Page 4 - 国外钢铁技术信息内参（2024年9月）
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国外钢铁技术信息 ᇏݓࣁඋ࿐߶
（一）钢铁材料氢脆实例及其应对策略（上） ᇏݓࣁඋ࿐߶
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大村 朋彦
日本制铁株式会社（日本）
1. 前言
在腐蚀性空气环境、含硫化氢的潮湿环境和高压氢气等环境中，高强钢材 ᇏݓࣁඋ࿐߶
料都会受到氢致破坏（氢脆）。要理解氢脆现象，就必须了解氢从环境中渗入
钢材并最终导致破坏的基本过程。此外，还必须了解影响这些基本过程的因素，
如环境和材料，以便采取应对氢脆的措施。本文概述了在各种环境中发生氢脆
的具体实例、导致氢渗入和断裂的环境因素、材料显微组织和对氢脆的敏感性，
以及迄今为止开发的抗氢脆钢。
2. 氢脆的概念 ᇏݓࣁඋ࿐߶
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氢脆是氢渗入金属材料，使强度和延展性等机械性能降低，有时甚至导致
断裂的一种现象。氢脆的历史最早可以追溯到 19 世纪 70 年代，当时人们就知
道钢材经过酸洗会产生能导致钢材机械性能降低的酸洗脆化现象。20 世纪 30
年代，出现了与氢有关的白点（炼钢过程中产生的氢致缺陷）和焊接缺陷。20
世纪 50 年代，能源开发导致油套管和输送管道在湿硫化氢（H2S）环境中产生
氢致开裂（如下文所述），以及飞机用高强螺栓发生氢脆等问题。20 世纪 60
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年代，用于储存氢气（航天飞机燃料）的储罐发生断裂事故。在同一时期，日
本也发生了用于土木工程和建筑的抗拉强度（抗拉强度）为 1300MPa 的高强螺
栓延迟断裂情况。
图 1 显示了各种产品的氢脆区域，横轴是钢的抗拉强度，纵轴是钢中吸收
CSM 中国金属学会 CMISI 冶金工业信息标准研究
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院
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