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(jing)因素的影響
氫(qing)脆是特(te)定材料在特(te)定環(huan)境下的(de)(de)脆斷現象，是環(huan)境與材料相互作用的(de)(de)結果。敏感(gan)材料在含有氫(qing)元素(su)的(de)(de)環(huan)境中都有可(ke)能發生氫(qing)脆，影響氫(qing)脆的(de)(de)環(huan)境因素(su)有溫度、pH、氧化還原(yuan)電位、特(te)殊離(li)子、氣體化合(he)物(wu)等。
a. 溫度
氫脆在(zai)溫(wen)度(du)-30~30℃附近最(zui)敏(min)感(gan)，一(yi)般發生在(zai)-100~150℃范(fan)圍(wei)內，在(zai)低(di)溫(wen)或高溫(wen)時氫脆敏(min)感(gan)性降低(di)。隨(sui)溫(wen)度(du)的升高氫在(zai)金屬中的溶(rong)解度(du)、擴散(san)(san)速率升高。溫(wen)度(du)不僅有(you)利于氫滲透也有(you)利于氫的復合，是一(yi)種雙重影(ying)響(xiang)。溫(wen)度(du)主要通(tong)過影(ying)響(xiang)材料中氫濃度(du)、氫擴散(san)(san)速率從而影(ying)響(xiang)材料的氫脆。
b. pH值
pH值(zhi)(zhi)(zhi)的(de)(de)大小直接決定(ding)了H+的(de)(de)多少，進而可能(neng)影(ying)響(xiang)氫(qing)的(de)(de)生成(cheng)(cheng)，但并不(bu)是簡單(dan)的(de)(de)pH越低氫(qing)脆(cui)(cui)越容易(yi)發生。不(bu)同的(de)(de)材料和(he)溶液(ye)會有不(bu)同的(de)(de)影(ying)響(xiang)結果，通(tong)常情況下(xia)(xia)，由于pH值(zhi)(zhi)(zhi)降低H+增(zeng)多有利(li)于氫(qing)的(de)(de)產生，氫(qing)脆(cui)(cui)敏感性升高。但E.M.K.Hillier等人研究發現，電(dian)鍍中pH值(zhi)(zhi)(zhi)降低有利(li)于能(neng)抑制氫(qing)脆(cui)(cui)的(de)(de)富鈷相的(de)(de)形(xing)成(cheng)(cheng)，從而降低了材料的(de)(de)氫(qing)脆(cui)(cui)敏感性。雖然(ran)在高pH值(zhi)(zhi)(zhi)條件下(xia)(xia)H+較少，但并不(bu)一定(ding)影(ying)響(xiang)氫(qing)的(de)(de)生成(cheng)(cheng)，主要起(qi)決定(ding)作用的(de)(de)是陰(yin)極(ji)反應(ying)。
c. 氧化還原電位
電(dian)位(wei)越(yue)(yue)負(fu)越(yue)(yue)有利于析氫(qing)反應(ying)的發(fa)生(sheng)，因此更有利于氫(qing)脆(cui)的發(fa)生(sheng)。Wen-Ta Tsai等人的研究發(fa)現(xian)2205雙(shuang)相不(bu)銹鋼在(zai)(zai)陽極(ji)電(dian)位(wei)區以及(ji)腐蝕電(dian)位(wei)附近（380~500mV范(fan)圍內）均(jun)不(bu)發(fa)生(sheng)氫(qing)脆(cui)，只有當電(dian)位(wei)處于較負(fu)的陰(yin)極(ji)電(dian)位(wei)區（＜900mV)時才發(fa)生(sheng)氫(qing)脆(cui)。說明電(dian)位(wei)降低氫(qing)脆(cui)敏感性增高。特別是在(zai)(zai)對(dui)材料進(jin)行陰(yin)極(ji)保護時，控制保護電(dian)位(wei)對(dui)預防氫(qing)脆(cui)更重(zhong)要(yao)。
d. 特殊離子
環(huan)(huan)(huan)境(jing)(jing)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)離(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)主要通過影(ying)響(xiang)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)的(de)(de)(de)(de)產(chan)生(sheng)，進(jin)(jin)而影(ying)響(xiang)材(cai)料(liao)的(de)(de)(de)(de)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)(cui)。其(qi)(qi)中(zhong)(zhong)，由于(yu)硫(liu)(liu)化(hua)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)或硫(liu)(liu)離(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)引發的(de)(de)(de)(de)SCC是目(mu)前國(guo)內外學者研究(jiu)的(de)(de)(de)(de)焦(jiao)點，特(te)別是在(zai)(zai)研究(jiu)含(han)硫(liu)(liu)原(yuan)(yuan)(yuan)油輸油管道的(de)(de)(de)(de)環(huan)(huan)(huan)境(jing)(jing)脆(cui)(cui)斷時，氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)(cui)機理以硫(liu)(liu)化(hua)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)(cui)為主。