解德刚，李 蒙，单智伟

(西安交通大学 金属强度国家重点实验室，陕西 西安 710049)

1 前 言

氢是金属材料服役安全的主要危害因素之一。由于来源分布非常广泛，氢对材料的危害遍及石化、航空航天、核能、金属冶炼加工、基础设施等行业。大部分情况下危害材料的氢并非直接来自氢气，而是化合态氢。危害材料的氢根据来源可以简单归纳为内源氢和外源氢：① 内源氢，金属材料在生产制造过程中引入的氢。金属材料在冶炼、加工、热处理、酸洗和电镀等工艺过程中，会不可避免地会从空气或溶液中吸入一定含量的氢。②外源氢，金属在服役时从环境中吸收的氢。含氢服役环境有多种：①潮湿环境或水环境中，金属容易发生电化学腐蚀，并伴有阴极析氢过程。潮湿地区的钢结构大桥等基础设施和机械设备等都容易吸氢。在水汽环境更为严苛的电力行业，不论火力发电还是核电都装备有蒸汽轮机，蒸汽回路中的不锈钢管道、蒸汽轮机叶片表面的保护层等都遭受高温氧化、应力腐蚀以及氢致损伤的多重安全威胁。②氢气和硫化氢气体常见于石油和天然气的开采和运输环境、石油化工工业以及氢能产业中[1]。③质子辐照。在太空环境高能质子的长时间辐照后，航天器的可靠性和寿命可能因为辐照损伤而降低[2-4]。我国正在大力发展载人航天工程，研究质子/氢辐照对金属材料涂层及力学性能的影响对航天器的长时间安全运行具有重大意义。质子辐射还常见于核聚变中[5-8]。……