氢脆小论文
氢脆
除氢处理除氢处理，也称去氢处理，一般对电镀前后必须进行工序，特别是对高强度高硬度的零件在电镀工艺中。
氢脆原理铁零件镀锌过程中，除锌的电沉积外，往往伴随有氢离子还原析氢的副反应。
氢还原一部分变成气体逸出，还有一部分以氢的原子形态渗入到镀层和基体金属晶格的点阵中去，造成晶格歪扭，零件内应力增加，镀层和基体变脆，人们称之为氢脆。
氢脆对材料的力学性能危害很大，如不除去，会影响零件的寿命，甚至造成机器的破坏事故。
因此某些钢材或用于特殊条件下的零件，必须进行除氢处理，例如飞机上使用的镀锌件都要经过除氢处理。
弹性零件和高强度钢上镀锌也需要进行除氢。
除氢采用加热处理法将氢从零件内部赶出去。
除氢效果与除氢温度、保温时间有关。
温度高，时间长除氢越彻底。
但加热温度不能太高，超过250℃锌结晶组织变形、发脆，耐蚀性明显下降。
一般用l90℃~230℃，2h~3h。
渗碳件和锡焊件除氢温度是140℃~l60℃，保温3h。
在任何电镀溶液中,由于水分子的离解,总或多或少地存在一定数量的氢离子。
因此,电镀过程中,在阴极析出金属(主反应)的同时,伴有氢气的析出(副反应)。
析氢的影响是多方面的,其中最主要的是氢脆。
氢脆是表面处理中最严重的质量隐患之一,析氢严重的零件在使用过程中就可能断裂,造成严重的事故。
表面处理技术人员必须掌握避免和消除氢脆的技术,氢脆的影响降低到最低限度。
氢脆氢脆通常表现为应力作用下的延迟断裂现象。
曾经出现过汽车弹簧、垫圈、螺钉、片簧等镀锌件,在装配之后数小时内陆续发生断裂,断裂比例达40%~50%。
某特种产品镀镉件在使用过程中曾出现过批量裂纹断裂,曾组织过全国性攻关,制订严格的去氢工艺。
另外,有一些氢脆并不表现为延迟断裂现象,例如:电镀挂具(钢丝、铜丝)由于经多次电镀和酸洗退镀,渗氢较严重,在使用中经常出现一折便发生脆断的现象;猎枪精锻用的芯棒,经多次镀铬之后,堕地断裂;有的淬火零件(内应力大)在酸洗时便产生裂纹。
氢内燃机氢脆问题
氢内燃机氢脆问题
氢内燃机氢脆问题是指在高压和高温下，氢气与金属发生反应导致金属材料变脆的现象。
这种现象主要是由于氢气的渗入和吸附引起的。
氢气能够渗入金属晶粒结构中，导致晶格的扩散和膨胀，从而使金属材料变脆。
氢脆问题对于氢内燃机来说是一个严重的技术挑战。
因为氢是一种极小的分子，能够渗透进入金属材料的晶粒和孔隙中。
一旦氢气进入金属材料，就会导致金属的力学性能降低，甚至引发断裂。
为了解决氢脆问题，可以采取以下措施：
1. 选择合适的材料：选择具有较高的抗氢脆性能的金属材料，如高强度合金和不锈钢等。
这些材料具有较高的强度和韧性，对氢气的渗透具有一定的抵抗能力。
2. 控制氢气浓度：通过合理的设计和优化氢气供应系统，控制氢气浓度的大小，以减少金属材料与氢气的接触，从而降低氢脆问题的发生。
3. 温度和压力控制：在氢内燃机的运行中，控制温度和压力的大小，避免金属材料受到过高的温度和压力的影响，从而减少氢脆问题的发生。
4. 添加抗氢脆剂：在金属材料中添加一些抗氢脆剂，能够减缓氢气的渗透和吸附，提高材料的抗氢脆性能。
总之，氢脆问题是氢内燃机开发和应用中需要解决的重要难题，需要通过材料选择、气体控制和添加剂等多种手段来降低氢脆的发生，确保氢内燃机的安全可靠运行。
氢脆小论文
上海大学2011-2012学年秋季学期研究生课程考试小论文课程名称：材料腐蚀与防护课程编号：102004709论文题目:电镀过程的氢脆的产生极其控制研究生姓名: 魏敏学号: 11721590论文评语:成绩: 任课教师:评阅日期:电镀过程的氢脆产生极其控制魏敏11721590(上海大学材料科学与工程学院，上海200072)摘要：本文主要介绍了氢脆的概念、氢在材料中的存在形式、氢脆机理及产生氢脆的条件。
分析了电镀过程中（镀前处理、电镀工艺及镀后处理）对氢脆的影响，以及在电镀过程中的避免和预防氢脆的一些措施。
