什么是金属的氢脆和氢损伤

什么是金属的氢脆和氢损伤

氢对很多金属的力学性能有着显著的彩响。氢能使金属材料的塑性和断裂强度显著降低,使设备和构件遭到严重的破坏，以致发生事故。由于氢存在或与氢发生反应而引起金属破坏称为金厲的氢损伤。根据氢引起金属破坏的条件、机理和形态，可分为脱碳、氢腐蚀、氢鼓泡和氢脆四类。脱碳、氢腐蚀两类指的是在高温气体氢环境中引起金属的氢损伤。脱碳常常发生在髙温湿气的环境中，它是一种化学性腐蚀。

氢脆

氢脆是由氢引起的材料的脆化，导致材料塑性和韧性下降。氢脆是高强度金属材料的一个潜在破坏源。航空、航天工业经常使用的高强度钢、钛合金等，对氢脆是很敏感的。油、气并套管用的高强度钢在H2S水溶液中也易产生氢脆断裂。

比如马氏体及沉积硬化不锈钢在3.5%NaCl水溶液中；18-8不锈钢在电解充氢或高压氢气状况下都易引起氡致断裂。纯钛及ci-Ti合金中即使氢含量很低，大大降低合金的韧性，以致断裂。

氢脆大致可分为两大类。第一类氢脆的敏感性随应变速率增加而增高；第二类氢脆的敏感性随应变速率增加而降低。第一类是在材料加负荷之前已经在内部存在某种氢脆源,在应力作用下加快了裂纹的形成及扩展。第二类则不同，它是在加负荷之前并不存在断裂激，而是在应力作用下由于氢与应力的交互作用逐步形成断裂源而导致桅性断裂。