氢作为一种新型绿色能源,已逐渐取代传统的煤矿能源。由于氢气管道输送量和输送范围的增加,对管道材料的力学性能要求大大提高。然而,高强度钢更容易发生氢脆现象。金属内部氢的渗透导致材料的力学性能显著恶化,特别是材料塑性的降低,这限制了高强钢的应用和发展。现有的许多研究工作已经确定氢脆现象是由于氢与材料内部微观结构之间的相互作用引起的。氢脆现象的研究涉及材料内部的氢捕获位点以及氢对材料断裂方式改变的影响等方面。然而,金属材料内部氢原子精确位置的表征及观察在一定程度上限制了我们对氢脆的认识和研究。尽管在金属材料不同的断口形貌中可以观察到不同氢脆机制的共存现象,但不同机制之间的相互关系及作用（哪种机制占主导地位）仍然是一个具有挑战性和关键的问题。铁素体不锈钢以其良好的耐腐蚀性、优良的机械性能和低廉的价格被广泛应用于电器、海洋环境材料和管道运输。作为高强钢的基本组织,铁素体钢的氢脆机制尚处于研究阶段。因此,在本研究中,通过拉伸实验研究了电化学充氢时间、电流密度对AISI430铁素体不锈钢力学性能的影响;采用扫描电子显微镜（SEM）,电子背散射衍射（EBSD）技术系统、飞行时间二次离子质谱仪（TOF-SIMS）及热解吸谱（TDS）研究了AISI430铁素体不锈钢的微观组织结构对其氢脆敏感性的影响;重点讨论了氢对AISI430铁素体不锈钢力学性能的影响机制及其断裂方式改变的影响,并根据不同的断口形貌提出不同的断裂模型。最终研究结果表明:在试样尺寸一定、恒定充氢电流密度以及恒定充氢时间的前提下,电流密度及时间的增加均导致AISI430铁素体不锈钢的氢脆敏感性指数增加;采用电流密度为50 m A/cm~2的充氢条件,当充氢时间达到4 h时,材料内部氢含量的稳定导致充氢时间的增加不再会影响其氢脆敏感性指数;采用飞行时间二次离子质谱仪（TOF-SIMS）对AISI430铁素体不锈钢的微观组织对氢捕获方式的表征发现,碳化物(M23C6)作为氢的强捕获陷阱,对氢的捕获作用大于铁素体晶界,强捕获作用导致氢在碳化物(M23C6)处聚集;通过对微观组织为含碳化物(M23C6)的单相AISI430铁素体不锈钢充氢前后的断口形貌及热解吸谱（TDS）分析研究表明,低扩散氢浓度下,氢致断裂方式主要以氢增强脱聚（HEDE）+氢增强局部塑性（HELP）+氢增强应变诱导空位（HESIV）机制引导的以碳化物(M23C6)为核心的解理（C）断裂及精细延展性微孔隙聚结（F-MVC）断裂为主;高扩散氢浓度下,氢致断裂方式以HEDE+HELP机制引导的解理（C）断裂为主的穿晶（TG）断裂。AISI430铁素体不锈钢经单相区（α）热轧及双相区（α+γ）退火后氢脆敏感性的研究结果表明,试验钢热轧后氢脆敏感性最高,经940℃退火后氢脆敏感性有所降低;断口形貌的分析结果表明,热轧试样以晶间断裂为主,并伴有解理断裂,而退火试样的断裂模式转变为解理断裂和准解理断裂;对比热轧后经不同温度退火后试样的微观组织结构对AISI430铁素体不锈钢的氢脆敏感性及断裂方式影响的研究发现,退火试样充氢后,晶间碳化物(M23C6)的存在导致材料拉伸强度显著提高;单相区（α）退火试样氢脆敏感性较双相区（α+γ）退火试样低,这归因于晶间碳化物(M23C6)对氢的强捕获作用及具有高氢脆敏感性的高强马氏体相的存在。