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最近技术讨论群里大家根据断口形貌讨论部件断裂的原因时，总是有同学会想到是不是氢脆引起的。那这个氢脆有那么容易发生吗？
在开始之前，为了便于大家的理解，我们先看看什么是解氢脆现象。顾名思义，氢脆就是由于氢的存在而使得金属变脆的现象。
氢进入金属的方式有多种，可以是来自如酸洗、电镀、焊接和热处理等环节（通常被称为内部氢脆），也可能是后期使用中从含氢介质环境（比如纯氢气、硫化氢、氯化氢和溴化氢等环境或由于基材氧化生锈、两种不同金属之间的电化学腐蚀等产生的氢）中渗入（通常被称为环境氢脆）。在某些特殊情况下，比如高温和高压下，氢原子还会与钢基合金中的某些类型的元素和化合物发生内部反应，产生无法扩散的气体而引发开裂（通常被称为反应氢脆）。
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不论什么方式造成的，一旦金属材料吸收氢，即使低于检测水平的少量氢也会导致零件开裂或故障，尤其是在受力的情况下。这种现象最常见于由碳和高强度低合金钢制成的高强度紧固件中，不过在沉淀硬化不锈钢、钛和铝合金中也可能会发生。目前的解决氢脆的方法，主要有在制造过程中进行适当的烘烤和控制氢暴露两种。后者比较好理解，就是尽量避免零部件接触含氢环境。针对前者，下面一张来自于ASTM针对高强度钢除氢烘烤时间的表格供参考。那回到开头，氢脆是一个很常见的现象吗？首先要有易受氢脆影响的材料（比如前面提到的高强度钢），其次要有氢源（不论是生成过程中产生的还是外界的），最后还要有机械应力。满足这三个条件氢脆才可能发生，所以发生的概率不大，实际中被认为是氢脆失效的比例比预想的要低很多。但有哪些条件发生时我们可以判断是氢脆失效呢？我们找到了一篇文章，是来自于Greenslade & Company公司的Joe Greenslade写的，他在氢脆判断领域有着30多年经验，他汇总了一些在紧固件行业可能被判定为氢脆的必要条件，一起来看一下：他提到如果上述条件中有任何一项不存在，则通常发生的不可能是氢脆失效。不过需要注意的是他主要指的是内部氢脆，他把零部件应用在含氢环境中造成的环境氢脆归为另外一种失效：应力腐蚀（stess corrosion）。其实如果大家了解多了就会知道各种氢脆的定义是很混乱的，不过我们最为常见也是最为需要关注的就是内部氢脆，所以上述参考是有意义的。最后我们来看看氢脆失效的断面图及一些重要的关注点。如下是一个发生了氢脆而断裂的螺栓断面图。可以看出边缘存在的材料脆化开裂以及最后靠近内部的材料塑性断裂迹象。右下角的放大图可以看出晶格间的开裂，是氢脆的典型特征。
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一些其它的氢脆失效的示例，如下图所示。
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我们要关注的点其实就是脆性断裂区，一般不论什么情况下引发的氢的渗入，通常从表面开始往里发展，所以发生氢脆的零件靠近外圆侧都有比较明显的脆性断裂区，没有疲劳痕迹。这是判断氢脆很重要的一个点。靠近内侧区域根据材料不同、氢渗入范围的不同和受力情况的不同，可能存在塑性变形区，也可能没有。
