氢致延迟断裂

• 断裂多发生在螺纹牙底或头部与杆部过渡位置等应力集中处；

• 断口附近无宏观塑性变形，断口平齐，结构粗糙，氢脆断裂区呈结晶颗粒状，色泽为亮灰色，断面干净，无腐蚀产物；

• 氢脆断口上一般可见放射棱线；

• 氢脆断裂源可在表面，也可在次表层，这主要与拉伸应力水平、加载速率及缺口半径、氢浓度的分布等因素有关。

• 

• 氢脆断口微观形貌受到诸多因素的影响：材料种类、材料成分、强度级别、组织形态、晶粒大小、加工方式、使用环境 、受力条件、工作时间及氢含量等；
• 氢脆裂纹一般无分叉；
• 断口微观形貌一般显示沿晶分离，也可能是穿晶的；
• 高强钢沿晶面平坦，没有附着物，有时可见白亮的、不规则的细亮条，这种线条是晶界最后断裂位置的反映，并存在大量的鸡爪形的撕裂棱；

• 氢脆断裂微观形貌在断口的不同区域呈现过渡变化特征与裂纹的应力强度因子K有关；

• 裂纹开裂早期，K值较低，断口呈晶间断裂。裂纹再向前扩展，在中等K值下，断口微观形貌呈现为解理开裂特征，并逐渐向准解理与韧窝形貌转变；在K值很大时，断口一般呈现穿晶+韧窝或韧窝形貌。

氢脆断裂的判据

• 紧固件是否是延迟断裂；
• 紧固件工作应力主要是拉应力，没有使用的紧固件一般是受到较大的残余应力作用所致；
• 氢脆断裂的临界应力极限σH随着材料强度的升高而急剧下降；一般钢硬度低于22HRC时不发生氢脆断裂而产生鼓泡；
• 起裂区微观呈沿晶形貌，晶面可见鸡爪状撕裂棱和晶间二次裂纹；

• 氢含量并非为发生氢脆的唯一判决，受多种因素共同影响，对于高强度紧固件，甚至氢含量在低于1ppm的情况下也会发生延迟断裂。