余剛等人研究(jiu)發現隨溶液中(zhong)(zhong)硫(liu)(liu)化(hua)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)溶液質(zhi)(zhi)量(liang)分數(shu)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)加(jia)，16MnR鋼的(de)(de)(de)(de)穩(wen)態滲氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)電流密度(du)逐漸增(zeng)大(da)，在(zai)(zai)高質(zhi)(zhi)量(liang)分數(shu)區趨于(yu)穩(wen)定值。硫(liu)(liu)化(hua)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)質(zhi)(zhi)量(liang)分數(shu)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)大(da)使(shi)二價硫(liu)(liu)離(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)含(han)量(liang)增(zeng)加(jia)，對原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)結(jie)合成氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)分子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)毒化(hua)作(zuo)用(yong)也逐漸增(zeng)強，鋼表面(mian)原(yuan)(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)濃度(du)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)大(da)能(neng)(neng)(neng)增(zeng)大(da)滲氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)的(de)(de)(de)(de)效率。亞硫(liu)(liu)酸(suan)根離(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)也能(neng)(neng)(neng)促進(jin)(jin)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)滲透(tou)，特(te)別是在(zai)(zai)含(han)有二氧(yang)化(hua)硫(liu)(liu)的(de)(de)(de)(de)大(da)氣氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)滲透(tou)中(zhong)(zhong)作(zuo)用(yong)更明顯。其(qi)(qi)他的(de)(de)(de)(de)離(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)，如氯離(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)能(neng)(neng)(neng)破壞(huai)金屬氧(yang)化(hua)膜(mo)，間接促進(jin)(jin)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)滲透(tou)，而且含(han)氯離(li)(li)(li)(li)子(zi)(zi)(zi)環(huan)(huan)(huan)境(jing)(jing)，如海洋環(huan)(huan)(huan)境(jing)(jing)等是材(cai)料(liao)脆(cui)(cui)斷的(de)(de)(de)(de)敏感介質(zhi)(zhi)，對氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)(cui)也有一定的(de)(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)。
此外，生(sheng)(sheng)物(wu)因素(su)，如硫(liu)酸鹽(yan)還原菌（SRB)在代(dai)謝(xie)過程中產(chan)生(sheng)(sheng)氫，對(dui)氫脆也會產(chan)生(sheng)(sheng)一定影(ying)(ying)響(xiang)。總(zong)之，環境對(dui)氫脆的影(ying)(ying)響(xiang)主(zhu)要是通過影(ying)(ying)響(xiang)氫的來源(yuan)和傳(chuan)輸擴較敏感(gan)。
2. 材料(liao)本(ben)身對氫脆的影響
a. 強(qiang)度水平
一般氫(qing)脆敏感(gan)性(xing)隨硬度、強(qiang)度的升(sheng)高而增高。由于應(ying)力(li)梯(ti)度有利于氫(qing)擴散，因此材(cai)料在使用、焊接(jie)等處理(li)工(gong)藝過程中等造(zao)成的殘余(yu)應(ying)力(li)會使其氫(qing)脆敏感(gan)性(xing)提高。
b. 合金元素
氫與不同(tong)的(de)金(jin)屬(shu)元素的(de)結合(he)作(zuo)用(yong)能力，在其(qi)中的(de)擴(kuo)散速率不同(tong)造成不同(tong)金(jin)屬(shu)材料的(de)氫脆敏感性也不同(tong)。如在鐵鎳二元合(he)金(jin)中，氫的(de)滲(shen)透速率隨Ni含量的(de)增加(jia)而增大，欽合(he)金(jin)對(dui)氫脆的(de)敏感性較(jiao)其(qi)他金(jin)屬(shu)更高(gao)，已經成為研究熱點(dian)。