关键词：氢脆；电镀；防护Hydrogen embrittlement production and its control duringelectroplatingWeimin（School of Material Science and Engineering, Shanghai University, Shanghai 200072 ）Abstract:the hydrogen embrittlement concept, the hydrogen in material existence form, the hydrogen embrittlement mechanism and production condition were introduced in the paper. The effects of pretreatment，electroplating process and post-treatment on hydrogen embrittlement were analyzed. And some methods about how to avoid and prevent hydrogen embrittlement were given.Key words: hydrogen embrittlement; electroplating; protection1引言氢脆是一种由于氢渗入金属内部导致损伤，从而使金属材料在低于材料屈服强度的静应力作用下发生延迟断裂的现象[1-2]。
氢脆的原理与预防
去氢处理，也称除氢处理，一般对电镀前后必须进行工序，特别是对高强度高硬度的零件在电镀工艺中。
氢脆的原理与预防在任何电镀溶液中,由于水分子的离解,总或多或少地存在一定数量的氢离子。
因此,电镀过程中,在阴极析出金属(主反应)的同时,伴有氢气的析出(副反应)。
析氢的影响是多方面的,其中最主要的是氢脆。
氢脆是表面处理中最严重的质量隐患之一,析氢严重的零件在使用过程中就可能断裂,造成严重的事故。
表面处理技术人员必须掌握避免和消除氢脆的技术,氢脆的影响降低到最低限度。
一、氢脆1氢脆现象氢脆通常表现为应力作用下的延迟断裂现象。
曾经出现过汽车弹簧、垫圈、螺钉、片簧等镀锌件,在装配之后数小时内陆续发生断裂,断裂比例达40%～50%。
某特种产品镀镉件在使用过程中曾出现过批量裂纹断裂,曾组织过全国性攻关,制订严格的去氢工艺。
另外,有一些氢脆并不表现为延迟断裂现象,例如:电镀挂具(钢丝、铜丝)由于经多次电镀和酸洗退镀,渗氢较严重,在使用中经常出现一折便发生脆断的现象;猎枪精锻用的芯棒,经多次镀铬之后,堕地断裂;有的淬火零件(内应力大)在酸洗时便产生裂纹。
这些零件渗氢严重,无需外加应力就产生裂纹,再也无法用去氢来恢复原有的韧性。
2 氢脆机理延迟断裂现象的产生是由于零件内部的氢向应力集中的部位扩散聚集,应力集中部位的金属缺陷多(原子点阵错位、空穴等)。
氢扩散到这些缺陷处,氢原子变成氢分子,产生巨大的压力,这个压力与材料内部的残留应力及材料受的外加应力,组成一个合力,当这合力超过材料的屈服强度,就会导致断裂发生。
氢脆既然与氢原子的扩散有关,扩散是需要时间的,扩散的速度与浓差梯度、温度和材料种类有关。
因此,氢脆通常表现为延迟断裂。
氢原子具有最小的原子半径,容易在钢、铜等金属中扩散,而在镉、锡、锌及其合金中氢的扩散比较困难。
镀镉层是最难扩散的,镀镉时产生的氢,最初停留在镀层中和镀层下的金属表层,很难向外扩散,去氢特别困难。
经过一段时间后,氢扩散到金属内部,特别是进入金属内部缺陷处的氢,就很难扩散出来。
氢脆的本质
试述氢脆的本质我认为位错井捕氢学说比较合理的解释了氢脆的本质。
实际金属材料内部存在大量的缺陷,它们都是氢的陷阱，陷阱增大材料的吸氢量,减慢氢的扩散速度,使氢发生偏聚,从而降低该处的界面结合力。
而且氢促进了位错的平面滑移，阻碍了交滑移。
从而加剧位错塞积。
导致位错分布和塑性变形的不均匀性。
如果在应力作用下形变速率较小，形变温度又不太低的话，那么氢原子的运动速度与位错运动速度是相适应的，这时不会产生氢或位错的大量堆积，也就不会发生氢脆；当在应力作用下移动着的位错及氢气团运动至晶界或其他障碍物时，会产生位错的堆积，同时必然造成氢在晶界或解理面的富集，在位错堆积的端部形成较大的应力集中，从而形成裂纹，富集的氢原子不仅易导致裂纹形成，而且有使其发生扩展的趋势，最后造成脆性断裂。
