Com sabem, com més gran és el contingut de carboni de l'acer, més dur és. Quan s'afegeix carboni a l'acer, es precipita el carbur de ferro. A mesura que augmenta el contingut de carboni, augmenta la velocitat de contracció de l'hidrogen, mentre que la velocitat de difusió de l'hidrogen disminueix significativament. El control efectiu dels carburs a la microestructura és fonamental quan s'utilitza acer de carboni mitjà o alt per a components i eixos. Els acers de carboni mitjà i alt s'utilitzen àmpliament en moltes aplicacions. Per a l'enginyer de processament, les barres amb un contingut de carboni més elevat són propenses a múltiples esquerdes.
Els experiments electroquímics mostren que la reacció de dissolució anòdica al voltant de la matriu és accelerada pels compostos Fe-C. La fracció de volum de carbur de ferro a la microestructura augmenta la baixa sobreresistència a l'hidrogen del dúplex de carbur. La superfície de l'acer és fàcil de produir i adsorbir hidrogen. Els àtoms d'hidrogen penetren a l'acer i la fracció de volum pot augmentar. Finalment, la resistència del material a la fragilitat de l'hidrogen es pot reduir significativament. La reducció significativa de la resistència a la corrosió i la fragilitat de l'hidrogen de l'acer d'alta resistència no només és perjudicial per a les propietats de l'acer, sinó que també limita molt l'aplicació de l'acer. Per exemple, quan l'acer de l'automòbil està exposat a diversos entorns corrosius, com ara clorurs, s'hauria de produir un esquerdament per corrosió per estrès (SCC) sota pressió, cosa que suposarà una greu amenaça per a la seguretat de la carrosseria de l'automòbil.
A mesura que augmenta el contingut de carboni, el coeficient de difusió de l'hidrogen disminueix i la solubilitat de l'hidrogen augmenta. Els defectes com els precipitats (llocs d'atrapament d'àtoms hidrofòbics d'àtoms d'hidrogen), els potencials i els buits que contenen carboni són proporcionals al contingut de carboni, la qual cosa augmenta el contingut de carboni, la qual cosa augmenta el contingut de carboni que suprimeix l'hidrogen. Com que el contingut de carboni és proporcional a la solubilitat de l'hidrogen, com més gran sigui la fracció de volum, menor serà el coeficient de difusió de l'hidrogen 1045 nucli de la barra d'acer i més gran serà la solubilitat de l'hidrogen. La solubilitat de l'hidrogen també conté informació sobre l'hidrogen difusible, de manera que la susceptibilitat a la fragilització de l'hidrogen és més alta. A mesura que augmenta el contingut de carboni, el coeficient de difusió de l'hidrogen disminueix i la concentració d'hidrogen a la superfície augmenta, la qual cosa és causada per les gotes de sobretensió d'hidrogen a la superfície d'acer. Els resultats de la prova de polarització de tensió dinàmica mostren que com més gran sigui el contingut de carboni de la mostra, més carboni està implicat en la reacció de reducció catòdica (generació d'hidrogen) i en la reacció de dissolució anòdica. El carbur s'utilitza com a càtode amb una fracció de volum augmentada en comparació amb la matriu perifèrica amb baixa sobretensió d'hidrogen.
Els resultats de la prova de penetració d'hidrogen electroquímic mostren que com més gran sigui el contingut de carboni i la fracció de volum de carbur a la barra de mostra, menor serà el coeficient de difusió de l'hidrogen i més gran serà la solubilitat. A mesura que augmenta el contingut de carboni, disminueix la resistència a la fragilitat de l'hidrogen. Les proves de tracció de velocitat lenta de tensió confirmen que com més gran sigui el contingut de carboni, menor serà la resistència a la fissuració per corrosió per tensió. A mesura que augmenta la reacció de reducció d'hidrogen i la quantitat d'hidrogen injectat a la mostra, es produeix una reacció de dissolució anòdica, accelerant la formació de la zona de lliscament. A mesura que augmenta el contingut de carboni, els carburs precipiten a l'acer. Sota l'acció de reaccions de corrosió electroquímiques, augmenta la possibilitat de fragilització de l'hidrogen. Controlar la precipitació i la fracció de volum dels carburs és un mètode eficaç per garantir la resistència a la corrosió i la fragilitat de l'hidrogen de les barres d'acer.
L'acer de carboni mitjà 1045 està limitat en aplicacions per a peces d'automòbil a causa de la reducció de l'energia de fragilització de l'hidrogen produïda per la corrosió en solucions aquoses. De fet, aquesta sensibilitat a la fragilitat de l'hidrogen està estretament relacionada amb el contingut de carboni i el carbur de ferro (Fe2.4C/Fe3C) precipita en condicions de baixa sobretensió d'hidrogen. Les reaccions localitzades de corrosió superficial causades per esquerdes per corrosió per estrès o fragilitat per hidrogen es poden eliminar mitjançant tractament tèrmic.
