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(li)腐蝕開裂過程的影響，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. 環境因素的(de)影響
氫(qing)(qing)(qing)脆(cui)是特定材(cai)料在(zai)(zai)特定環境(jing)下的(de)(de)脆(cui)斷現象，是環境(jing)與材(cai)料相互作用的(de)(de)結果。敏感材(cai)料在(zai)(zai)含(han)有氫(qing)(qing)(qing)元素的(de)(de)環境(jing)中都有可能發生(sheng)氫(qing)(qing)(qing)脆(cui)，影響氫(qing)(qing)(qing)脆(cui)的(de)(de)環境(jing)因素有溫度(du)、pH、氧化還原電位、特殊離(li)子、氣體化合物等。
a. 溫度
氫(qing)脆(cui)在溫(wen)度(du)(du)-30~30℃附近最(zui)敏(min)感，一般發生(sheng)在-100~150℃范圍內，在低(di)溫(wen)或高(gao)溫(wen)時氫(qing)脆(cui)敏(min)感性(xing)降低(di)。隨(sui)溫(wen)度(du)(du)的(de)升高(gao)氫(qing)在金(jin)屬中的(de)溶解度(du)(du)、擴散速(su)率升高(gao)。溫(wen)度(du)(du)不僅有利于氫(qing)滲(shen)透(tou)也(ye)有利于氫(qing)的(de)復合，是一種雙重影(ying)響。溫(wen)度(du)(du)主要通過影(ying)響材料(liao)中氫(qing)濃(nong)度(du)(du)、氫(qing)擴散速(su)率從而影(ying)響材料(liao)的(de)氫(qing)脆(cui)。
b. pH值
pH值的(de)(de)大小直接決定了H+的(de)(de)多少，進而可能(neng)(neng)影(ying)響(xiang)氫(qing)(qing)的(de)(de)生成，但并不(bu)是(shi)簡單的(de)(de)pH越低(di)氫(qing)(qing)脆(cui)(cui)越容易發(fa)生。不(bu)同的(de)(de)材(cai)料和溶液會有(you)不(bu)同的(de)(de)影(ying)響(xiang)結果，通常情況下，由于pH值降(jiang)低(di)H+增多有(you)利(li)于氫(qing)(qing)的(de)(de)產生，氫(qing)(qing)脆(cui)(cui)敏感(gan)性(xing)升高。但E.M.K.Hillier等人研究發(fa)現(xian)，電鍍中pH值降(jiang)低(di)有(you)利(li)于能(neng)(neng)抑(yi)制氫(qing)(qing)脆(cui)(cui)的(de)(de)富鈷相的(de)(de)形成，從而降(jiang)低(di)了材(cai)料的(de)(de)氫(qing)(qing)脆(cui)(cui)敏感(gan)性(xing)。雖然在高pH值條(tiao)件下H+較少，但并不(bu)一定影(ying)響(xiang)氫(qing)(qing)的(de)(de)生成，主要起決定作(zuo)用的(de)(de)是(shi)陰極反應(ying)。
c. 氧化還原(yuan)電位
電(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)越負越有(you)利于(yu)析氫(qing)反應(ying)的(de)發(fa)生(sheng)(sheng)，因此更(geng)(geng)有(you)利于(yu)氫(qing)脆(cui)(cui)的(de)發(fa)生(sheng)(sheng)。Wen-Ta Tsai等人的(de)研究發(fa)現2205雙相不銹(xiu)鋼在(zai)陽極電(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)區以及(ji)腐蝕電(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)附近（380~500mV范(fan)圍內）均不發(fa)生(sheng)(sheng)氫(qing)脆(cui)(cui)，只有(you)當電(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)處于(yu)較負的(de)陰極電(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)區（＜900mV)時(shi)才發(fa)生(sheng)(sheng)氫(qing)脆(cui)(cui)。說明電(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)降低(di)氫(qing)脆(cui)(cui)敏感(gan)性增高(gao)。特(te)別是在(zai)對材料進(jin)行陰極保(bao)(bao)護時(shi)，控制保(bao)(bao)護電(dian)(dian)位(wei)(wei)(wei)對預防氫(qing)脆(cui)(cui)更(geng)(geng)重要(yao)。
