这一期重点回答两个问题：氢从哪里来，又是怎样进入钢中的？为什么钢的强度提高以后，反而往往更容易受到氢的影响？

氢脆不是普通腐蚀

高强螺栓、焊接件和电镀零件有时外观完好，也没有明显颈缩，却可能在服役一段时间后突然开裂。

这种失效不一定是材料被逐渐“腐蚀掉”，而可能是少量氢进入材料后，在组织、缺陷与拉应力共同作用下，降低了材料的塑性、韧性或抗裂能力。

氢是怎样进入钢中的？

酸洗、电镀、焊接、腐蚀、阴极保护和高压氢环境，都可能成为氢的来源。

氢气分子通常需要经过表面反应或解离，形成更容易进入金属的原子氢。进入钢中的氢可以在晶格间隙中迁移，也可能被位错、晶界、空位、夹杂物和相界等位置捕获。

这些位置被称为氢陷阱。

不过，氢陷阱并不能简单分成“好陷阱”和“坏陷阱”。它对氢脆的影响，还要看结合强度、所在位置、数量以及服役条件。

钢越强，为什么通常越敏感？

高强钢能够承受更高载荷，但在缺口、夹杂物和裂纹尖端附近，局部应力可能更加突出，塑性松弛和损伤容纳空间也往往更有限。

裂纹尖端的高静水拉应力还会影响氢的迁移，使氢逐渐向危险区域富集。

因此，材料整体含氢量即使不高，裂纹尖端的局部氢浓度仍可能达到危险水平。

氢究竟怎样帮助裂纹扩展？

目前通常使用多种相互补充的机制解释氢致开裂。

HELP机制认为，氢与位错相互作用后，会促进局部滑移，使塑性变形集中在少数区域。这里不是整个材料均匀变软，而是局部变形更加集中。

HEDE机制则认为，当氢在裂纹尖端或界面附近富集时，可能削弱局部结合，使裂纹更容易张开。

不同材料和工况下，HELP、HEDE以及其他机制可能共同作用，不能用一种机制解释所有氢脆现象。

为什么有些零件会延迟断裂？

氢的扩散与富集需要时间。

零件刚加载时可能没有开裂，但随着氢逐渐迁移到高应力区域，裂纹可能开始萌生并缓慢扩展，最终在看似稳定的载荷下突然断裂。

所以，开始没有断，并不代表以后一定安全。