根据氢化物的形成特点，可以将元素分成两大类，一类是吸热型金属氢化物（高温型金属氢化物），如上所述的Fe、Co、Ni等金属。这类金属及其合金的氢化反应是吸热反应，在热平衡的条件下氢的溶解会非常小，不会形成氢化物，所以研究这类金属材料氢脆的过程和机理非常困难，至今为止还有很多没有理解的地方，其理论尚不成熟。一般来说，这类材料在气相反应、电化学反应过程中由外界环境中进入金属中的氢以及制备过程中引入的固有氢会在晶体中扩散，此外塑性变形中位错移动促进氢的输送，从而使得氢在晶粒界面、析出物、非金属杂质、位错cell界面等地方富集以及被紧紧地钉锚。在这些地方浓缩的氢会使金属原子间的结合力下降，在外力或内部应力的作用下，容易形成微小的空洞或者微裂纹。此外由于氢的固溶引起空孔增多，空孔的聚集也会形成空洞或微裂纹。在微裂纹的尖端会产生大的应力集中，从而新的微裂纹形成和扩展，最后形成裂纹如图17-7所示^[4]。这就是此类金属氢脆的一般过程，受到各种外部和内部因素的影响，一般来说强度越高的材料氢脆的趋势越强。钢铁材料中，高碳钢和合金钢的氢脆比纯铁以及软钢的严重。这类金属是通过氢气吸附，原子氢在晶格中或沿着晶界、位错等扩散和富集，形成微裂纹的形式进行的。

图17-7 氢气环境下氢脆机理示意图(www.daowen.com)

第二类是发热型金属氢化物，如Ti、Zr、V、Nb、Mg，稀土以及它们合金TiFe、MgNi₂、LaNi₅等。这类金属则往往在表面先形成氢化物，然后向内部不断渗透，最后整体形成氢化物，所形成的氢化物失去原有的强度、刚度等力学性能所产生的断裂现象。因为金属元素可以形成稳定的氢化物，这些氢化物都是脆性化合物，所以这类金属吸收氢气导致韧性降低容易理解。