氢脆（HE）是指金属由于吸收氢而变脆，最终导致失效的现象。这不仅仅是材料的简单劣化，而是材料内部发生的一系列复杂的物理化学过程。从氢的侵入、扩散、聚集到最终诱发裂纹，每个环节都会影响材料的服役安全。
1. 氢的侵入与扩散
氢脆发生的第一阶段是氢原子侵入金属内部。氢原子可以通过多种途径进入金属，包括电镀、酸洗、焊接、腐蚀等过程。一旦进入金属，氢原子会在晶格中扩散，寻找能量最低的位置。
2. 氢的聚集与陷阱
氢原子在金属内部会聚集在缺陷处，如晶界、位错、夹杂物等位置，这些位置被称为"氢陷阱"。氢陷阱可以分为可逆陷阱和不可逆陷阱。
3. 氢脆的失效机制
目前关于氢脆的失效机制有多种理论，包括氢压理论、氢降低表面能理论、氢促进局部塑性变形理论等。这些理论从不同角度解释了氢脆现象。
4. 氢脆的测试方法
常用的氢脆测试方法包括慢应变速率拉伸试验（SSRT）、恒载荷试验、热脱附分析（TDS）等。其中 TDS 技术可以精确测定材料中的氢含量和氢陷阱类型。
