含碳量高的棒材發生(sheng)過很多次斷(duan)裂(lie)，如45#鋼做的軸，使用不(bu)(bu)太長的時間就發生(sheng)斷(duan)裂(lie)。從斷(duan)裂(lie)后(hou)部件上取(qu)樣，進行金相分析(xi)，往往找(zhao)(zhao)不(bu)(bu)到產生(sheng)的原因，即算牽(qian)強附會找(zhao)(zhao)到了一些原因，也不(bu)(bu)是實際的原因。

為(wei)了(le)確(que)保更(geng)高的(de)強(qiang)度，還必須(xu)在鋼中添加碳(tan)，隨之就會析出鐵碳(tan)化(hua)物(wu)。從電化(hua)學的(de)觀點(dian)來看，鐵碳(tan)化(hua)物(wu)發揮了(le)陰極(ji)作用(yong)，加快了(le)基體周邊的(de)陽(yang)極(ji)溶解反應(ying)。在顯微(wei)組織內的(de)鐵碳(tan)化(hua)物(wu)體積分數的(de)增大還歸因于碳(tan)化(hua)物(wu)的(de)低(di)氫(qing)超電壓特性。

鋼(gang)材表面(mian)易于產生并吸附氫，氫原(yuan)子向鋼(gang)材內部滲入的(de)同時，氫的(de)體積分數就可能會增加，最終使得材料的(de)抗(kang)氫脆性能顯著降低。

高強鋼(gang)材耐腐蝕性(xing)和抗(kang)氫脆(cui)性(xing)的(de)(de)(de)顯著降低不僅(jin)有害于鋼(gang)材的(de)(de)(de)性(xing)能，還會極大地限制(zhi)鋼(gang)材的(de)(de)(de)應用。

如(ru)汽車用(yong)鋼暴(bao)露于氯化物(wu)等各種腐蝕(shi)環(huan)境中，在應(ying)力(li)作(zuo)用(yong)下，可能出(chu)現(xian)的(de)應(ying)力(li)腐蝕(shi)開裂（SCC）現(xian)象(xiang)就會對車身的(de)安全性造(zao)成嚴重的(de)威脅。

碳含(han)量(liang)越高(gao)，氫擴(kuo)散系(xi)數(shu)減小，氫溶解度增大。學者Chan曾經提出(chu)，析出(chu)物（作為(wei)氫原子的陷阱位(wei)置）、電位(wei)、空孔(kong)等(deng)各(ge)種晶格缺陷與碳含(han)量(liang)成正比，碳含(han)量(liang)增大，就會抑制氫擴(kuo)散，因(yin)此氫擴(kuo)散系(xi)數(shu)也較低。

由(you)于碳(tan)含量(liang)與氫(qing)溶(rong)解度(du)成正比關(guan)系，作為(wei)氫(qing)原子(zi)陷阱的碳(tan)化物，體(ti)積分數越大(da)，鋼材內(nei)部的氫(qing)擴(kuo)散(san)系數越小，氫(qing)溶(rong)解度(du)增(zeng)大(da)，氫(qing)溶(rong)解度(du)也包含了(le)有關(guan)擴(kuo)散(san)性氫(qing)的信息，因而(er)氫(qing)脆(cui)敏感性最高。隨著碳(tan)含量(liang)的增(zeng)加，氫(qing)原子(zi)的擴(kuo)散(san)系數減小，表面氫(qing)濃度(du)增(zeng)大(da)，這是因為(wei)鋼材表面的氫(qing)超(chao)電(dian)壓下降所致。

從動電(dian)壓極(ji)化試驗結果來(lai)看，試樣的碳含量越高，酸性環境(jing)中就易于發生陰極(ji)還原反應（氫生成反應）以及陽極(ji)溶解反應。與具(ju)有(you)低(di)氫超電(dian)壓的周邊基體進行(xing)比(bi)較，碳化物發揮(hui)了陰極(ji)的作用，其體積分數(shu)增大。

根據電化(hua)學氫(qing)(qing)滲透試驗結果，試樣(yang)內的(de)碳含量和碳化(hua)物的(de)體積分(fen)數(shu)越大(da)，氫(qing)(qing)原子的(de)擴散系(xi)數(shu)就越小，溶解(jie)度增(zeng)大(da)。隨著碳含量的(de)增(zeng)加，抗氫(qing)(qing)脆性也(ye)會降低(di)。

慢(man)應(ying)變速率(lv)拉伸試驗證實，碳(tan)含量(liang)越(yue)大，抗應(ying)力腐蝕(shi)開(kai)裂(lie)性(xing)能也會降(jiang)低(di)。與碳(tan)化物的(de)體積(ji)分數成(cheng)正比，隨(sui)著氫(qing)還(huan)原反應(ying)及向試樣(yang)內部滲透(tou)的(de)氫(qing)注入量(liang)增(zeng)加，就會發生(sheng)陽極溶解(jie)反應(ying)，也會加快形(xing)成(cheng)滑移帶。

碳含量的增大(da)，鋼材內部就會(hui)析(xi)出(chu)碳化物(wu)，在(zai)電化學腐(fu)蝕反應的作(zuo)用下(xia)，氫脆可能(neng)性就會(hui)增大(da)，為了確(que)保(bao)鋼具備(bei)優(you)秀的耐(nai)腐(fu)蝕性和(he)抗氫脆性，對碳化物(wu)的析(xi)出(chu)和(he)體(ti)積(ji)分數的控制進行是有(you)效(xiao)的控制方法(fa)。

鋼材在汽車(che)零配件(jian)(jian)上的(de)應(ying)用受到一些限制(zhi)，也要歸因于(yu)其抗氫脆性能的(de)明顯(xian)下降，而氫脆是(shi)由(you)水溶液腐(fu)蝕產生的(de)。事實上，這種氫脆敏感性是(shi)與碳含量密切相(xiang)關(guan)的(de)，在低(di)氫超電(dian)壓條件(jian)(jian)下析出鐵碳化物（Fe2.4C / Fe3C）。

一般(ban)針對應(ying)力腐(fu)蝕(shi)開(kai)(kai)裂現(xian)象或氫(qing)(qing)脆現(xian)象導(dao)致的表面局(ju)部腐(fu)蝕(shi)反應(ying)，通過熱(re)處理除去殘余應(ying)力，增大氫(qing)(qing)陷阱效率等方面開(kai)(kai)展。要想開(kai)(kai)發兼具優秀(xiu)耐(nai)腐(fu)蝕(shi)性(xing)和抗氫(qing)(qing)脆性(xing)的超高(gao)強汽車用鋼，也自然并非易事。

隨著碳含(han)量(liang)的增大，氫(qing)還原速率(lv)增大，而(er)氫(qing)擴散(san)速率(lv)顯(xian)著降低。使用(yong)中碳或(huo)高(gao)碳鋼(gang)做(zuo)零部(bu)件或(huo)傳動軸等，技術關鍵就是對顯(xian)微組(zu)(zu)織中的碳化物(wu)組(zu)(zu)分(fen)進行有效控制。