氢脆问题的普遍性及研究的重要性已经得到材料科学工作者的公认.低焊接裂纹敏感性钢——CF钢(CRACK FREE STEEL)的优良性能表明了它对氢的相对不敏感性,然而迄今为止,CF钢的物理本质仍不清楚.固体与分子实验电子理论(EET)以其在揭示金属材料性质的本质、相变规律、合金成分设计、材料的微观物理图象等方面研究所取得的进展,引起了众多科研者的兴趣与重视.该研究试图进行CF钢物理本质与EET理论联系的探索.如果两者间能够建立起某种相关性将对CF钢的发展有所裨益.该文用已有的研究成果及该文作者获得的试验数据建立了与CF钢氢损伤有关的如下表象过程:①力学试验:随着钢中扩散氢含量的增加,其临界拘束应力下降、断面收缩率降低;②电化学渗氢及相应的冶金物理学分析:测定并计算了硫化物、复合氧化物、氧化物、晶界的氢致裂纹临界浓度,排列了氢与上述广义缺陷交互作用能亦氢陷阱捕获的程度.运用固体与分子经验电子理论建立了CF钢中存在的各种价电子结构模型,分别计算了含氢与不含氢结构单元的电子结构参数.从电子层次的研究表明:①氢致α-Fe的各向异性,获得了某些晶面脆性增加的理论解释;②CF钢中无碳合金结构对氢是一种较强的不可逆陷阱;而含碳合金结构则对氢排斥,并通过扩散及运动着的位错运送至各类氢陷阱处富集,这可以认为是对Tien-Boniszewsky-Bastien、Azou氢脆与氢输送模型的补充;③用性能正方度的概念对CF钢的性能进行了解释,试图建立CF钢氢损伤的表象过程与其电子结构的相关性图象;④CF钢氢致裂纹敏感性低的实质是:氢与各广义缺陷的交互作用降低了钢中可活动的氢量,提高了致裂纹缺陷的临界氢含量.此外,在电子理论中提出了原子平均共价电子密度的概念,改善了余氏理论计算程序.计算得出了在两晶面上的原子平均共价电子密度的连续是两不同结构单元在该两晶面相邻的必要条件的结论.