氢渗透进入金属内部而造成金属性能劣化称为氢损伤，也叫氢致材料退化、氢破坏。

氢损伤的形式是多种多样的，有人将氢损伤划分为七种类型，即：氢脆、氢腐蚀、氢鼓泡、发纹或白点、显微穿孔、流变性能退化和形成氢化物等。其中氢脆和氢腐蚀是最常见的氢损伤行为。七种氢损伤的具体区别见下表。

氢脆

氢脆是由扩散到金属中的氢所造成的材料脆化现象。

氢脆是最常见的钢材氢损伤形式，包括氢致应力开裂、氢环境脆化和氢致拉伸延性丧失等三种。

发生氢脆的温度范围在－100～+200℃之间，而以常温（20～40℃）为甚；拉应力引起氢脆，一般认为压应力不引起氢脆；氢脆的断裂性质为脆性断裂。

氢鼓泡与氢诱发阶梯裂纹

CS、AS在H2S水溶液中，当无外力作用或在低外力作用下，在钢表面看到的鼓包现象为氢鼓泡。继续发展下去，会生成一些平行于轧制方向并连接贯通成阶梯状的裂纹，叫做氢诱发阶梯裂纹。

氢腐蚀

钢受到高温高压氢作用后，钢中的碳与渗入钢中的氢原子反应生成甲烷，使强度、韧性明显降低，是不可逆反应，这种现象叫做氢腐蚀。大多数氢腐蚀常伴有脱碳现象，但在较低的温度条件下即使没有明显的脱碳现象也会发生晶界裂纹。

在某一氢压力下产生氢腐蚀有一起始温度，它是衡量钢材抗氢性能的指标。低于这个温度，氢腐蚀反应速度极慢，以至孕育期超过正常使用寿命。碳钢的这一温度大约在220℃左右。

氢分压也有一个起始点（碳钢大约在1.4 MPa左右），即不管温度多高，低于此分压，只发生表面脱碳而不发生严重的氢腐蚀。各种抗氢钢发生腐蚀的温度和压力组合条件，就是著名的Nelson曲线。

在氢气压力的作用下，不同层面上的相邻氢鼓泡裂纹相互连接，形成阶梯状特征的内部裂纹称为氢致开裂(Hydrogen Induced Cracking，缩写为HIC)， 裂纹有时也可扩展到金属表面。

氢损伤的控制措施

选用耐氢脆性合金

减小内氢措施

1）改进冶炼技术

2）焊接时采用低氢气氛

3）电镀时需使用低氢脆工艺，提高电镀的电流效率，减小腐蚀率

4)酸洗时合理选用缓蚀剂、减小腐蚀率

5)除氢处理

控制外氢进入金属

1）障碍氢的直接渗入：可采取在基体上施以低氢扩散性和低氢溶解度的镀涂层。如覆盖Cu、Mo、Al、Ag、Au、W等金属镀层和有机涂层。

2）阻碍氢的间接进入：采取加入某些合金元素延缓腐蚀反应，或生成的产物具且低抵制氢进入基体的作用。如含Cu钢在H2S水介质中，生成Cu2S致密产物，能够降低氢诱发的开裂倾向。

3）降低外氢的活性：例如在H2S、H2气氛中，加入0.6~0.8%的氧作为抵制剂，可有效地抵制裂纹的扩展。