d. 特殊離子
環境中的(de)(de)(de)(de)離(li)(li)子(zi)主(zhu)要通過影響(xiang)氫(qing)(qing)(qing)(qing)的(de)(de)(de)(de)產生(sheng)，進(jin)而(er)影響(xiang)材料的(de)(de)(de)(de)氫(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)。其中，由于硫(liu)(liu)化(hua)(hua)氫(qing)(qing)(qing)(qing)或硫(liu)(liu)離(li)(li)子(zi)引發的(de)(de)(de)(de)SCC是目前國內外學者(zhe)研(yan)究(jiu)的(de)(de)(de)(de)焦點，特(te)別(bie)是在研(yan)究(jiu)含(han)(han)硫(liu)(liu)原(yuan)油輸油管道的(de)(de)(de)(de)環境脆(cui)斷(duan)時，氫(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)機理以硫(liu)(liu)化(hua)(hua)氫(qing)(qing)(qing)(qing)氫(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)為主(zhu)。余剛等(deng)人研(yan)究(jiu)發現隨溶(rong)液中硫(liu)(liu)化(hua)(hua)氫(qing)(qing)(qing)(qing)溶(rong)液質(zhi)量分數(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)加，16MnR鋼的(de)(de)(de)(de)穩態滲(shen)(shen)氫(qing)(qing)(qing)(qing)電流(liu)密度逐漸(jian)增(zeng)大(da)，在高質(zhi)量分數(shu)(shu)區趨(qu)于穩定值。硫(liu)(liu)化(hua)(hua)氫(qing)(qing)(qing)(qing)質(zhi)量分數(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)大(da)使二(er)(er)價(jia)硫(liu)(liu)離(li)(li)子(zi)含(han)(han)量增(zeng)加，對原(yuan)子(zi)氫(qing)(qing)(qing)(qing)結合成氫(qing)(qing)(qing)(qing)分子(zi)的(de)(de)(de)(de)毒化(hua)(hua)作用也(ye)逐漸(jian)增(zeng)強(qiang)，鋼表(biao)面(mian)原(yuan)子(zi)氫(qing)(qing)(qing)(qing)濃度的(de)(de)(de)(de)增(zeng)大(da)能增(zeng)大(da)滲(shen)(shen)氫(qing)(qing)(qing)(qing)的(de)(de)(de)(de)效率。亞硫(liu)(liu)酸根離(li)(li)子(zi)也(ye)能促進(jin)氫(qing)(qing)(qing)(qing)滲(shen)(shen)透，特(te)別(bie)是在含(han)(han)有(you)二(er)(er)氧化(hua)(hua)硫(liu)(liu)的(de)(de)(de)(de)大(da)氣(qi)氫(qing)(qing)(qing)(qing)滲(shen)(shen)透中作用更明顯。其他的(de)(de)(de)(de)離(li)(li)子(zi)，如氯(lv)離(li)(li)子(zi)能破壞金(jin)屬氧化(hua)(hua)膜，間接(jie)促進(jin)氫(qing)(qing)(qing)(qing)滲(shen)(shen)透，而(er)且含(han)(han)氯(lv)離(li)(li)子(zi)環境，如海洋環境等(deng)是材料脆(cui)斷(duan)的(de)(de)(de)(de)敏感介(jie)質(zhi)，對氫(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)也(ye)有(you)一定的(de)(de)(de)(de)影響(xiang)。
此(ci)外，生(sheng)(sheng)物因素，如硫酸鹽還原菌（SRB)在代謝過程中產生(sheng)(sheng)氫，對氫脆也會產生(sheng)(sheng)一定(ding)影響。總之，環境對氫脆的影響主要是通過影響氫的來源(yuan)和傳輸擴較敏感。
2. 材(cai)料本身(shen)對(dui)氫脆的影(ying)響
a. 強度水平
一般氫(qing)脆敏(min)(min)感(gan)性(xing)隨硬(ying)度、強度的升高(gao)而增(zeng)高(gao)。由(you)于應(ying)力(li)梯度有利于氫(qing)擴散，因此材料在使用、焊接等處理工藝過程中等造成(cheng)的殘(can)余應(ying)力(li)會使其氫(qing)脆敏(min)(min)感(gan)性(xing)提高(gao)。
