進入雙相不銹鋼中的氫在與材料中的殘余應(yīng)力或外加應(yīng)力的協(xié)同作用下，會給金屬的性能造成一定的損傷，即所謂的氫損傷。這種傷害可以是暫時的，即在氫逸出鋼材后，受損傷的性能可以恢復(fù)；損傷也可以是永久的，即對性能的損傷是不可逆的，在氫離開金屬后性能仍不可恢復(fù)。1976年，Hirth 和 Johnson在大量研究的基礎(chǔ)上把氫損傷分為七類，即氫脆（HE)、氫蝕（HA)、氫鼓泡（blistering)、發(fā)紋或白點（shatter cracks、fisheyes)、顯微穿孔（microperforation)、流變性能退化和形成金屬氫化物（hydride).其中，氫脆是最常見的一類，它又可以分為氫應(yīng)力開裂、氫環(huán)境脆化和拉伸延性喪失三種。
雙相不銹鋼的脆可分為兩類：第一類氫脆的敏感性隨形變速度的提高而增加，第二類氫脆的敏感性隨形變速度的提高而降低。兩類氫脆的主要差別是前者在材料加載荷前已經(jīng)存在氫脆源，后者在加載荷之前并不存在氫脆源，而是由于氫與應(yīng)力產(chǎn)生交互作用后才形成的。
第一類氫脆表現(xiàn)有以下三種情況：
1. 氫蝕（Hydrogen Attack)
主要表現(xiàn)在石油高壓加氫及液化石油氣的設(shè)備中。其作用機理是在300~500℃溫度范圍內(nèi)，由于高壓氫與雙相不銹鋼中碳作用在晶界上生成高壓CH4而使材料脆化。
2. 白點
在重軌鋼及大截面鍛件中易出現(xiàn)這類氫脆。這是由于鋼在冷凝過程中氫溶解度降低而析出大量氫分子。它們在鍛造或軋制過程中形成高壓氫氣泡，在較快速度冷卻時氫來不及擴散到表面逸出，于是在高壓氫分子和應(yīng)力（熱應(yīng)力或組織應(yīng)力）的共同作用下造成白點等缺陷。采用緩冷或在鋼中加入稀土、V、Ti等元素可減輕這類氫脆。
3. 氫化物氫脆
由于IVB族（Ti、Zr、Hf)和VB族（V、Nb、Ta)金屬極易生成氫化物，而導(dǎo)致脆性。因為氫化物是一種脆性相，它與基體存在較弱的結(jié)合力，且二者間的彈性和塑性均不同，因此在應(yīng)力作用下形成脆斷。
第二類氫脆（可逆性氫脆）
是近年來最活躍的研究領(lǐng)域。這是由靜載荷持久實驗所產(chǎn)生的脆斷。含氫材料在持續(xù)應(yīng)力作用下，經(jīng)過一定孕育期后形成裂紋，存在一個亞臨界裂紋的擴展階段，當(dāng)外界應(yīng)力低于某一極限值時，材料將長期不斷裂，此極限值與疲勞極限十分相似。
可逆性氫脆（滯后破壞）的發(fā)生與金屬的晶體結(jié)構(gòu)無關(guān)。其共同特征是：只在一定溫度范圍內(nèi)發(fā)生（100~100℃);氫脆敏感性與形變速度有關(guān)，形變速度越大，敏感性越小，當(dāng)超過某一臨界速度，則氫脆完全消失，氫脆斷口平滑，多數(shù)是沿晶斷裂。可逆性氫脆可以在含氫的材料中發(fā)生（內(nèi)部氫脆），也可在含氫介質(zhì)中發(fā)生（環(huán)境氫脆），二者實驗條件不同，但表現(xiàn)出的氫脆特征是相同的。環(huán)境氫脆內(nèi)容十分廣泛，環(huán)境介質(zhì)除H2、H2S、H2O外，還有各種碳氫化合物及各種水溶液。因此，廣義的環(huán)境氫脆包括各種水溶液的應(yīng)力腐蝕。氫對金屬機械性質(zhì)最重要而普遍存在的是氫脆，這意味著金屬中充入一些氫后對負載－時間函數(shù)關(guān)系上引起機械失效所需功的減小。這種減少可表現(xiàn)為拉伸（應(yīng)變）限度的減小而引起失效、金屬可承受的靜負載量的減少、負載－非負載循環(huán)次數(shù)的減少或表現(xiàn)為破裂傳播速率的增加。重要的是要認識到氫的這種效應(yīng)依賴于下列復(fù)雜并相互作用的方式，對于給定的合金組分，這些因素有純凈度、雜質(zhì)分布、微結(jié)構(gòu)和相分布、以前的機械歷史（如形變的程度和種類）、表面化學(xué)和幾何學(xué)（如凹坑）等。對某些金屬（如高強度鋼）不足百萬分之一的氫含量就足以引發(fā)災(zāi)難性的氫脆。而對另一些金屬（如Nb、Ta),嚴重的氫脆在氫濃度足夠高到形成氫化物時才會發(fā)生。
