Las barras con alto contenido de carbono se han roto muchas veces, como los ejes de acero 45#, que se romperán al poco tiempo de uso. Al tomar muestras de las piezas fracturadas y realizar análisis metalográficos, a menudo es imposible encontrar la causa, incluso si es descabellado encontrar algunas razones, no es la razón real.
Para garantizar una mayor resistencia, también se debe añadir carbono al acero, con el que precipitan los carburos de hierro. Desde un punto de vista electroquímico, el carburo de hierro actúa como cátodo, acelerando la reacción de disolución anódica alrededor del sustrato. El aumento en la fracción de volumen de carburos de hierro dentro de la microestructura también se atribuye a las propiedades de baja sobretensión de hidrógeno de los carburos.
La superficie del acero es fácil de generar y absorber hidrógeno. Cuando los átomos de hidrógeno se infiltran en el acero, la fracción de volumen de hidrógeno puede aumentar y, finalmente, la resistencia a la fragilización del material por hidrógeno se reduce significativamente.
La reducción significativa de la resistencia a la corrosión y la resistencia a la fragilización por hidrógeno de los aceros de alta resistencia no solo daña las propiedades del acero, sino que también limita en gran medida su aplicación.
Por ejemplo, cuando el acero de un automóvil se expone a diversos ambientes corrosivos como el cloruro, bajo la acción de la tensión, el fenómeno de fisuración por corrosión bajo tensión (SCC) que puede ocurrir representará una seria amenaza para la seguridad de la carrocería del automóvil.
Cuanto mayor es el contenido de carbono, menor es el coeficiente de difusión del hidrógeno y mayor es la solubilidad del hidrógeno. El académico Chan propuso una vez que varios defectos de la red, como los precipitados (como sitios de trampa para los átomos de hidrógeno), el potencial y los poros, son proporcionales al contenido de carbono. El aumento del contenido de carbono inhibirá la difusión de hidrógeno, por lo que el coeficiente de difusión de hidrógeno también es bajo.
Dado que el contenido de carbono es proporcional a la solubilidad del hidrógeno, cuanto mayor es la fracción en volumen de los carburos como trampas de átomos de hidrógeno, menor es el coeficiente de difusión del hidrógeno dentro del acero, mayor es la solubilidad del hidrógeno, y la solubilidad del hidrógeno también contiene información sobre el hidrógeno difusible. por lo que la susceptibilidad a la fragilización por hidrógeno es la más alta. Con el aumento del contenido de carbono, el coeficiente de difusión de los átomos de hidrógeno disminuye y la concentración de hidrógeno en la superficie aumenta, lo que es causado por la disminución de la sobretensión de hidrógeno en la superficie del acero.