也就是说，由于氢的存在使得位错的堆积更加严重，更加快速，从而在较低的载荷下就发生脆断。
以上观点是参考相关文献后我个人对氢脆的理解举例分析由氢引起的金属失效问题某型机翼盖板用30CrMnSiNi2A钢螺钉规格为M6,采用氯化铵镀镉工艺在螺钉表面镀镉后再经(190±10)℃×23 h除氢。
在装配后的存放期间该螺钉发生了断裂,具有明显的延迟特征,断裂位置位于螺杆与钉头转接处(螺纹退刀槽)处,初步分析为氢脆断裂。
作者对此进行了进一步失效分析,并对其进行了生产工艺改进,以确定该螺钉的失效模式及主要原因。
1理化检验与结果1.1化学成分用ICP-AES型电感耦合等离子体原子发射光谱仪分析试样的化学成分(质量分数,%)为0.29C,1.12Si,1.18Mn,1.08Cr,1.76Ni,0.012P,0.000 8S;满足GJB 1951-1994的要求。
1.2断口形貌从宏观断口形貌可见,该螺钉断裂于钉头与螺杆转接处, 断口洁净且较平齐,无明显的塑性变形;断口表面呈结晶颗粒状,在光镜下呈闪光小刻面特征;断口表面无明显的放射棱线特征,上侧边缘存在微小的剪切唇边。
《SAF2205双相不锈钢微观组织与氢脆敏感性关系研究》范文
《SAF2205双相不锈钢微观组织与氢脆敏感性关系研究》篇一一、引言SAF2205双相不锈钢因其出色的耐腐蚀性、高强度以及良好的加工性能，在各种工业领域中得到了广泛应用。
然而，随着其使用环境的复杂化，氢脆问题逐渐成为影响其性能和寿命的关键因素。
氢脆敏感性是指材料在氢环境下发生脆化的现象，对材料的力学性能和耐久性产生不良影响。
因此，研究SAF2205双相不锈钢的微观组织与氢脆敏感性之间的关系，对于提高其性能和延长使用寿命具有重要意义。
二、SAF2205双相不锈钢的微观组织SAF2205双相不锈钢的微观组织主要由铁素体和奥氏体两相组成。
铁素体是一种体心立方晶格的金属间化合物，具有较好的塑性和韧性；而奥氏体是一种面心立方晶格的金属间化合物，具有较高的强度和耐腐蚀性。
这两种相的相对含量、尺寸、形态以及分布等都会影响材料的整体性能。
三、氢脆敏感性的产生及影响因素氢脆敏感性是由氢原子在材料中的扩散和聚集引起的。
当氢原子进入材料内部后，会与材料中的晶格发生相互作用，导致晶格畸变和应力集中，从而降低材料的力学性能。
影响氢脆敏感性的因素包括材料的化学成分、微观组织、环境温度、压力等。
四、SAF2205双相不锈钢微观组织与氢脆敏感性的关系SAF2205双相不锈钢的微观组织对其氢脆敏感性具有重要影响。
首先，铁素体和奥氏体两相的比例会影响材料的氢吸收能力和扩散速率。
一般来说，奥氏体相比铁素体具有更高的氢吸收能力。
其次，晶粒尺寸和晶界特性也会影响氢的扩散和聚集。
较小的晶粒尺寸和较多的晶界可以阻碍氢的扩散，从而降低氢脆敏感性。
此外，材料的化学成分、杂质含量以及热处理工艺等也会对氢脆敏感性产生影响。
五、研究方法与实验结果为了研究SAF2205双相不锈钢的微观组织与氢脆敏感性的关系，我们采用了多种实验方法。
首先，通过金相显微镜和扫描电子显微镜观察了材料的微观组织；其次，利用电化学方法测定了材料的氢吸收能力；最后，通过力学性能测试评估了材料的氢脆敏感性。
石化设备金属材料氢脆的探讨
mechanism in each metal material in petrochemical equipment. Specialloy, have influence on hydrogen embrittlement environment factor and material factor in low alloy steels and its pretection measure were analyzed. In addition, hydrogen embrittlement on stainless steels and titanium alloys were analyzed.