b. 合(he)金元素(su)
氫與不(bu)(bu)同的(de)金屬元(yuan)(yuan)素的(de)結合作用能(neng)力，在其(qi)中的(de)擴散速(su)率(lv)不(bu)(bu)同造(zao)成不(bu)(bu)同金屬材料的(de)氫脆(cui)敏(min)感性(xing)也(ye)不(bu)(bu)同。如在鐵鎳二元(yuan)(yuan)合金中，氫的(de)滲透速(su)率(lv)隨Ni含量的(de)增加而增大(da)，欽合金對氫脆(cui)的(de)敏(min)感性(xing)較(jiao)其(qi)他金屬更高，已經(jing)成為(wei)研究熱點(dian)。
U.Prakash等(deng)人研究發現鐵鋁合金中(zhong)C或Al的含量升高能適(shi)當抑(yi)制氫(qing)脆。
c. 微觀結構
不(bu)同(tong)(tong)的(de)(de)金屬(shu)(shu)以及合金都有不(bu)同(tong)(tong)的(de)(de)微觀(guan)(guan)結(jie)構(gou)，氫(qing)原(yuan)子在(zai)金屬(shu)(shu)中(zhong)主要是(shi)通過(guo)晶界(jie)或(huo)空隙擴散，而(er)(er)且主要偏聚(ju)在(zai)晶界(jie)、夾雜(za)物等缺陷(xian)處。微觀(guan)(guan)結(jie)構(gou)直接(jie)影響了氫(qing)在(zai)材(cai)料(liao)中(zhong)的(de)(de)擴散、偏聚(ju)、與金屬(shu)(shu)的(de)(de)相互作用等材(cai)料(liao)脆(cui)(cui)(cui)斷過(guo)程(cheng)中(zhong)的(de)(de)關鍵步驟(zou)，是(shi)氫(qing)脆(cui)(cui)(cui)的(de)(de)重要影響因素(su)(su)。不(bu)同(tong)(tong)晶體(ti)結(jie)構(gou)中(zhong)，馬(ma)氏體(ti)比貝(bei)氏體(ti)、珠光(guang)體(ti)、鐵(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)、奧氏體(ti)、沉(chen)積(ji)硬化鋼的(de)(de)氫(qing)脆(cui)(cui)(cui)敏(min)感(gan)性高(gao)(gao)；貝(bei)氏體(ti)比珠光(guang)體(ti)、鐵(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)的(de)(de)氫(qing)脆(cui)(cui)(cui)敏(min)感(gan)性高(gao)(gao)；抑制氫(qing)脆(cui)(cui)(cui)方面鐵(tie)(tie)素(su)(su)體(ti)不(bu)如(ru)(ru)奧氏體(ti)，而(er)(er)且兩(liang)相的(de)(de)比例及晶粒(li)(li)大(da)小也影響氫(qing)脆(cui)(cui)(cui)敏(min)感(gan)性。微觀(guan)(guan)結(jie)構(gou)中(zhong)，位(wei)錯作為(wei)可(ke)逆(ni)(ni)陷(xian)阱(jing)，位(wei)錯密度越(yue)高(gao)(gao)越(yue)有利于氫(qing)的(de)(de)擴散傳輸，從(cong)(cong)而(er)(er)增高(gao)(gao)氫(qing)脆(cui)(cui)(cui)敏(min)感(gan)性；相反(fan)作為(wei)不(bu)可(ke)逆(ni)(ni)陷(xian)阱(jing)的(de)(de)微觀(guan)(guan)結(jie)構(gou)如(ru)(ru)金屬(shu)(shu)碳化物、晶間沉(chen)積(ji)物、轉變奧氏體(ti)結(jie)構(gou)等的(de)(de)數(shu)量越(yue)多，分布(bu)越(yue)均(jun)(jun)勻，氫(qing)脆(cui)(cui)(cui)敏(min)感(gan)性越(yue)低。一般(ban)認為(wei)材(cai)料(liao)的(de)(de)晶粒(li)(li)越(yue)細(xi)、分布(bu)越(yue)均(jun)(jun)勻，缺陷(xian)越(yue)少(shao)，材(cai)料(liao)抗氫(qing)脆(cui)(cui)(cui)性能越(yue)好。此外，材(cai)料(liao)中(zhong)的(de)(de)雜(za)質元(yuan)素(su)(su)與主體(ti)元(yuan)素(su)(su)結(jie)合，改(gai)變了其微觀(guan)(guan)結(jie)構(gou)以及陷(xian)阱(jing)的(de)(de)數(shu)量和分布(bu)形態，從(cong)(cong)而(er)(er)降低或(huo)提高(gao)(gao)材(cai)料(liao)的(de)(de)氫(qing)脆(cui)(cui)(cui)敏(min)感(gan)性。
