經過半個多世紀的研究，人們對氫脆的表象、規(guī)律與影響因素已經有了比較多的了解。但是，在氫脆機理方面，雖然作過了許多工作，也提出過許多學說，但至今還沒有哪一種學說獲得大家的公認?，F(xiàn)介紹幾種較主要的學說。

(一）氫壓理論

      1941年提出[31]，主要用于解釋大型鍛件中的白點、石油管道的氫鼓泡、焊接過程中的冷裂紋、鋁合金中的氫致開裂等。這種學說的主要論點已在說明白點形成機理時作過介紹，此處不再贅述。這種學說提出的最早，至今仍有很強的生命力。

(二）弱鍵理論

      弱鍵理論是由Troiano[29]出的，Oriaui[32]等給于了補充、修正和發(fā)展。其核心觀點是:當氫原子進入過渡族金屬的晶格后，其Is帶電子將進入過渡族金屬原子的未被填滿的d電子帶，使d帶電子濃度升高和s帶與d帶的重疊部分增大。已知,在金屬晶格中，金屬原子間的吸引力來自處于晶格結點位置的金屬正離子與呈負電性的自由電子之間的靜電引力，原子之間的排斥力來源于金屬正離子之間的相互作用力，以及因電子帶重疊而產生的斥力。因而，隨著氫原子的進入，由于電子帶重疊的增大,必將導致金屬晶格中原子間結合力的下降，并造成金屬鍵的弱化。

      通過弱鍵理論可以很好地解釋過渡族金屬的滯后斷裂、低應變速率脆性和金屬的形變時效脆化等現(xiàn)象。近年來，利用穆斯堡爾譜、場離子顯微鏡等現(xiàn)代分析手段已證實了氫的進入對Fe原子3d電子狀態(tài)的影響。Johnson[33]在場離子顯微鏡中,實驗測定使金屬原子蒸發(fā)所需的電場強度時發(fā)現(xiàn)，隨著氫氣氛的引入，可使所需電場強度顯著降低。還有人[34]實驗測定了不銹鋼鍛件充氫后鍵能降低的數(shù)值。這些研究成果比較直觀地證實了弱鍵理論的真實性。但是，弱鍵理論無法解釋在非過渡族金屬及鋁合金中出現(xiàn)的氫脆。表明，對Troiano的學說還有待繼續(xù)給于研究、改進、補充和完善。

（三）表面吸附理論

      Petch等[55]認為:被吸附在金屬內部微裂紋表面的氫原子，可降低微裂紋的表面能。使微裂紋擴展長大時所必須消耗的形變功與臨界應力下降，并因而導致金屬的塑性、韌性下降和提前斷裂。顯然，鋼鍛件中氫含量的增加、應力集中系數(shù)的加大、以及氫原子的擴散聚集等均可加強氫原子在金屬中微裂紋表面的吸附程度，從而使金屬的脆性程度加大。

      眾所周知，氣體分子在金屬表面的吸附是一種普遍現(xiàn)象，金屬表面在吸附氣體分子之后發(fā)生某些性質的變化也是很自然的。因而,氫致脆化的表面吸附理論的提出，是易于被理解和接受的。但是，許多人指出，02在Fe晶體表面的吸附能力比H2強的多,為什么02的吸附不會引起鋼的滯后斷裂?為什么S02、C0、C02、CS2等吸附性很強的氣體都不會造成鋼的滯后斷裂?而且當H2中混入這些氣體后，甚至會對氫致開裂過程發(fā)生一定的抑制作用，這是為什么?氫在金屬內表面的吸附和聚集使其表面能下降的原因和本質是什么?這些問題都還不能回答。說明表面吸附理論也不完善，還需更深入的研究。

（四）氫與位錯交互作用理論[10]

      前面介紹過，金屬中的氫原子可與位錯結合形成柯氏氣團，以減少系統(tǒng)中的自由能。 在外力作用下，若金屬的變形速度很小，氫原子將可通過擴散與位錯一起沿著滑移面移動，并逐漸在晶界或其他內部缺陷處形成位錯與氫原子的塞積、導致此處金屬脆化并進而形成微裂紋。隨著變形過程的繼續(xù)進行，微裂紋不斷擴大，最后終于造成金屬的低應力斷裂（即滯后斷裂）。若變形速度非常高，氫的擴散速度跟不上位錯的移運,柯氏氣團解體，變形過程造不成氫原子的堆積與偏聚,則氫的脆化作用便不能發(fā)生或被降低至比較輕微的程度。除變形速度外，溫度是影響氫原子聚集的另一個重要因素。在溫度較高時，氫原子的熱運動劇烈、活動能力很強，它將脫離位錯的束縛、不能形成柯氏氣團，也無法造成較高程度的氫聚集，氫的脆化作用即不復存在。如果溫度過低。氫原子的活動能力太差，難以跟上位錯的移動，也無法形成較高程度的氫偏聚，氫脆便也不能發(fā)生。如鋼，在室溫附近及變形率≈10-5 1/s的緩慢拉深中，氫的脆化作用可獲得最為充分和強烈的顯示[3]。

      氫與位錯的交互作用理論，可以較圓滿地說明氫脆與應變速率的關系、氫脆出現(xiàn)的溫度范圍、位錯輸氫、氫脆的可逆性等問題。是目前比較流行和廣為采用的一種氫脆理論。但是，它無法解釋含氫材料在低應力下的滯后斷裂問題。

      這些氫脆學說各有所長，也各有所短，在研究和解決實際材料的氫脆問題時，往往需要綜合利用各種學說的長處,進行綜合分析，以期獲得更圓滿的解釋。