Як відомо, чим вищий вміст вуглецю в сталі, тим вона твердіша. При додаванні вуглецю до сталі виділяється карбід заліза. Зі збільшенням вмісту вуглецю швидкість усадки водню зростає, а швидкість дифузії водню значно зменшується. Ефективний контроль вмісту карбідів у мікроструктурі має вирішальне значення при використанні середньо- або високовуглецевої сталі для компонентів і валів. Середньо- та високовуглецеві сталі широко використовуються в багатьох сферах застосування. На думку інженера-технолога, стрижні з високим вмістом вуглецю схильні до численних тріщин.
Електрохімічні експерименти показують, що реакція анодного розчинення навколо матриці прискорюється сполуками Fe-C. Об'ємна частка карбіду заліза в мікроструктурі збільшує низький надлишковий опір водню дуплексу карбіду. Поверхня сталі легко виробляти та адсорбувати водень. Атоми водню проникають в сталь і об'ємна частка може збільшуватися. Нарешті, стійкість матеріалу до водневої крихкості може бути значно знижена. Значне зниження корозійної стійкості та водневої крихкості високоміцної сталі не тільки шкодить властивостям сталі, але й значно обмежує застосування сталі. Наприклад, коли автомобільна сталь піддається впливу різноманітних корозійних середовищ, таких як хлориди, під тиском повинно відбутися корозійне розтріскування під напругою (SCC), що становитиме серйозну загрозу для безпеки кузова автомобіля.
Із збільшенням вмісту вуглецю коефіцієнт дифузії водню зменшується, а розчинність водню зростає. Такі дефекти, як преципітати (місця захоплення гідрофобних атомів атомів водню), потенціали та порожнечі, що містять вуглець, пропорційні вмісту вуглецю, що збільшує вміст вуглецю, що збільшує вміст вуглецю, який пригнічує водень. Оскільки вміст вуглецю пропорційний розчинності водню, чим більша об’ємна частка, тим менший коефіцієнт дифузії водню сердечника сталевого стрижня 1045 і тим вище розчинність водню. Розчинність водню також містить інформацію про дифузійний водень, тому сприйнятливість до водневої крихкості є найвищою. Зі збільшенням вмісту вуглецю коефіцієнт дифузії водню зменшується, а поверхнева концентрація водню зростає, що спричинено перенапругою крапель водню на поверхні сталі. Результати випробування динамічної поляризації напруги показують, що чим вищий вміст вуглецю в зразку, тим більше вуглецю бере участь у реакції катодного відновлення (утворення водню) та реакції анодного розчинення. Як катод використовується карбід із збільшеною об'ємною часткою в порівнянні з периферійною матрицею з низькою водневою перенапругою.
Результати електрохімічного тесту на проникнення водню показують, що чим більший вміст вуглецю та об’ємна частка карбіду в стрижні зразка, тим менший коефіцієнт дифузії водню та вища розчинність. Із збільшенням вмісту вуглецю стійкість до водневої крихкості знижується. Випробування на розтягування з повільною швидкістю деформації підтверджують, що чим вищий вміст вуглецю, тим нижча стійкість до корозійного розтріскування під напругою. Коли реакція відновлення воднем і кількість водню, введеного в зразок, збільшуються, відбувається реакція анодного розчинення, що прискорює утворення зони ковзання. Зі збільшенням вмісту вуглецю в сталі випадають карбіди. Під дією електрохімічних корозійних реакцій підвищується можливість водневого окрихчення. Контроль виділення та об'ємної частки карбідів є ефективним методом забезпечення корозійної стійкості та стійкості до водневої крихкості сталевих стрижнів.
Середньовуглецева сталь 1045 обмежена у застосуванні для автомобільних деталей через зменшення енергії водневого окрихчення, що виникає внаслідок корозії у водних розчинах. Насправді ця чутливість до водневої крихкості тісно пов’язана з вмістом вуглецю, і карбід заліза (Fe2,4C/Fe3C) випадає в осад за умов низької перенапруги водню. Локалізовані реакції поверхневої корозії, викликані корозійним розтріскуванням під напругою або водневою крихкістю, можна усунути за допомогою термічної обробки.