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(3)
Q为裂纹形状系数，a/c
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TOTAL CORROSION CONTROL VOL.29 No.05 MAY. 2015
专 论 Monograph
K＝exp(-⊿σ·⊿V/RT)
-6
(6)
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错与晶界大得多，故也比位错与晶界对氢脆负面影 响更小。另外，在钢中加入能形成比 Fe 3C 更稳定碳 化物的合金元素Cr、Mo、V、Nb、W、Ti等，如形 成 VC 、 NbC 、 TiC ，则就难于形成甲烷，除提高抗 氢脆能力外，还提高了蠕变断裂强度。如 1970 年代 上钢一厂与化机院等单位曾研制10MoWVNb低合金 钢，成功应用于高温高压的抗氢氮氨或抗氢的设备 中，根据多次实验及现场解剖情况，析合成相应的 氢分压标定在 Nelson 曲线上，可得到其长期抗氢性 能和2.25Cr1Mo钢相当[4]； (2)控制晶间碳化物 钢回火时，在原奥氏体晶界上会生成以 Fe 为主 的碳化物，这将成为氢致开裂的起点与进展路径。 因此控制晶间碳化物形态，对防止氢脆有十分重要 的意义。一般对钢来说有两种晶间碳化物，一种为 较粗大的偏平状碳化物M 3C( 渗碳体，M ＝ Fe 、Cr 、 Mo)或M 23C6(M＝Fe、Cr、Mo)，另一种为微细的球 状碳化物 MC(M ＝ V 、 Nb 、 Mo) 。如添加 V 、 Mo 、 Nb ，降低 Cr 、 B ，通过高温回火，能形成微细的球 状碳化物，且均匀分散于晶间晶内，对抗氢脆是有 利的。通过高温回火，减低了位错密度，对抗氢脆 也是有效果的； (3)控制夹杂物 钢在熔炼与轧制后不可避免会生成夹层(包括夹 杂、夹灰，如MnS)，在腐蚀环境中往往成为孔蚀的 起点，同时也降低了高强度钢抗氢脆性能。因为钢 表面露出的夹杂物，在酸性环境下，不仅会自身溶 解，而且也会与周围的基体发生电偶作用而溶解。 这样在该孔蚀尖底形成应力集中，促进氢脆发生。 防止孔蚀型氢脆发生，就是要求竭力降低钢中含有 夹杂物。而要把钢中夹杂物完全除去，至今还十分 困难。但可以在炼钢时可适量加入 Ca 、 Al 及稀土 等，抑制夹杂物生长，并使之微细分散。
材料腐蚀和防护期末论文——金属氢脆分析
钛合金的氢脆腐蚀杨婧摘要:钛是最易吸氢的工业材料, 其氢腐蚀主要表现为氢脆。
化学工业中使用钛所发生的事故大部分是由钛的吸氢而造成氢脆破裂引起。
钛氢脆一直是钛作为结构材料能否获得广泛安全使用的威胁。
本分别对钛氢脆的机理、氢脆研究方法、影响因素、评价方法、预防措施及应用等进行了阐述, 并对存在的问题和发展前景进行探讨.关键词: 钛; 氢脆; 腐蚀1 前言钛及其合金具有一系列优异特性, 广泛用于航空、航天、化工、石油、冶金、轻工、电力、海水淡化、舰艇和日常生活器具等工业生产中, 被誉为现代金属. 然而, 钛及其合金生产使用的早期, 由于氢的作用导致的脆断经常发生. 随着钛冶金和制造水平的提高, 钛及其合金中氢含量明显减低, 由冶金、制造产生的氢脆问题极少发生. 然而, 钛及其合金在海水淡化、海水冷却器、核废料处理等环境中使用时仍发生氢脆, 引起早期损伤. 到 20 世纪 70 年代后期钛氢脆的研究得到充分的重视. 由于钛及其合金在计算机、能源、生物医学材料、形状记忆合金、储氢、超导材料等高新技术领域的应用日渐兴起, 以及技术的进步带来的生产成本的降低, 氢脆的研究今后将更加深入。
2 钛合金的氢脆研究历史金属的氢渗透早在1863 年就被发现 ,钛在氯化物G 液以及在还原性酸中的氢脆也已经有报道。
