按照氫脆敏感性與應變速率的關系,可以將氫致開裂分為兩大類。


1. 第一類氫脆


 氫脆的敏感性隨應變速率的增加而增加,即材料加載前內部已存在某種裂紋源,加載后在應力作用下加快了裂紋的形成與擴展。第一類氫脆包括三種形式:①. 氫腐蝕,由于氫在高溫高壓下與金屬中第二相(夾雜物和合金添加物)發生化學反應,生成高壓氣體(如CH4、SiH4)引起材料脫碳、內裂紋和鼓泡的現象;②. 氫鼓泡,過飽和的氫原子在缺陷位置(如夾雜)析出,形成氫分子,在局部造成很高的氫壓,引起表面鼓泡或內部裂紋的現象;③. 氫化物型氫脆,氫與IVB和VB族金屬有較大的親和力,氫含量較高時容易產生脆性的氫化物相,并在隨后受力時成為裂紋源,引起脆斷。


 上述(shu)三種情(qing)況將造成金屬(shu)永久損傷,使材料塑性(xing)或強度降低(di),即(ji)使從金屬(shu)中除氫(qing)損傷也不(bu)能消(xiao)除,塑性(xing)或強度也不(bu)能恢復(fu),故稱為不(bu)可逆氫(qing)脆(cui)。


2. 第二(er)類氫(qing)脆


 氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)的(de)(de)敏(min)感性隨(sui)應(ying)(ying)變(bian)速率(lv)增加(jia)而降低(di)(di),即材料在(zai)(zai)(zai)(zai)加(jia)載(zai)前并(bing)(bing)不(bu)存在(zai)(zai)(zai)(zai)裂(lie)紋(wen)源,加(jia)載(zai)后(hou)(hou)在(zai)(zai)(zai)(zai)應(ying)(ying)力(li)(li)和(he)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)的(de)(de)交互作(zuo)用(yong)下逐漸(jian)形(xing)(xing)(xing)成裂(lie)紋(wen)源,最(zui)終(zhong)導致脆(cui)性斷(duan)裂(lie)。第二類氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)包括兩種(zhong)形(xing)(xing)(xing)式:一(yi)是應(ying)(ying)力(li)(li)誘發(fa)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)化(hua)(hua)(hua)物(wu)型氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)。在(zai)(zai)(zai)(zai)能(neng)夠形(xing)(xing)(xing)成脆(cui)性氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)化(hua)(hua)(hua)物(wu)的(de)(de)金屬中(zhong)(zhong),當(dang)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)含量較(jiao)低(di)(di)或氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)在(zai)(zai)(zai)(zai)固溶體(ti)中(zhong)(zhong)的(de)(de)過飽(bao)和(he)度較(jiao)低(di)(di)時(shi),尚不(bu)能(neng)自發(fa)形(xing)(xing)(xing)成氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)化(hua)(hua)(hua)物(wu);而在(zai)(zai)(zai)(zai)應(ying)(ying)力(li)(li)作(zuo)用(yong)下,氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)會(hui)(hui)向應(ying)(ying)力(li)(li)集(ji)中(zhong)(zhong)處(chu)(chu)富(fu)(fu)集(ji),當(dang)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)濃度超過臨界(jie)值時(shi)就會(hui)(hui)沉淀出氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)化(hua)(hua)(hua)物(wu)。這(zhe)種(zhong)應(ying)(ying)力(li)(li)誘發(fa)的(de)(de)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)化(hua)(hua)(hua)物(wu)相(xiang)變(bian)只在(zai)(zai)(zai)(zai)較(jiao)低(di)(di)的(de)(de)應(ying)(ying)變(bian)速率(lv)下出現,并(bing)(bing)由此導致脆(cui)性斷(duan)裂(lie),一(yi)旦出現氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)化(hua)(hua)(hua)物(wu),即使卸載(zai)除氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing),靜止一(yi)段時(shi)間(jian)后(hou)(hou)再高速變(bian)形(xing)(xing)(xing),塑性也不(bu)能(neng)恢(hui)復,故也是不(bu)可(ke)(ke)逆(ni)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)。二是可(ke)(ke)逆(ni)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)。是指(zhi)含氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)金屬在(zai)(zai)(zai)(zai)高速變(bian)形(xing)(xing)(xing)時(shi)并(bing)(bing)不(bu)顯示(shi)脆(cui)性,而在(zai)(zai)(zai)(zai)緩慢變(bian)形(xing)(xing)(xing)時(shi)由于氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)逐漸(jian)向應(ying)(ying)力(li)(li)集(ji)中(zhong)(zhong)處(chu)(chu)富(fu)(fu)集(ji),在(zai)(zai)(zai)(zai)應(ying)(ying)力(li)(li)與氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)交互作(zuo)用(yong)下裂(lie)紋(wen)形(xing)(xing)(xing)核(he)、擴展(zhan),最(zui)終(zhong)導致脆(cui)性的(de)(de)斷(duan)裂(lie),在(zai)(zai)(zai)(zai)未形(xing)(xing)(xing)成裂(lie)紋(wen)前去(qu)除載(zai)荷,靜置一(yi)段時(shi)間(jian)后(hou)(hou)高速變(bian)形(xing)(xing)(xing),材料的(de)(de)塑性可(ke)(ke)以得(de)到恢(hui)復,即應(ying)(ying)力(li)(li)去(qu)除后(hou)(hou)脆(cui)性消失,因此稱為可(ke)(ke)逆(ni)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)。由內氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)引起的(de)(de)稱可(ke)(ke)逆(ni)內氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui),由外氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)引起的(de)(de)稱環境(jing)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)。通(tong)常所(suo)說的(de)(de)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)主要(yao)指(zhi)可(ke)(ke)逆(ni)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui),是氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)致開裂(lie)中(zhong)(zhong)最(zui)主要(yao)、最(zui)危險(xian)的(de)(de)破壞形(xing)(xing)(xing)式。