氢腐蚀加剧，图25 所示为在500℃的氢介质中暴露100h, 钢中碳含量对氢腐蚀的影响。因此抗氢腐蚀钢在满足强度要求的前提下，应尽量降低碳含量。 MnS杂质促进氢腐蚀，应尽量减少其含量。钢中含有形成稳定化合物的合金元素，例如Cr、Mo、V、Ti、Nb、Zr等能提高钢的抗氢腐蚀性。Cr-1Mo 钢是最常用的石油精炼压力容器用钢。3.3.1.3 细晶粒和用铝脱氧的钢 由于晶界面多，有利于甲烷气泡形核，缩短了氢腐蚀孕育期。焊接接头易发生氢腐蚀。 3.3.2 氢鼓泡 低强度钢管或容器在H2S水溶液中或湿H2S 中有应力或无应力作用下，由于H2S分解产生的氢原子进入钢中，扩散到缺陷处，变成氢分子，产生很高的压力，导致产生裂纹。裂纹平行于轧制面，在接近表面处形成鼓泡，称为氢鼓泡。在含硫的油、气管线，储罐，炼制设备及煤的汽化设备中，经常见到这类氢诱发开裂现象。钢中存在扁平状或长条 MnS夹杂物等易成为裂纹源。产生氢鼓泡时将导致设备破损或物料泄漏。氢鼓泡是在室温下出现，提高或降低温度，能减少开裂倾向。钢中含有少量 Cu [w (Cu) 为0.2%~0.3%] 时能显著减少开裂;加入少量Cr、V、Mo、Nb、Ti等元素时可改善钢的力学性能，提高对裂纹扩展的阻力。淬火回火处理的钢比正火态可减少氢诱发开裂的危险。 5.3.3 氢脆 氢脆一般发生在屈服强度大于620MPa的高强度钢及Ti、Ta等高强度材料中。氢对材料的伸长率及断面收缩率有显著影响，但对屈服强度的影响不大。氢对低强度钢的影响不仅降低塑性，也降低断裂应力(σF) 。3.3.3.1 氢脆特点1. 延迟破坏。材料在静载荷作用下，裂纹萌生。低速扩展，失稳断裂。图26 所示为高强度钢延迟断裂曲线，图中的下临界应力是延迟断裂临界应力，低于此值时应力作用时间再长也不发生破断。 2. 氢脆裂纹扩展是不连续的，在裂纹扩展过程中有氢析出。3. 氢脆断口没有明显特征，断口形貌与应力强度因子及含氢量有关系。高KI 时可能是韧窝形断口;低KI 时是沿晶断口;中等KI 时是解理或准解理断口(图27) 。图28 所示为35CrMnSiA 钢氢脆断口类型与KI及氢含量关系。、 KI 值与氢脆断口相貌关系a)高KI 时为韧窝状 b)中等KI 时为解理或准解理 c)低KI 时位沿晶断口 3.3.3.2 影响氢脆的因素1. 随着氢含量增加，钢的塑性急剧下降，临界应力也降低。图29所示为纯Fe中氢含量与伸长率的关系。 2. 氢脆与湿度有关系，一般认为钢的氢脆发生在-100~150℃之间，其中以室温附近(-30~30℃) 最严重。 3. 溶液的pH值越低时，越容易产生氢脆，溶液中存在CI 时加速氢脆。4. 应力集中程度越大，越容易产生氢脆。应变速率越慢，材料氢脆敏感性增大，因此冲击加载和正常拉伸试验不能显示出材料对氢脆的敏 感性。 5. 材料的成分、组织结构及力学性能与氢脆有关系。钢中含P、As、Sb、Si、S、Mn等元素促进钢产生氢脆。钢的组织与氢脆关系见表15。 3.3.3.3 氢脆试验与评定方法1. 弯曲法。用板状试样夹在特制夹具上反复弯曲一定角度(一般为120°) , 直至断裂，记下弯断次数(n) , 算出氢脆系数(I) 。nH为含氢含氢试样弯断次数，n空为不含氢试样弯断次数。 2. 断面收缩率法。在一定拉伸速度下，测量拉伸试样断裂后的断面收缩率(ψ)， 计算氢脆系数(I) 。 式中 ψ0-无氢试样断面收缩率; ψ -含氢试样断面收缩率。 3. 测定试样的延迟断裂曲线。即应力(σ) 与时间(t) 曲线，求出试样不断时的应力门槛值(σth) , 即下临界应力。图30所示为20MnVB钢不同组织的延迟断裂曲线，纵坐标为试样在含氢介质中的断裂应力(σn) 与大气介质中材料缺口试样强度(σbn) 之比，横坐标为断裂时间(tf ) 。