俄国在这方面研究的比较早, 1949 年,第一篇氢影响TiI4 性质的文章发表;1954 年还发现了钛合金制造的航空零件由于氢含量高不能使用;1954～1955 年间,有一大批关于钛氢脆的文章出现;1970 年,开始研究钛合金的断裂韧性问题,1972～1973 年 ,主要探索分子氢气氛中钛合金的工作性能。
直至 70 年代 ,钛冶金工业中的氢问题基本解决。
3 钛合金材料的分类钛合金是以钛为基础加入其他元素组成的合金。
钛有两种同质异晶体：882℃以下为密排六方结构α钛，882℃以上为体心立方的β钛。
钛是同素异构体，熔点为1668℃，在低于882℃时呈密排六方晶格结构，称为α钛；在882℃以上呈体心立方晶格结构，称为β钛。
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上海大学2011-2012学年秋季学期研究生课程考试小论文课程名称：材料腐蚀与防护课程编号：102004709论文题目:电镀过程的氢脆的产生极其控制研究生姓名: 魏敏学号: 11721590论文评语:成绩: 任课教师:评阅日期:电镀过程的氢脆产生极其控制魏敏11721590(上海大学材料科学与工程学院，上海200072)摘要：本文主要介绍了氢脆的概念、氢在材料中的存在形式、氢脆机理及产生氢脆的条件。
分析了电镀过程中（镀前处理、电镀工艺及镀后处理）对氢脆的影响，以及在电镀过程中的避免和预防氢脆的一些措施。
关键词：氢脆；电镀；防护Hydrogen embrittlement production and its control duringelectroplatingWeimin（School of Material Science and Engineering, Shanghai University, Shanghai 200072 ）Abstract:the hydrogen embrittlement concept, the hydrogen in material existence form, the hydrogen embrittlement mechanism and production condition were introduced in the paper. The effects of pretreatment，electroplating process and post-treatment on hydrogen embrittlement were analyzed. And some methods about how to avoid and prevent hydrogen embrittlement were given.Key words: hydrogen embrittlement; electroplating; protection1引言氢脆是一种由于氢渗入金属内部导致损伤，从而使金属材料在低于材料屈服强度的静应力作用下发生延迟断裂的现象[1-2]。
早在100多年前，Jonsons就阐明了钢的氢脆现象[3]。
氢脆问题更引起了世界各国国防工业部门的注意，同时也一直困扰着我国航空、航天工业的发展。
高速度、大体积是现代飞行器发展的必然趋势，尤其是在2007年我国确立了大飞机项目计划之后，这一目标更加明确。
因此，对选用材料的强度／质量比要求更高，尤其对某些重要零部件，如飞机的起落架等，大都选用高强度钢制造。
高强度钢的选用减轻了飞机的重量，但强度增大使得材料韧性降低，随之而来的是对缺口、氢脆及应力腐蚀问题更加敏感。
据统计，国产军用飞机的紧固件70％以上都是采用铬锰硅钢系合金钢。
该合金钢强度高、物理性能也较好，但抗氢脆性能较差[4]，表面处理后极易出现氢脆失效的问题。
材料的吸氢与表面防护处理时的化学、电化学过程直接相关。
