氢脆是溶于钢中的氢导致材料塑性和强度降低，并引发开裂或延迟脆性破坏的现象，具有不可逆性，又称白点。其机理包括氢分子聚集形成高压、与钢中碳反应生成甲烷气泡、弱化晶格结合力等理论。发生需同时具备氢敏感材料、拉应力和氢原子（通常含量为10-6量级）三个条件，常见于屈服强度大于620 MPa的高强度钢。工业中氢脆多出现于加氢裂解炉、阴极保护管道等高温高压环境，压力容器可能产生脱碳、裂纹扩展及表面鼓包。氢脆层可见沿晶界扩展的腐蚀裂纹和脱碳铁素体组织。高强度钢瓶储氢时易发生氢脆现象。

氢脆的机理学术界还有争议，但大多数学者认为以下几种效应是氢脆发生的主要原因：

在金属凝固的过程中，溶入其中的氢没能及时释放出来，向金属中缺陷附近扩散，到室温时原子氢在缺陷处结合成分子氢并不断聚集，从而产生巨大的内压力，使金属发生裂纹。

在石油工业的加氢裂解炉里，工作温度为300-500度，氢气压力高达几十个到上百个大气压力，这时氢可渗入钢中与碳发生化学反应生成甲烷。甲烷气泡可在钢中夹杂物或晶界等场所成核，长大，并产生高压导致钢材损伤。

在应力作用下，固溶在金属中的氢也可能引起氢脆。金属中的原子是按一定的规则周期性地排列起来的，称为晶格。氢原子一般处于金属原子之间的空隙中，晶格中发生原子错排的局部地方称为位错，氢原子易于聚集在位错附近。由于氢和金属原子之间的交互作用使金属原子间的结合力变弱，这一现象在工程实践中得到印证。中国工程院院士杨春和指出，普通钢瓶在常温常压储氢时不会发生氢脆，而使用高强度钢瓶在相同条件下却出现氢脆现象。金属材料受外力作用时，材料内部的应力分布是不均匀的，在材料外形迅速过渡区域或在材料内部缺陷和微裂纹处会发生应力集中。在应力梯度作用下氢原子在晶格内扩散或跟随位错运动向应力集中区域，由于氢和金属原子之间的交互作用使金属原子间的结合力变弱，这样在高氢区会萌生出裂纹并扩展，导致了脆断。另外，由于氢在应力集中区富集促进了该区域塑性变形，从而产生裂纹并扩展。还有，在晶体中存在着很多的微裂纹，氢向裂纹聚集时有吸附在裂纹表面，使表面能降低，因此裂纹容易扩展。

某些金属与氢有较大的亲和力，过饱和氢与这种金属原子易结合生成氢化物，或在外力作用下应力集中区聚集的高浓度的氢与该种金属原子结合生成氢化物。氢化物是一种脆性相组织，在外力作用下往往成为断裂源，从而导致脆性断裂。

工业管道的氢脆现象可发生在实施外加电流阴极保护的过程之中:现阶段为了防止金属设备发生腐蚀，一般大型的工业管道都采用外加电流的阴极保护方式，但是这种方式也能引发杂散电流干扰的高风险，可导致过保护，引发防腐层的破坏及管材氢脆。

热处理的方法是将工件加热至某一温度，保温一段时间，缓冷，使氢随溶解度逐渐变小，逐渐析出。但加热会破坏镀层，因此热处理的方法对于经过电镀的工件并不适用。

首先控制酸洗时间在1~3分钟，并添加缓蚀剂以减少产氢量，高强度工件应采用喷砂替代酸洗。其次选用低氢扩散性镀层（如铜、钼、铝等金属镀层），当材料硬度≥32HRC时镀层厚度应限制在8μm以内。

电镀后需在2小时内进行去氢处理，采用190~240℃烘烤2~24小时的工艺参数。对于淬火或焊接后的工件，镀前应通过回火处理消除内部残余应力。

在材料选择方面，添加铬、钛、钒等合金元素可有效阻止氢脆发生。对于已出现氢脆的工件，可通过190~240℃加热2~4小时进行除氢处理，处理环境优先采用真空或惰性气氛。