进入双相不锈钢中的氢在与材料中的残余应力或外加应力的协同作用下，会给金属的性能造成一定的损伤，即所谓的氢损伤。这种伤害可以是暂时的，即在氢逸出钢材后，受损伤的性能可以恢复；损伤也可以是永久的，即对性能的损伤是不可逆的，在氢离开金属后性能仍不可恢复。1976年，Hirth 和 Johnson在大量研究的基础上把氢损伤分为七类，即氢脆（HE)、氢蚀（HA)、氢鼓泡（blistering)、发纹或白点（shatter cracks、fisheyes)、显微穿孔（microperforation)、流变性能退化和形成金属氢化物（hydride).其中，氢脆是最常见的一类，它又可以分为氢应力开裂、氢环境脆化和拉伸延性丧失三种。
双相不锈钢的脆可分为两类：第一类氢脆的敏感性随形变速度的提高而增加，第二类氢脆的敏感性随形变速度的提高而降低。两类氢脆的主要差别是前者在材料加载荷前已经存在氢脆源，后者在加载荷之前并不存在氢脆源，而是由于氢与应力产生交互作用后才形成的。
第一类氢脆表现有以下三种情况：
1. 氢蚀（Hydrogen Attack)
主要表现在石油高压加氢及液化石油气的设备中。其作用机理是在300~500℃温度范围内，由于高压氢与双相不锈钢中碳作用在晶界上生成高压CH4而使材料脆化。
2. 白点
在重轨钢及大截面锻件中易出现这类氢脆。这是由于钢在冷凝过程中氢溶解度降低而析出大量氢分子。它们在锻造或轧制过程中形成高压氢气泡，在较快速度冷却时氢来不及扩散到表面逸出，于是在高压氢分子和应力（热应力或组织应力）的共同作用下造成白点等缺陷。采用缓冷或在钢中加入稀土、V、Ti等元素可减轻这类氢脆。
3. 氢化物氢脆
由于IVB族（Ti、Zr、Hf)和VB族（V、Nb、Ta)金属极易生成氢化物，而导致脆性。因为氢化物是一种脆性相，它与基体存在较弱的结合力，且二者间的弹性和塑性均不同，因此在应力作用下形成脆断。
第二类氢脆（可逆性氢脆）
是近年来最活跃的研究领域。这是由静载荷持久实验所产生的脆断。含氢材料在持续应力作用下，经过一定孕育期后形成裂纹，存在一个亚临界裂纹的扩展阶段，当外界应力低于某一极限值时，材料将长期不断裂，此极限值与疲劳极限十分相似。
可逆性氢脆（滞后破坏）的发生与金属的晶体结构无关。其共同特征是：只在一定温度范围内发生（100~100℃);氢脆敏感性与形变速度有关，形变速度越大，敏感性越小，当超过某一临界速度，则氢脆完全消失，氢脆断口平滑，多数是沿晶断裂。可逆性氢脆可以在含氢的材料中发生（内部氢脆），也可在含氢介质中发生（环境氢脆），二者实验条件不同，但表现出的氢脆特征是相同的。环境氢脆内容十分广泛，环境介质除H2、H2S、H2O外，还有各种碳氢化合物及各种水溶液。因此，广义的环境氢脆包括各种水溶液的应力腐蚀。氢对金属机械性质最重要而普遍存在的是氢脆，这意味着金属中充入一些氢后对负载－时间函数关系上引起机械失效所需功的减小。这种减少可表现为拉伸（应变）限度的减小而引起失效、金属可承受的静负载量的减少、负载－非负载循环次数的减少或表现为破裂传播速率的增加。重要的是要认识到氢的这种效应依赖于下列复杂并相互作用的方式，对于给定的合金组分，这些因素有纯净度、杂质分布、微结构和相分布、以前的机械历史（如形变的程度和种类）、表面化学和几何学（如凹坑）等。对某些金属（如高强度钢）不足百万分之一的氢含量就足以引发灾难性的氢脆。而对另一些金属（如Nb、Ta),严重的氢脆在氢浓度足够高到形成氢化物时才会发生。