因此，对于高强度钢，在满足其表面防护的同时必须考虑氢脆问题。
在早期电镀资料中，人们把预防氢脆的重点放在镀后除氢上，而所采用的除氢方法又很简单，因而不能有效地防止氢脆断裂事故的发生。
但是在国外近期电镀文献中。
情况已有很大改变，采取的措施不仅有极为严格的镀后除氢制度，，而且对零件材料的选择、电镀前的消除应力、电镀过程中的防渗氢，甚至零件使用期间的防“后脆，都有严格的控制方法。
实际上防氢脆问题已形成以电镀为主，并具有各种前置后置措施的系统工程技术。
目前虽不能说问题已全部解决，但已经有了完整而严密的对策，只要我们一丝不苟地严格执行有关工艺制度，那么由氢所诱发的灾难性脆断事故使可以减至最低程度。
2 氢脆2.1 氢脆现象氢脆通常表现为应力作用下的延迟断裂现象。
曾经出现过汽车弹簧、垫圈、螺钉等镀锌件，在装配之后数小时内陆续发生断裂，断裂比例达4O％～ 50％。
某些产品镀镉件在使用过程中曾出现过批量裂纹断裂，曾组织过全国性攻关，制订严格的去氢工艺。
另外，有一些氢脆并不表现为延迟断裂现象，例如：电镀挂具(钢丝、铜丝)由于经多次电镀和酸洗退镀，渗氢较严重，在使用中经常出现一折便发生脆断的现象；猎枪精锻用的芯棒，经多次镀铬之后，堕地断裂；有的淬火零件(内应力大)在酸洗时便产生裂纹。
这些零件渗氢严重，无需外加应力就产生裂纹，再也无法用去氢来恢复原有的韧性。
2.2 氢脆产生条件产生氢脆的必备的三个基本条件[5]：1 氢的渗入必须氢渗入金属材料基体才能导致氢脆。
渗入金属材料中的氢有一下三个来源：钢在冶炼、焊接及热处理过程中渗入的氢：在电镀、酸洗及放氢型腐蚀环境下渗入的氢；：在是呀环境下渗入的氢（如将金属材料至于高温氢气气氛中）。
2 发生氢脆实效的材料具有氢脆敏感组织金属材料的组织不同，它的氢脆敏感性不同，当材料具有氢脆敏感性大得组织时，才会发生氢脆。
在各种不同的显微组织中，对氢脆敏感性从大到小的一般顺序为马氏体、上贝氏体、（粗大贝氏体）、下贝氏体（细贝氏体）、索氏体、珠光体、奥氏体、3 存在应力作用氢脆的作用者是金属材料中得氢。
这些氢在浓度梯度的作用下扩散而占据晶体点阵中的空隙、晶界、空穴、位错、沉淀相及夹杂物与基体的界面、气孔等缺陷。
在应力的作用下，由于氢与局部应力场交互作用，会产生缺口根部，微裂纹尖端等应力集中扩散区域，形成氢的高度偏集，并在这些部位产生氢脆断裂。
2.3 氢存在形式[6]1 固溶氢:以间隙原子(或离子)的形式固溶于钢的晶体点阵中的氢称为固溶氢。
这种氢的话动能力稂强，氢的扩散，偏聚，以致引起白点，发纹和氢脆主要都是经由固溶氢的活动来达到的。
2 捕集氢:被钢中的位错、相界面、晶面、亚晶面及其他点阵缺陷(统称为氢陷阱)所捕集而不能自由扩散的氢原子称为捕集氢。
捕集氢在低温下仍有部分扩散能力，具体情况取决于氢陷阱的性质。
在温度较高时，捕集氢将挣脱“阱”的束缚，重新变为固溶氢。
3 分子氢:分子氢是由原子氢相互结合而成的。
它们主要存在于钢中的孔洞、疏松、界面等处。
在400度以下无扩散能力，在400度以上将分解为原子氢重新获得扩散能力。
4 化合氢:当钢中含有Ta，Zr、Nb， V、Ti等元素时，氢可形成氢化物，亦可溶于碳化物中形成含氢的碳化物，这部分氢称为化合氢。
化合氢是不能扩散的，由于产品零件用钢中上述含量极少，故在一般情况下对化合氢的作用可以忽略。
2.4 氢脆机理[7]目前关于金属氢脆的机理有很多，比较成熟的理论主要有4种：高压氢气理论，氢表面吸附降低表面能理论，晶格脆性理论，氢与位错的交互作用理论[8]1 高压氢气理论高压氢气理论认为，由于过多的氢聚集在某些空隙的地方，形成较高的氢气压力，致使金属变脆。
但高压氢气理论只适用于溶解氢为吸热反应的金属(如铁、锆、铜、铬、钼等)，因为这些金属中可能形成高压氢气；、对于那些吸附氢为放热反应的金属，如镁、钛、镧、铈、钽等，根本不可能形成高压氢气。