U.Prakash等(deng)人研究(jiu)發現(xian)鐵鋁合金中(zhong)C或Al的含(han)量升高能適(shi)當抑制氫脆(cui)。
c. 微觀(guan)結構(gou)
不(bu)同的(de)(de)(de)(de)金(jin)(jin)屬(shu)以(yi)及合金(jin)(jin)都(dou)有不(bu)同的(de)(de)(de)(de)微(wei)觀(guan)(guan)結(jie)構(gou)，氫(qing)原子在(zai)(zai)(zai)金(jin)(jin)屬(shu)中(zhong)主要(yao)(yao)是(shi)通過晶(jing)(jing)(jing)界或空隙擴散(san)(san)，而(er)且主要(yao)(yao)偏(pian)聚在(zai)(zai)(zai)晶(jing)(jing)(jing)界、夾雜(za)物等缺陷(xian)處。微(wei)觀(guan)(guan)結(jie)構(gou)直接影響了氫(qing)在(zai)(zai)(zai)材(cai)(cai)料(liao)(liao)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)擴散(san)(san)、偏(pian)聚、與金(jin)(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)(de)相(xiang)互作用(yong)等材(cai)(cai)料(liao)(liao)脆(cui)斷過程中(zhong)的(de)(de)(de)(de)關鍵步驟，是(shi)氫(qing)脆(cui)的(de)(de)(de)(de)重要(yao)(yao)影響因素(su)。不(bu)同晶(jing)(jing)(jing)體(ti)(ti)(ti)結(jie)構(gou)中(zhong)，馬氏(shi)體(ti)(ti)(ti)比貝氏(shi)體(ti)(ti)(ti)、珠光體(ti)(ti)(ti)、鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)、奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)、沉(chen)積硬化(hua)鋼的(de)(de)(de)(de)氫(qing)脆(cui)敏(min)感(gan)(gan)性高(gao)(gao)；貝氏(shi)體(ti)(ti)(ti)比珠光體(ti)(ti)(ti)、鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)氫(qing)脆(cui)敏(min)感(gan)(gan)性高(gao)(gao)；抑制氫(qing)脆(cui)方面鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)(ti)不(bu)如(ru)奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)，而(er)且兩相(xiang)的(de)(de)(de)(de)比例(li)及晶(jing)(jing)(jing)粒大小也(ye)影響氫(qing)脆(cui)敏(min)感(gan)(gan)性。微(wei)觀(guan)(guan)結(jie)構(gou)中(zhong)，位錯(cuo)作為可(ke)逆(ni)陷(xian)阱(jing)，位錯(cuo)密(mi)度越(yue)(yue)(yue)高(gao)(gao)越(yue)(yue)(yue)有利于(yu)氫(qing)的(de)(de)(de)(de)擴散(san)(san)傳輸，從(cong)而(er)增高(gao)(gao)氫(qing)脆(cui)敏(min)感(gan)(gan)性；相(xiang)反作為不(bu)可(ke)逆(ni)陷(xian)阱(jing)的(de)(de)(de)(de)微(wei)觀(guan)(guan)結(jie)構(gou)如(ru)金(jin)(jin)屬(shu)碳化(hua)物、晶(jing)(jing)(jing)間沉(chen)積物、轉變奧(ao)(ao)氏(shi)體(ti)(ti)(ti)結(jie)構(gou)等的(de)(de)(de)(de)數量越(yue)(yue)(yue)多，分布(bu)越(yue)(yue)(yue)均勻，氫(qing)脆(cui)敏(min)感(gan)(gan)性越(yue)(yue)(yue)低。一般(ban)認為材(cai)(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)晶(jing)(jing)(jing)粒越(yue)(yue)(yue)細、分布(bu)越(yue)(yue)(yue)均勻，缺陷(xian)越(yue)(yue)(yue)少(shao)，材(cai)(cai)料(liao)(liao)抗氫(qing)脆(cui)性能越(yue)(yue)(yue)好。此外，材(cai)(cai)料(liao)(liao)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)雜(za)質元(yuan)(yuan)素(su)與主體(ti)(ti)(ti)元(yuan)(yuan)素(su)結(jie)合，改變了其(qi)微(wei)觀(guan)(guan)結(jie)構(gou)以(yi)及陷(xian)阱(jing)的(de)(de)(de)(de)數量和分布(bu)形態，從(cong)而(er)降(jiang)低或提高(gao)(gao)材(cai)(cai)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)(de)氫(qing)脆(cui)敏(min)感(gan)(gan)性。
