氢脆性
金属材料中由于含有氢或在含氢的环境中工作，其塑性和韧度下降的现象称为氢脆。氢在体心立方金属中的溶解度很小，但是扩散速度极大，因此其对氢脆的敏感性也最大。面心立方金属也会发生氢脆，但相对来说，氢脆敏感性小。一般认为，当钢中含氢量低于2～3cm3/100g时，不会发生氢致开裂。金属材料在冶炼、酸洗、电镀、焊接、热处理等工艺过程中引起了大量的氢，使材料在受到外载荷作用时，因内部已经存在的氢而发生的氢脆称为内部氢脆；材料在服役过程中，从环境中吸收了氢而导致的脆化称为环境氢脆。氢脆现象能够通过去氢处理减小或去除时，称为可逆氢脆；如果氢已经造成了材料的永久性损伤，即使经过去氢处理，氢脆现象也不能消除的情况，称为不可逆氢脆。发生氢脆时，材料的断裂方式多数情况下由韧性断裂转变为脆性断裂。
氢脆是一个复杂的物理、化学、力学等多因素影响的过程。温度、应变速率、氢压和介质都对材料的氢脆行为有影响。对于制造工模具的材料，为了防止和减少氢导致的脆性开裂，掌握材料的成分和组织对氢脆的影响规律更为重要。
研究表明，C、P、S、Si增大了钢的氢脆倾向。钢中某些稀土元素（如Pd、Ta、La、Se）和碳化物形成元素（Ti、V、Al、Nb、Zr等）能够增加氢陷井的数量，降低陷井中富集的氢含量。加Ca或稀土元素能够改变MnS夹杂的形状，使其变圆变细，因而能够增加氢陷井中的临界氢浓度，Cu、Al等元素能在金属表面形成沉淀膜或氧化膜，阻碍环境中氢的进入。Cu、Al、Ti和稀土元素通过上述机制减小了钢对氢脆的敏感性。
高强度钢对内部氢脆和环境氢脆都很敏感；而低强度钢、奥氏体钢和镍基合金对内部氢脆不敏感，而其环境氢脆的倾向性却比较大。Mn显著增大了铁素体与马氏体钢的氢脆倾向，而对奥氏体钢的氢脆影响相对较小。对于低合金超高强度钢，碳化物颗粒均匀分布的细小板条马氏体具有最好的抗氢脆性能。对于中低强度钢，淬火、回火的马氏体或贝氏体组织具有最好的抗氢脆性能。对于珠光体钢，其抗氢脆性能随珠光体的层间距减小而提高。多数研究表明，球状珠光体对氢脆和氢致滞后开裂的敏感性比片产太珠光体小。高碳淬火马氏体的氢脆敏感性最大，不发生回火脆性时，随着回火温度的升高，其抗氢脆性能得到改善。
在镀前处理和电镀过程中，镀层和金属基体中渗入氢也会引起氢脆性。电镀是一种电化学过程，电镀时被告保护的基体金属或工件作为阴极，施镀的金属为阳极，浸入在含有施镀金属离子的电解质溶液中，通电后金属离子移向阴极，并发生还原反庆，在沉积出金属原子的同时，氢离子被还原成氢原子，其中一部分氢原子形成氢气逸出，另一部分渗入到镀层和基体金属晶格中引起氢脆。电镀前工件流密度的变化，渗氮率会出现极大值。
除了合理选择电镀镀层和控制工艺参数以减少渗氢量外，广泛使用的除氢处理工艺是进行加热烘烤。电镀后进行150～300℃，保温2～4h的除氢处理是消除电镀脆性的主要方法。具体的处理温度和时间应根据工件大小、强度、镀层性质和电镀时间的长短而定。除氢处理经常在烘箱内进行。
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