)晶(jing)(jing)(jing)體(ti)(ti)結(jie)(jie)構中(zhong)，馬氏體(ti)(ti)比(bi)貝(bei)氏體(ti)(ti)、珠光(guang)體(ti)(ti)、鐵素(su)體(ti)(ti)、奧氏體(ti)(ti)、沉積(ji)(ji)硬化鋼的(de)(de)(de)(de)氫(qing)脆(cui)敏(min)感性(xing)(xing)高(gao)；貝(bei)氏體(ti)(ti)比(bi)珠光(guang)體(ti)(ti)、鐵素(su)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)氫(qing)脆(cui)敏(min)感性(xing)(xing)高(gao)；抑制(zhi)氫(qing)脆(cui)方(fang)面鐵素(su)體(ti)(ti)不(bu)(bu)如奧氏體(ti)(ti)，而(er)且兩相的(de)(de)(de)(de)比(bi)例及晶(jing)(jing)(jing)粒大(da)小也(ye)影(ying)響氫(qing)脆(cui)敏(min)感性(xing)(xing)。微(wei)(wei)(wei)觀(guan)結(jie)(jie)構中(zhong)，位錯作(zuo)為(wei)(wei)可逆陷(xian)(xian)阱，位錯密(mi)度越(yue)高(gao)越(yue)有利于氫(qing)的(de)(de)(de)(de)擴(kuo)散(san)(san)(san)傳輸(shu)，從而(er)增高(gao)氫(qing)脆(cui)敏(min)感性(xing)(xing)；相反作(zuo)為(wei)(wei)不(bu)(bu)可逆陷(xian)(xian)阱的(de)(de)(de)(de)微(wei)(wei)(wei)觀(guan)結(jie)(jie)構如金(jin)屬碳化物、晶(jing)(jing)(jing)間沉積(ji)(ji)物、轉變(bian)(bian)奧氏體(ti)(ti)結(jie)(jie)構等(deng)的(de)(de)(de)(de)數量越(yue)多，分(fen)(fen)布(bu)越(yue)均勻，氫(qing)脆(cui)敏(min)感性(xing)(xing)越(yue)低。一般認為(wei)(wei)材(cai)(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)粒越(yue)細、分(fen)(fen)布(bu)越(yue)均勻，缺(que)陷(xian)(xian)越(yue)少，材(cai)(cai)(cai)料(liao)抗氫(qing)脆(cui)性(xing)(xing)能越(yue)好。此外，材(cai)(cai)(cai)料(liao)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)雜(za)(za)質元素(su)與(yu)主體(ti)(ti)元素(su)結(jie)(jie)合(he)，改變(bian)(bian)了(le)其微(wei)(wei)(wei)觀(guan)結(jie)(jie)構以(yi)及陷(xian)(xian)阱的(de)(de)(de)(de)數量和分(fen)(fen)布(bu)形態，從而(er)降低或提高(gao)材(cai)(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)(de)(de)氫(qing)脆(cui)敏(min)感性(xing)(xing)。
