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(qing)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。


 上述三(san)種(zhong)情(qing)況將造(zao)成(cheng)金屬永(yong)久損傷,使材料塑性或(huo)強度(du)降低,即使從金屬中除氫損傷也不能消除,塑性或(huo)強度(du)也不能恢(hui)復,故稱為不可逆氫脆。


2. 第二(er)類氫(qing)脆


 氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)的(de)敏感性(xing)隨應(ying)(ying)(ying)變速(su)率(lv)增加而降低,即(ji)材料在(zai)加載前并(bing)不(bu)存在(zai)裂(lie)紋(wen)源,加載后(hou)在(zai)應(ying)(ying)(ying)力(li)和(he)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)的(de)交(jiao)互作(zuo)(zuo)用(yong)下逐漸形(xing)(xing)成(cheng)裂(lie)紋(wen)源,最(zui)終導致(zhi)(zhi)脆(cui)性(xing)斷裂(lie)。第二(er)類氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)包括兩種形(xing)(xing)式(shi):一(yi)是應(ying)(ying)(ying)力(li)誘(you)發(fa)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)化(hua)(hua)(hua)物型氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)。在(zai)能夠形(xing)(xing)成(cheng)脆(cui)性(xing)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)化(hua)(hua)(hua)物的(de)金屬中(zhong),當氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)含量(liang)較(jiao)低或氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)在(zai)固溶體中(zhong)的(de)過(guo)飽和(he)度(du)較(jiao)低時(shi),尚(shang)不(bu)能自發(fa)形(xing)(xing)成(cheng)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)化(hua)(hua)(hua)物;而在(zai)應(ying)(ying)(ying)力(li)作(zuo)(zuo)用(yong)下,氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)會向(xiang)應(ying)(ying)(ying)力(li)集(ji)中(zhong)處富(fu)集(ji),當氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)濃度(du)超過(guo)臨(lin)界值時(shi)就會沉淀出氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)化(hua)(hua)(hua)物。這種應(ying)(ying)(ying)力(li)誘(you)發(fa)的(de)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)化(hua)(hua)(hua)物相變只(zhi)在(zai)較(jiao)低的(de)應(ying)(ying)(ying)變速(su)率(lv)下出現,并(bing)由此導致(zhi)(zhi)脆(cui)性(xing)斷裂(lie),一(yi)旦出現氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)化(hua)(hua)(hua)物,即(ji)使卸載除(chu)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing),靜(jing)(jing)止一(yi)段(duan)時(shi)間后(hou)再高速(su)變形(xing)(xing),塑性(xing)也不(bu)能恢(hui)復,故也是不(bu)可逆氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)。二(er)是可逆氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)。是指含氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)金屬在(zai)高速(su)變形(xing)(xing)時(shi)并(bing)不(bu)顯示脆(cui)性(xing),而在(zai)緩慢(man)變形(xing)(xing)時(shi)由于氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)逐漸向(xiang)應(ying)(ying)(ying)力(li)集(ji)中(zhong)處富(fu)集(ji),在(zai)應(ying)(ying)(ying)力(li)與(yu)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)交(jiao)互作(zuo)(zuo)用(yong)下裂(lie)紋(wen)形(xing)(xing)核、擴展,最(zui)終導致(zhi)(zhi)脆(cui)性(xing)的(de)斷裂(lie),在(zai)未形(xing)(xing)成(cheng)裂(lie)紋(wen)前去(qu)(qu)除(chu)載荷,靜(jing)(jing)置一(yi)段(duan)時(shi)間后(hou)高速(su)變形(xing)(xing),材料的(de)塑性(xing)可以得到恢(hui)復,即(ji)應(ying)(ying)(ying)力(li)去(qu)(qu)除(chu)后(hou)脆(cui)性(xing)消(xiao)失,因此稱為可逆氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)。由內氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)引起(qi)的(de)稱可逆內氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui),由外(wai)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)引起(qi)的(de)稱環境氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)。通常所說的(de)氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui)主要(yao)指可逆氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)脆(cui),是氫(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)(qing)致(zhi)(zhi)開裂(lie)中(zhong)最(zui)主要(yao)、最(zui)危險的(de)破壞形(xing)(xing)式(shi)。