双相不锈钢的氢渗透行为除了受组织结构的影响，还会因钢所处环境因素的不同而发生变化。事实上环境因素对双相不锈钢氢渗透行为的作用也是通过改变H渗入材料的难易程度来影响氢渗透行为的。2507双相不锈钢以其优异的力学性能和耐腐蚀性能在石油和天然气井中得到广泛的应用，但是近年来石油和天然气储存量逐渐降低，而需求量不断升高，这就导致人们向更深处开发石油和天然气井。由于石油和天然气井中含有大量的硫，很容易使钢结构设备造成严重破坏及发生断裂等现象，因而双相不锈钢的使用环境变得更加苛刻，实际运用中对双相钢的性能要求也逐渐增高。因此，本节氢渗透实验中研究了固溶态为1050℃的2507双相不锈钢在0.4MHCI溶液以及含有0.5M硫离子的0.4MHCl溶液中的氢渗透行为，将两者进行比较，进而分析硫离子对2507双相不锈钢氢渗透行为的影响。
固溶态为1050℃的2507双相不锈钢在0.4MHCI溶液以及含有0.5mol/LS2-的0.4MHCl溶液中的氢渗透曲线如图6.12所示。从图6.12能够获得2507双相不锈钢在这两种溶液中的阳极电流都随时间的延长而升高，即表明材料中的氢含量随着时间的延长而升高，并且硫离子的存在使氢原子从钢的阴极面进入阳极面变得容易，即硫离子降低了DSS2507的抗氢脆能力。钢在不同浓度硫离子溶液中的t和D值（根据式（6.1)计算所得）如表6.2所列。从表6.2能够很清晰地看，到S2-使试样阴极侧产生的氢原子中第一个氢原子开始从氢渗透薄膜试样的阴极侧渗透到阳极侧的时间变短，在氢渗透曲线上表现为阳极电流开始上升的时间变短，硫离子浓度为0M时t为29548s、硫离子浓度升高为0.5M时t,减小为15078s,减小了14470s;从氢扩散系数（D)的角度看，其值的大小能够反映钢溶解氢含量的大小，即氢平衡固溶量的大小，当氢扩散系数（D)值较小时表明钢的氢平衡固容量较大能够溶解更多的氢，DSS2507的耐氢脆性能也更优；而当氢扩散系数（D)值较大时，则表明钢的氢平衡固容量较小，能够溶解氢的含量减少，钢的耐氢脆性能相对减弱。从表6.2能够获得硫离子浓度为0.5M时D值是1.08×10-10c㎡/s,明显大于S2-浓度为0M时的D值5.53×10-11(c㎡/s),且高出一个数量级。这表明硫离子的存在增强了DSS2507的氢脆敏感性。
氢脆的发生主要是因为处在晶格间隙位置且半径较小的H,在其周边应力的影响下向材料存在缺陷的区域或者向材料的裂纹尖端处富集、降低了原子间的结合力、促进了裂纹尖端的材料发生脆化现象。也可以说氢脆的产生是一个阴极析氢的过程，如图6.13所示。在材料阴极面形成的氢原子或者氢分子在渗透吸附或者原子运动的影响下与材料发生作用，最终导致金属的性能发生变化产生脆化，氢的吸附量越多对材料产生的影响越高。
其中，在阳极反应中形成的硫化物还会以FeS2、Fe3S4、FeS1-χ等形式出现。反应过程中的硫离子降低了DSS2507双相不锈钢原子之间的结合力，促进DSS2507双相不锈钢发生阳极溶解，同时阳极溶解过程中产生的电子移动到钢表面促进了氢的生成。此外，电化学反应中生成的硫化物吸附在钢表面，导致阴极反应过程中生成的氢原子不容易重新组合成分子氢散出去，导致氢向DSS2507双相不锈钢中渗入并在DSS2507双相不锈钢的缺陷处以及裂纹尖端处富集，导致钢材产生脆化现象。意大利学者F.Zucchi通过研究酸性人造海水环境中硫离子对双相不锈钢氢脆敏感性的影响，也指出硫离子可以减小原子氢合成氢气的速度，增加氢在钢表面的吸附量，并且氢能够被钢吸收，其实验结果表明硫离子的体积分数为1.0×10-6时双相不锈钢的氢脆敏感性得到增强。
综上所述，2507双相不锈钢在硫离子的作用下氢脆敏感性升高、耐氢脆性能降低。
浙江至德钢业有限公司对微观组织、硫离子以及钼酸根离子这三个因素进行单因素实验，通过电化学氢渗透实验测试方法探究和分析了2205和2507双相不锈钢在这三种因素影响下的氢渗透行为，所得主要结论如下：
1. 双相不锈钢氢扩散系数随固溶处理温度的上升表现为逐渐变大的趋势，氢脆敏感性提高，耐氢脆性能降低。主要是由于固溶热处理温度的增高导致奥氏体（γ)相含量降低，导致氢在DSS2507 中的溶解度降低、氢扩散系数变大。
2. 对双相不锈钢单一相氢渗透的研究表明，随着固溶温度的升高，2205双相不锈钢的氢扩散系数增加，单一相奥氏体的氢扩散系数减小，奥氏体作为“氢陷阱”阻碍氢扩散。单一相铁素体的氢扩散系数增加，导致材料氢脆敏感性增加。
3. 硫离子降低了原子氢合成氢气的速度、增加了钢表面氢的吸附量，导致2507双相不锈钢在硫离子的作用下氢脆敏感性升高、耐氢脆性能降低。
4. MoO2-4通过与氢原子的竞争吸附作用，对氢在双相不锈钢中的扩散有着一定的抑制作用，进而能够降低双相不锈钢的氢脆敏感性、能够增强钢的抗氢脆性能。
