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12Cr2Mo1R（H）临氢钢是制造热壁加氢反应器的主要钢种。加氢反应器的服役条件较为恶劣,长期处于高压、临氢的环境。服役过程中有发生氢脆的倾向,且在运行过程中应力集中部位易诱导氢原子聚集,产生氢致裂纹,极易导致服役零件的突然断裂并造成重大安全事故。为了研究该钢种的氢脆特性,本文以12Cr2Mo1R（H）临氢钢为对象,采用内部氢实验和环境氢试验检测方法对临氢钢中的氢脆表征和机理进行了研究。在进行拉伸试验之前,为了确定充氢时间和充氢电流密度等重要试验参数,首先使用时间滞后法算得临氢钢中的氢扩散系数为3.40×10-66 cm2/s,进而算出在0.5 mol/L硫酸和2 g/L硫脲混合溶液中充氢4h可确保拉伸试样充氢饱和。其次,通过研究电流密度和充氢时间对试样表面产生氢鼓泡损伤的影响规律,确定在小于临界电流密度i=25 mA/cm2时,可确保后续测试试样不产生表面氢损伤。此外,使用50 m A/cm2电流密度严重充氢,观察到样品表面产生较多的氢鼓泡,部分氢鼓泡边缘开裂,在试样内部观察到氢致裂纹,从其花样质量图中观察到裂纹为穿晶断裂模式。内部氢实验研究了不同应变速率下在电解液中预充氢4 h的临氢钢的氢脆性能。结果表明随着应变速率的降低氢脆指数先逐渐增大,应变当速率达到5×10-5 s-1后,氢脆指数趋于稳定值20%左右,属于轻度氢损伤。通过SEM观察到在较高的拉伸速率时,试样断口上存在较多小而深的白点裂纹,白点主要由临氢钢内部夹杂产生,在拉伸速率较低时可以观察到裂纹变大。从侧面氢致裂纹的SEM图可以明显看出氢致裂纹为穿晶断裂。高应变场使两条临近且平行的氢致裂纹的裂尖相互作用,相对偏转最终造成裂纹的连接。环境氢试验研究不同应变速率下进行原位充氢的临氢钢的氢脆特性。结果表明氢原子显著降低了临氢钢的塑性。且随着应变速率的降低,试样的最大抗拉强度逐渐降低,在应变速率为5×10-6 s-1时氢脆指数EI达到最大为78.05%。同时由于氢原子与位错相互作用形成的“柯氏气团”钉扎位错导致试样塑性流变阶段出现明显的固溶强化效果。充氢试样断口SEM图显示出沿晶表面为其主要断口表面,且沿晶断面面积随着应变速率的降低逐渐增大。为了深入研究试样表面氢致裂纹,使用EBSD分析技术对试样氢致裂纹进行研究并分析晶界类型、再结晶图、泰勒因子图和重位点阵晶界等因素对氢致裂纹扩展的影响,发现裂纹扩展区尤其是裂尖区晶粒具有较高的位错密度和储存能量,易于诱发氢致裂纹增长。泰勒因子不相同的两个晶粒间易于发生沿晶断裂,具有较低泰勒因子的晶粒更易于发生穿晶断裂。本研究结果表明,预充氢条件下,临氢钢具有较好的抗氢性能,但长期处于临氢服役条件下仍有发生氢损伤的趋势。在临氢环境下产生塑性流变时,氢会加速临氢钢性能的恶化。相应结论还可为冶炼工艺和服役工况提供一定参考,包括冶炼过程中应减少内部夹杂以降低氢损伤风险和加氢反应器服役时要避免塑性形变的发生。