氫脆的研究由來已久，各國學者對其在各種環境下的產生原理及過程有著廣泛而深入的探索。J.Woodtli等學者研究了氫脆現象和應力腐蝕開裂現象的特征及破壞作用；M.V.Biezma等學者探討了氫在微生物腐蝕環境下對于應力腐蝕開裂過程的影響，結果表明在此環境下，氫脆和應力腐蝕使材料力學性能的下降，并且兩者之間有協同作用；R.A.Oriani等學者在氫的作用導致材料性能降低方面進行了研究，實驗重點考察了吸收和解吸作用對氫滲透電流的影響，建立了一種新型的氫滲透數據處理模型。

  隨著氫脆理論的完善，很多學者將理論與實際結合起來，在工程應用中探討氫脆現象的發生機理。在石油化工行業中，氫致開裂事故在設備及管道中時有發生，氫致開裂屬于低應力脆性破壞的一種，斷裂前很少出現宏觀上的塑性變形，發生時往往沒有征兆，而生產過程中的物料多具有腐蝕性質，因此學者們將主要研究方向放在了設備管線內部介質對鋼材的氫脆機理上。例如，盧志明等學者研究了含有硫化氫的介質對于16MnR鋼的應力腐蝕斷裂敏感性。

  在大氣腐蝕方面，學者們主要研究了大氣腐蝕中陰極過程的氧還原對于鋼材的腐蝕，卻忽略了氫的還原，所以關于大氣環境中的氫脆現象的研究并不多見。室內實驗證實，用蒸餾水濕潤過的鋼材試樣表面可以檢測出明顯的氫滲透電流，這說明氫滲透現象是普遍存在的；張大磊等人研究了濕度對熱鍍鋅鋼材在海洋大氣環境中氫脆敏感性的影響，結果表明相對濕度在70%以上時，氫滲透電流隨著濕度的增加而增大，氫脆敏感性提高。由此可見，海洋大氣環境中鋼材的氫致敏感斷裂問題不容忽視。

  由氫和應力的共同作用導致的金屬材料產生脆性斷裂的現象，稱為氫致開裂，簡稱氫脆。近年來，應力腐蝕的吸氫脆變理論引起了部分科技工作者的關注。該理論認為由于腐蝕的陰極反應產生氫，氫原子擴散到裂縫尖端金屬內部，金屬材料在拉應力作用下脆斷。在腐蝕很強的海洋環境中，在金屬表面容易發生陰極析氫反應，造成氫在鋼鐵表面的吸附及向內部的擴散，由于氫原子很小，很容易在金屬的晶格中移動，使鋼鐵結構脆變，同時在交變載荷作用下，鋼鐵結構很容易發生由氫脆造成的斷裂，危害巨大。

  氫致開裂是重要的應力腐蝕機理之一。氫致開裂是原子氫在合金晶體結構內的滲入和擴散所導致的脆性斷裂的現象，有時又稱為氫脆或氫損傷。嚴格來說，氫脆主要涉及金屬韌性的降低，而氫損傷除涉及韌性降低和開裂外，還包括金屬材料其他物理性能或化學性能的下降，因此含義更為廣泛。

1. 氫的來源

  氫的來源可分為內氫和外氫兩種。內氫是指材料在使用前內部就已經存在的氫，主要是在冶煉、熱處理、酸洗、電鍍、焊接等過程中吸收的氫。外氫或環境氫是指材料在使用過程中與含氫介質接觸或進行陰極析氫反應吸收的氫。

2. 氫的傳輸

  氫的傳輸有兩種方式：一是擴散，金屬中存在氫的濃度梯度或應力梯度時就會導致氫的擴散。當金屬中存在氫的濃度梯度時，氫將從濃度高的地方向濃度低的地方擴散。在穩態條件下，擴散遵從菲克定律。在常溫下，由于氫陷阱的存在，對氫在金屬中的擴散行為影響較大；在高溫下，影響較小。二是位錯遷移，位錯是一種特殊的氫陷阱。位錯不僅能將氫原子捕獲在其周圍，形成科氏氣團，而且由于氫在金屬中擴散快，在位錯運動時氫氣團還能夠跟上位錯一起運動，即位錯能夠遷移氫。當運動的位錯遇到與氫結合能更大的不可逆陷阱時，氫將被“傾倒”在這些陷阱處。

3. 氫的存在形式

 在金屬中，氫的存在形式有很多種；①. H^-、H、H⁺,氫可以H^-、H、H⁺的形式固溶在金屬中；②. 氫分子，當金屬中的氫含量超過溶解度時，氫原子往往在金屬的缺陷（孔洞、裂紋、晶間等）聚集形成氫分子；③. 氫化物，氫在V、Ti、Zr等IVB或VB族金屬中的溶解度較大，但超過溶解度后會形成TiH4,Ni也可以形成氫化物；④. 氣團，氫與位錯結合形成氣團，可看作是一種相。