因此这一理论不够严密。
2 氢表面吸附降低表面能理论表面吸附理论指出，当固体材料吸附某些表面活性物质后表面能降低，导致材料的塑性降低。
Petch等也把氢看作表面活性物质，氢的吸附降低了裂纹处的表面能，从而使金属变脆。
这一理论可以部分解释金属的氢脆现象。
3 晶格脆性理论Troiano提出了晶格脆性理论：当氢溶入过渡金属后，由于过渡族元素的3d 电子层未填满，氢原子的电子即进入金属原子的3d电子层，增大了3d层电子密度，从而增大了原子间的排斥力，降低了晶格间的结合力，致使金属变脆。
晶格脆性理论可以解释一般金属或合金的氢脆现象。
4 氢与位错交互作用理论该理论认为，含氢合金在形变过程中可能形成氢或位错的堆积，从而诱发了金属的脆性断裂。
如果在应力作用下形变速率较小，形变温度又不太低的话，那么氢原子的运动速度与位错运动速度是相适应的，这时不会产生氢或位错的堆积，也就不会发生氢脆；当在应力作用下移动着的位错及氢气团运动至晶界或其他障碍物时，会产生位错的堆积，同时必然造成氢在晶界或解理面的富集，在位错堆积的端部形成较大的应力集中，从而形成裂纹，富集的氢原子不仅易导致裂纹形成，而且有使其发生扩展的趋势，最后造成脆性断裂。
氢与位错的交互作用可用来解释环境形变速率敏感性以及氢脆在一定温度范围内发生的现象。
氢脆是多种机制相互作用的复杂过程，问题的完全澄清需基于对裂纹前端行为原子尺度分辨的实验观察和原子水平的理论计算，目前这两方面的研究还有待提高。
3 电镀过程中的氢脆及其防护在任何电镀溶液中，由于水分子的离解，总或多或少地存在一定数量的氢离子。
因此，电镀过程中，在阴极析出金属(主反应)的同时，伴有氢气的析出(副反应)。
析氢的影响是多方面的，其中最主要的是氢脆。
氢脆是表面处理中最严重的质量隐患之一，析氢严重的零件在使用过程中就可能断裂，造成严重的事故。
表面处理技术人员必须掌握避免和消除氢脆的技术，以使氢脆的影响降低到最低限度。
3.1 电镀后的材料氢脆断口特征图1. 65Mn 淬火、回火后酸洗、电镀图2. 65Mn淬火、回火后酸洗、电镀图1 组织说明：由65Mn钢制作的弹簧片，在安装时发生断裂。
断口为典型的冰糖状沿晶断裂，在断裂的晶面上有细小的爪状纹及发纹等特征。
此为高强度钢氢脆断口的特征。
高强度钢在酸洗电镀后必须进行除氢处理，除氢不及时或除氢不彻底均会导致氢脆。
图2 组织说明：酸洗及电镀过程中的氢进入钢中后常沿晶界处聚集，导致晶界脆化，形成沿晶断裂。
氢在扩散、聚集过程中留下发纹、爪状纹等特征。
氢脆断裂时在微区局部晶界上因氢损伤较轻，故断裂时在局部区域能观察到韧窝，见图中上部区。
图3螺钉35钢断口扫描电镜低倍形貌图4 35钢螺钉断口微观形貌螺钉材料为35钢，加工成型后经酸洗、电镀，在安装时断裂。
螺钉断口扫描电镜低倍形貌。
断口较平整，有放射状条纹及台阶条纹，放射状条纹起源于螺纹根部，且有向一侧弯扭的特征，说明螺丝断裂时受扭转应力作用。
通常情况下35钢正火组织的正常断口应为纤维状的韧性断口，而该螺丝断口属脆性断裂。
断口微观形貌为具有准解理、韧窝、鳞片状、发纹、爪状纹等氢脆断裂特征。
准解理断裂一般在回火马氏体组织中出现，该螺丝显微组织为珠光体和铁素体，在氢脆条件下可出现准解理断裂。
分析结果说明螺丝主要是由于电镀后除氢不当引起的氢脆断裂。
对于低碳钢电镀后发生氢脆虽较高强度钢可能性少，但当零件吸氢量较多，而不及时除氢时也可发生氢脆断裂。
3.2 电镀中氢脆的影响因素3.2.1 镀前基体应力对氢脆的影响有关研究表明[8]：在金属原子扩散速度很低的温度范围内，应力松弛的最大速率发生于保温的初始阶段，随着时间的延长，应力松弛率急剧减小，逐渐达到稳定状态。
镀前只需将零件表面残余应力消除到一定范围内即可，没有必要也不可能将残余应力彻底消除。