問：在用于氫氣的閥門時，應牢記一些材料方面的考慮？
答：氫會在金屬材料中引起許多不同的不利影響?？赡馨l(fā)生的特定問題以及避免這些問題的方法取決于使用條件。盡管該主題太大，無法在本專欄中介紹，但以下是主要的氫損傷機理的描述，以及避免問題的一些建議。
氫脆
氫脆，也稱為氫應力開裂或氫誘導的開裂，是由于吸收氫而導致金屬延展性低的條件。氫脆是極限抗拉強度大于90 ksi的鋼中的主要問題，盡管許多其他合金也很容易受到影響。大多數(shù)氫脆失效是由于吸收電鍍，酸洗或清潔操作過程中產生的氫而導致的。但是，在使用過程中也可能會充氫。這通常發(fā)生在由于腐蝕而產生氫氣的情況下，盡管在高溫氫氣應用中也會發(fā)生。氫脆失效通常被表征為在接近環(huán)境溫度，應力低于屈服強度，并表現(xiàn)出單一，無分支的裂紋。但是，會且確實會發(fā)生偏離這些特性的故障。
氫脆現(xiàn)象需要氫離子（H +）或單原子氫（H）的來源。雙原子（分子）氫（H2）不會引起氫脆，因為H2分子太大而無法擴散到金屬晶體結構中。
氫離子是在任何電解或水腐蝕過程中產生的，包括一般腐蝕，電化腐蝕，點蝕，電清潔，電拋光，酸洗和電鍍過程。
單原子氫（H）是通過高溫分解雙原子氫（H2）形成的。據(jù)報道，這種離解開始于大約350°F（175°C）時發(fā)生，隨著溫度的升高H / H2的比例增加。
應該提到的是，盡管氫脆可能在環(huán)境溫度下發(fā)生，但是在高溫下暴露于氫中的材料中可能會發(fā)生環(huán)境溫度故障。
由于硫化物應力開裂本質上是由于存在硫化物離子而催化的氫脆，因此NACE MR0175 / ISO 15156，石油和天然氣工業(yè)-石油和天然氣生產中含H2S的環(huán)境中使用的材料，和/或NACE MR0103，耐材料性腐蝕性石油精煉環(huán)境中硫化物應力開裂的影響，可以用作一般材料選擇的指南，以避免氫脆。然而，這些標準中的要求在某種程度上是保守的，以避免常規(guī)的氫脆。通常，低于35 HRC的鋼通?？捎糜谛枰紤]常規(guī)氫脆性的應用，而NACE標準將要求鋼滿足22 HRC的硬度要求。奧氏體不銹鋼，大多數(shù)鎳和銅合金以及鋁合金通常具有抗氫脆性，盡管這些材料族中的某些沉淀硬化和/或應變硬化等級可能會遭受氫脆。
氫侵蝕
當碳鋼和低合金鋼暴露于高壓，高溫氫中時，單原子氫會擴散到鋼中并與鋼中的碳結合形成甲烷氣體，甲烷氣體被捕集在晶界和其他區(qū)域。材料中的不連續(xù)性。產生的內部脫碳和晶界裂化降低了材料的機械性能。隨著鉻和鉬含量的增加，對氫的抵抗力也會增加，因為這些元素比鐵形成更穩(wěn)定的碳化物，并且不會輕易將碳釋放到氫中。API推薦規(guī)范941，煉油廠和石化廠在高溫和高壓下用于氫氣的鋼包括一張圖表（通常稱為納爾遜曲線），該圖表顯示了可接受的碳和合金鋼材料隨氫分壓和溫度而變化的區(qū)域。
氫氣起泡
氫氣起泡是鋼中含有氫氣的水泡的形成。當單原子氫（H）擴散通過鋼并在內部缺陷（例如空隙，疊片和非金屬夾雜物）處重組為分子氫（H2）時，會發(fā)生這種情況。分子氫不能通過鋼擴散回去，因此分子氫的逐漸積累會導致缺陷腔內部的壓力增加，最終導致材料起泡。通常將鎮(zhèn)靜鋼用于高溫氫氣應用或已知會產生離子氫的應用。鎮(zhèn)靜鋼是用強脫氧劑（例如硅或鋁）處理過的鋼，目的是減少熔融鑄錠中的氧含量，從而降低成品鋼中的氣孔率。相較于非鎮(zhèn)靜鋼，鎮(zhèn)靜鋼由于相對缺乏內部空隙而對氫起泡的抵抗力更高。“殺死”一詞實際上僅涉及鍛造產品；但是，鑄鋼也要用硅或鋁等元素脫氧，以防止形成氣孔。
