Barras com alto teor de carbono quebraram muitas vezes, como eixos de aço 45#, que quebram após pouco tempo de uso. Tirando amostras das peças fraturadas e realizando análises metalográficas, muitas vezes é impossível encontrar a causa, mesmo que seja rebuscado encontrar alguns motivos, não é o motivo real.
Para garantir maior resistência, também deve ser adicionado carbono ao aço, com o qual precipitam carbonetos de ferro. Do ponto de vista eletroquímico, o carboneto de ferro atua como cátodo, acelerando a reação de dissolução anódica ao redor do substrato. O aumento na fração volumétrica de carbonetos de ferro dentro da microestrutura também é atribuído às propriedades de baixa sobretensão de hidrogênio dos carbonetos.
A superfície do aço é fácil de gerar e absorver hidrogênio. Quando os átomos de hidrogênio se infiltram no aço, a fração volumétrica de hidrogênio pode aumentar e, finalmente, a resistência do material à fragilização por hidrogênio é significativamente reduzida.
A redução significativa na resistência à corrosão e na resistência à fragilização por hidrogênio dos aços de alta resistência não apenas prejudica as propriedades do aço, mas também limita bastante a aplicação do aço.
Por exemplo, quando o aço automotivo é exposto a vários ambientes corrosivos, como o cloreto, sob a ação do estresse, o fenômeno de fissuração por corrosão sob tensão (SCC) que pode ocorrer representará uma séria ameaça à segurança da carroceria do carro.
Quanto maior o teor de carbono, menor o coeficiente de difusão do hidrogênio e maior a solubilidade do hidrogênio. O estudioso Chan certa vez propôs que vários defeitos da rede, como precipitados (como locais de captura para átomos de hidrogênio), potencial e poros, são proporcionais ao conteúdo de carbono. O aumento do teor de carbono inibirá a difusão do hidrogénio, pelo que o coeficiente de difusão do hidrogénio também é baixo.
Como o teor de carbono é proporcional à solubilidade do hidrogênio, quanto maior a fração volumétrica de carbonetos como armadilhas de átomos de hidrogênio, menor o coeficiente de difusão do hidrogênio dentro do aço, maior a solubilidade do hidrogênio, e a solubilidade do hidrogênio também contém informações sobre o hidrogênio difusível, portanto, a suscetibilidade à fragilização por hidrogênio é a mais alta. Com o aumento do teor de carbono, o coeficiente de difusão dos átomos de hidrogênio diminui e a concentração superficial de hidrogênio aumenta, o que é causado pela diminuição da sobretensão de hidrogênio na superfície do aço.
