Stawe met 'n hoë koolstofinhoud het baie keer gebreek, soos skagte gemaak van 45# staal, wat na 'n kort tyd van gebruik sal breek. Deur monsters van die gebreekte dele te neem en metallografiese ontleding te doen, is dit dikwels onmoontlik om die oorsaak te vind, selfs al is dit vergesog om sommige redes te vind, is dit nie die werklike rede nie.
Om hoër sterkte te verseker, moet koolstof ook by die staal gevoeg word, waarmee ysterkarbiede neerslaan. Vanuit 'n elektrochemiese oogpunt dien ysterkarbied as 'n katode, wat die anodiese oplossingsreaksie rondom die substraat versnel. Die toename in die volumefraksie van ysterkarbiede binne die mikrostruktuur word ook toegeskryf aan die lae waterstofoorspanningseienskappe van die karbiede.
Die oppervlak van die staal is maklik om te genereer en waterstof te absorbeer. Wanneer die waterstofatome in die staal infiltreer, kan die volumefraksie van waterstof toeneem, en uiteindelik word die weerstand teen waterstofbrosheid van die materiaal aansienlik verminder.
Die aansienlike vermindering in korrosiebestandheid en waterstofbrosweerstand van hoësterkte staal benadeel nie net die eienskappe van die staal nie, maar beperk ook die aanwending van die staal.
Byvoorbeeld, wanneer motorstaal blootgestel word aan verskeie korrosiewe omgewings soos chloried, onder die werking van spanning, sal die verskynsel van spanningskorrosie krake (SCC) wat kan voorkom 'n ernstige bedreiging vir die veiligheid van die motorbak inhou.
Hoe hoër die koolstofinhoud, hoe laer is die waterstofdiffusiekoëffisiënt en hoe hoër is die waterstofoplosbaarheid. Geleerde Chan het eenkeer voorgestel dat verskeie roosterdefekte soos neerslae (as vangplekke vir waterstofatome), potensiaal en porieë eweredig is aan die koolstofinhoud. Die toename in koolstofinhoud sal waterstofdiffusie inhibeer, dus is die waterstofdiffusiekoëffisiënt ook laag.
Aangesien die koolstofinhoud eweredig aan die waterstofoplosbaarheid is, hoe groter die volumefraksie van karbiede as waterstofatoomvangers, hoe kleiner is die waterstofdiffusiekoëffisiënt binne die staal, hoe groter is die waterstofoplosbaarheid, en die waterstofoplosbaarheid bevat ook inligting oor diffundeerbare waterstof, dus vatbaarheid vir waterstofbrosheid is die hoogste. Met die toename in koolstofinhoud neem die diffusiekoëffisiënt van waterstofatome af en neem die oppervlakwaterstofkonsentrasie toe, wat veroorsaak word deur die afname van waterstofoorspanning op die staaloppervlak.
