鐵素體-馬氏體雙相鋼具有在鐵素體基體中分布島狀馬氏體的雙相組織。鐵素體使得材料有低的屈服強(qiáng)度，而馬氏體相的存在增加了材料的變形抗力，使其具有高的加工硬化指數(shù)，因此，鐵素體-馬氏體雙相鋼兼具高強(qiáng)度和良好的成型性及焊接性，并且具有高均勻伸長(zhǎng)率和優(yōu)良的疲勞極限等優(yōu)點(diǎn)，故成為適應(yīng)汽車行業(yè)輕量化需求的一種重要鋼材。

一般認(rèn)為，鋼中發(fā)生氫致延遲斷裂的強(qiáng)度門檻值為1000MPa(抗拉強(qiáng)度)。按強(qiáng)度等級(jí)，目前國(guó)內(nèi)使用的雙相鋼鋼大部分都低于這個(gè)門檻值，其氫脆風(fēng)險(xiǎn)看似并不嚴(yán)重。但是，由于雙相鋼內(nèi)含有一定體積分?jǐn)?shù)的高強(qiáng)度馬氏體相，其抗拉強(qiáng)度可高達(dá)2000MPa，該組織本身對(duì)氫脆極其敏感，導(dǎo)致低強(qiáng)度的雙相鋼也可能存在嚴(yán)重的氫脆現(xiàn)象。眾所周知，氫對(duì)鋼鐵材料壽命有嚴(yán)重的惡劣影響，它會(huì)顯著降低伸長(zhǎng)率和斷面收縮率，使材料由延性韌窩斷裂模式變?yōu)榇嘈越饫砘蜓鼐�斷裂模式，而且斷裂發(fā)生突然，無(wú)明顯征兆，因而往往引起嚴(yán)重后果。因此，鐵素體-馬氏體雙相鋼的氫脆問(wèn)題不可忽視。

一，雙相鋼中馬氏體相本身具有氫脆敏感性。試驗(yàn)表明，在200~500℃回火溫度范圍內(nèi)，雙相鋼氫脆敏感性隨回火溫度升高逐漸減小，高于500℃回火后，材料對(duì)氫脆幾乎不敏感，這與馬氏體的充分回火有關(guān)。在低溫回火態(tài)，馬氏體內(nèi)析出的碳化物主要以薄膜狀分布于原奧氏體晶界，與富集在這些位置的氫共同作用以脆化晶界，氫致裂紋主要沿馬氏體板條界或板條群界萌生和擴(kuò)展；而在高溫回火態(tài)，晶界碳化物球化，并在晶內(nèi)析出大量彌散的細(xì)小碳化物，這些碳化物作為氫的強(qiáng)陷阱捕集大量的氫，有效降低界面處氫的濃度，改善了抗氫脆性能。以此推斷，如果雙相鋼組織中的馬氏體為中低碳馬氏體(馬氏體中的碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0.3%)，則氫脆傾向也較小。

二，鐵素體和馬氏體兩相點(diǎn)陣常數(shù)的差異在相界處產(chǎn)生畸變場(chǎng)和錯(cuò)配位錯(cuò)，為氫在界面處的富集提供了有利位置，變形時(shí)鐵素體和馬氏體塑性應(yīng)變的不相容導(dǎo)致相界處的應(yīng)力集中，更加劇了氫在界面處的富集。其次，塑性形變導(dǎo)致相界附近的鐵素體中含有較高密度的可動(dòng)位錯(cuò)，有利于氫隨位錯(cuò)滑移發(fā)生遷移，當(dāng)這些位錯(cuò)以交滑移或攀移方式繞過(guò)馬氏體島在其周圍留下位錯(cuò)環(huán)時(shí)，伴隨遷移的氫可滯留在界面周圍，使得馬氏體島周圍的氫濃度升高，從而促進(jìn)裂紋萌生。研究表明，晶粒細(xì)化可以降低材料的氫脆敏感性。晶粒細(xì)化使得晶界塞積的位錯(cuò)數(shù)量減少，在同樣變形量下，變形分散在更多的晶粒內(nèi)進(jìn)行，所以應(yīng)力集中程度降低，使得材料氫脆敏感性降低；此外，單位體積中晶界面積增多，就提供了更多的氫陷阱，稀釋了氫濃度，使得晶界捕集的氫含量達(dá)不到裂紋形核所需的臨界值，提高了鋼的延遲斷裂抗力。