除此之外，在某些情况下，双相不锈钢由于不仅仅能够满足耐腐蚀性的要求， 并且也能确保工程经济性的需要，所以还广泛应用于食品轻工业、运输业、海洋环 境下的建筑业、海水淡化处理行业和能源环保工业等领域[2]。

1。2  金属材料的氢脆

1。2。1  氢在金属中的存在形式

（1）氢的来源:可分为两种，即内含的和外来的。内含的指金属在冶炼中及加 工制造时（如酸洗、电镀、焊接等）吸收的氢；外来的是指环境中含有的氢在金属 使用过程中进入。

（2）氢在金属中的存在形式：与应力腐蚀破裂类似，氢脆是在氢环境中，同 时存在应力的条件下，发生的金属断裂。氢在金属中有多种多样的存在形式。常见 的是以间隙固溶的形式存在于金属晶格间隙当中，此时固溶于金属当中的氢原子的溶解度随温度的增高而减小。此外，金属中的氢还可以以分子形态分散在金属基 体中，通过扩散，在金属基体中的各种缺陷处聚集，形成巨大的压力破坏金属基体。 不仅如此，氢还可以和稀土元素、碱金属、过渡族金属元素相结合，生成各种氢化 物气体，也可以与金属中的第二相发生作用产生气体，破坏金属基体[22]。

1。2。2  氢脆的产生机理

在学术上氢脆机理还有争议，不过主流学术界都认同以下的几种发生方式：来-自~优+尔=论.文,网www.youerw.com +QQ752018766-

（1）环境中的氢也可以在金属的使用过程中进入金属的基体组织中，譬如在 石油化工行业中，使用大型的油气裂解炉，在 400℃左右高温裂解油气原料，其中 产生的氢气压力极其巨大，从而氢可以进入金属中与钢中的碳原子结合发生反应 产生气体如甲烷等，此时大量的气体积存于金属基体中并于晶界、缺陷等处聚集长 大，造成巨大压力破坏金属内部组织，造成金属失效，无法继续使用[23]。（2）在金属冶炼的工艺程序中，不可避免的会产生并接触到氢环境，然而在 金属冷却时，当中的氢并没有全部逸出，相反的，同时会集中扩散至金属机体的缺 陷之中，此时，缺陷中的氢不断增多，并结合成分子形态，在缺陷处产生巨大的压 力破坏金属材料的性能，在拉应力的耦合作用下破坏金属产生裂纹[24]。

（3）固溶于金属基体中的间隙固溶氢原子在应力的耦合作用下，也会导致氢 脆的发生。存在应力作用的情况下，由于金属基体缺陷处的应力集中，因此金属中 固溶的氢原子在应力梯度作用下向应力集中处扩散聚集。又因氢原子会和金属原 子作用从而减弱金属键的结合力，因此缺陷处的氢导致金属在此处变的很脆，容易 断裂。

（4）部分金属易与氢结合产生金属的氢化物，而氢化物组织呈脆性，在应力 作用下容易断裂，从而发展成整个金属的脆性断裂。

（5）在外加电流的阴极保护当中，由于产生的杂散电流，阴极产生的氢也会 扩散到金属当中，导致过保护，破坏材料的保护层，发生氢脆。

1。2。3  氢脆的类型和特征

氢以各种形式存在于金属中，并破坏金属的性能。而不同的存在方式及其与金 属等作用的方式，由此产生各种金属脆化机制，对应不同的氢脆类型。金属发生的 氢脆现象按文献[25]中所提到的主要分为以下几种