铁碳化物发挥了阴极作用加快基体周边阳极溶解反应

含碳量高的棒材多次断裂，如45#钢制成的轴，使用一段时间后就会断裂。 从破损零件上取样并进行金相分析往往无法找到原因。 即使找到一些牵强的理由，也不是真正的原因。

为了保证更高的强度，必须在钢中添加碳，碳会析出碳化铁。 从电化学角度来看，碳化铁起到阴极作用，加速基体周围的阳极溶解反应。 显微组织内碳化铁体积分数的增加也归因于碳化物的低氢过电压特性。

钢材表面易产生并吸附氢。 当氢原子渗透到钢的内部时，氢的体积分数可能会增加，最终显着降低材料的抗氢脆性。

高强钢的耐蚀性和抗氢脆性的显着降低，不仅对钢的性能有害，而且极大地限制了钢的应用。

例如，汽车钢材如果暴露在氯化物等各种腐蚀环境中，在应力作用下可能会发生应力腐蚀开裂（SCC），对车体的安全造成严重威胁。

碳含量越高，氢扩散系数减小，氢溶解度增大。 陈学者曾提出，析出物（作为氢原子的陷阱位点）、电势、气孔等各种晶格缺陷与碳含量成正比。 随着碳含量的增加，氢扩散将受到抑制，因此氢扩散系数也较低。 。

由于碳含量与氢溶解度成正比，作为氢原子陷阱的碳化物的体积分数越大，钢内部的氢扩散系数越小，氢溶解度增大。 氢溶解度还包含有关扩散氢的信息。 因此，氢脆敏感性最高。 随着碳含量的增加，氢原子的扩散系数降低，表面氢浓度增加。 这是由于钢表面氢过电压的降低。

从动态电压极化测试结果来看，样品的碳含量越高，在酸性环境下越容易发生阴极还原反应（产氢反应）和阳极溶解反应。 与周围氢过电压较低的基体相比，碳化物起到阴极作用，其体积分数增加。

根据电化学氢渗透测试结果，样品中碳含量和碳化物体积分数越大，氢原子的扩散系数越小，溶解度越大。 随着碳含量的增加，耐氢脆性降低。

慢应变速率拉伸试验证实，碳含量越大，抗应力腐蚀开裂能力越低。 与碳化物的体积分数成正比，随着氢还原反应和注入样品内部的氢量的增加，会发生阳极溶解反应，滑移区的形成也会加速。

随着碳含量的增加，钢内部会析出碳化物。 在电化学腐蚀反应的作用下，发生氢脆的可能性会增加。 为了保证钢具有优良的耐蚀性和抗氢脆性，必须对碳化物进行处理。 降水量和体积分数的控制是有效的控制方法。

钢在汽车零部件中的应用受到一些限制，这也是由于其耐氢脆性的显着下降，氢脆性是由水溶液腐蚀引起的。 事实上，这种氢脆敏感性与碳含量密切相关，碳化铁（Fe2.4C/Fe3C）在低氢过电压条件下会析出。

一般针对应力腐蚀开裂或氢脆引起的表面局部腐蚀反应，采用热处理消除残余应力，提高氢捕集效率。 开发出具有优良耐腐蚀性和抗氢脆性的超高强度汽车用钢自然不容易。

随着碳含量的增加，氢还原率增加，而氢扩散率显着降低。 使用中碳或高碳钢制造零件或传动轴的关键是有效控制显微组织中的碳化物成分。