আমরা জানি, ইস্পাতে কার্বনের পরিমাণ যত বেশি হবে, তত শক্ত হবে। যখন ইস্পাতে কার্বন যোগ করা হয়, তখন লোহার কার্বাইড প্রক্ষেপিত হয়। কার্বনের পরিমাণ বাড়ার সাথে সাথে হাইড্রোজেন সংকোচনের হার বৃদ্ধি পায়, যখন হাইড্রোজেন প্রসারণের হার উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পায়। উপাদান এবং শ্যাফ্টের জন্য মাঝারি বা উচ্চ কার্বন ইস্পাত ব্যবহার করার সময় মাইক্রোস্ট্রাকচারে কার্বাইডের কার্যকর নিয়ন্ত্রণ গুরুত্বপূর্ণ। মাঝারি এবং উচ্চ কার্বন ইস্পাত ব্যাপকভাবে অনেক অ্যাপ্লিকেশন ব্যবহার করা হয়. প্রক্রিয়াকরণ প্রকৌশলীর কাছে, উচ্চ কার্বন সামগ্রী সহ রডগুলি একাধিক ফাটল প্রবণ।
ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল পরীক্ষাগুলি দেখায় যে ম্যাট্রিক্সের চারপাশে অ্যানোডিক দ্রবীভূত প্রতিক্রিয়া Fe-C যৌগগুলির দ্বারা ত্বরান্বিত হয়। মাইক্রোস্ট্রাকচারে আয়রন কার্বাইডের ভলিউম ভগ্নাংশ কার্বাইড ডুপ্লেক্সের কম হাইড্রোজেন অত্যধিক প্রতিরোধ বাড়ায়। স্টিলের পৃষ্ঠটি হাইড্রোজেন উত্পাদন এবং শোষণ করা সহজ। হাইড্রোজেন পরমাণু ইস্পাতে প্রবেশ করে এবং ভলিউম ভগ্নাংশ বৃদ্ধি পেতে পারে। অবশেষে, হাইড্রোজেন ক্ষয়কারী উপাদানের প্রতিরোধ ক্ষমতা উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করা যেতে পারে। উচ্চ-শক্তির ইস্পাতের জারা প্রতিরোধের এবং হাইড্রোজেন ক্ষয়ক্ষতির উল্লেখযোগ্য হ্রাস শুধুমাত্র ইস্পাতের বৈশিষ্ট্যের জন্যই ক্ষতিকর নয়, ইস্পাতের প্রয়োগকেও ব্যাপকভাবে সীমিত করে। উদাহরণস্বরূপ, যখন অটোমোবাইল ইস্পাত বিভিন্ন ক্ষয়কারী পরিবেশ যেমন ক্লোরাইডের সংস্পর্শে আসে, তখন চাপের মধ্যে স্ট্রেস কারাশন ক্র্যাকিং (SCC) হওয়া উচিত, যা অটোমোবাইল বডির নিরাপত্তার জন্য মারাত্মক হুমকি সৃষ্টি করবে।
কার্বনের পরিমাণ বাড়ার সাথে সাথে হাইড্রোজেন ডিফিউশন সহগ হ্রাস পায় এবং হাইড্রোজেনের দ্রবণীয়তা বৃদ্ধি পায়। অপূর্ণতা যেমন precipitates (হাইড্রোজেন পরমাণুর হাইড্রোফোবিক পরমাণুর জন্য ফাঁদে ফেলার স্থান), সম্ভাব্যতা, এবং কার্বন ধারণকারী শূন্যতাগুলি কার্বন সামগ্রীর সমানুপাতিক, যা কার্বনের পরিমাণ বৃদ্ধি করে, যা হাইড্রোজেনকে দমন করে এমন কার্বনের পরিমাণ বৃদ্ধি করে। যেহেতু কার্বনের উপাদান হাইড্রোজেনের দ্রবণীয়তার সমানুপাতিক, আয়তনের ভগ্নাংশ যত বেশি, হাইড্রোজেন ডিফিউশন সহগ 1045 স্টিল রড কোর তত ছোট এবং হাইড্রোজেন দ্রবণীয়তা তত বেশি। হাইড্রোজেনের দ্রবণীয়তার মধ্যেও ডিফিউসিবল হাইড্রোজেন সম্পর্কে তথ্য থাকে, তাই হাইড্রোজেন ক্ষয়জনিত সংবেদনশীলতা সর্বোচ্চ। কার্বনের পরিমাণ বাড়ার সাথে সাথে হাইড্রোজেনের প্রসারণ সহগ হ্রাস পায় এবং পৃষ্ঠের হাইড্রোজেন ঘনত্ব বৃদ্ধি পায়, যা ইস্পাত পৃষ্ঠে হাইড্রোজেন ওভারভোল্টেজ ফোঁটার কারণে ঘটে। ডায়নামিক ভোল্টেজ পোলারাইজেশন পরীক্ষার ফলাফল দেখায় যে নমুনার কার্বনের পরিমাণ যত বেশি, ক্যাথোডিক হ্রাস প্রতিক্রিয়া (হাইড্রোজেন জেনারেশন) এবং অ্যানোডিক দ্রবীভূত প্রতিক্রিয়াতে কার্বন তত বেশি জড়িত। কম হাইড্রোজেন ওভারভোল্টেজ সহ পেরিফেরাল ম্যাট্রিক্সের তুলনায় কার্বাইড একটি বর্ধিত ভলিউম ভগ্নাংশ সহ ক্যাথোড হিসাবে ব্যবহৃত হয়।
ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল হাইড্রোজেন পেনিট্রেশন পরীক্ষার ফলাফল দেখায় যে নমুনা রডে কার্বনের পরিমাণ এবং কার্বাইড ভলিউম ভগ্নাংশ যত বেশি, হাইড্রোজেনের প্রসারণ সহগ তত কম এবং দ্রবণীয়তা তত বেশি। কার্বনের পরিমাণ বাড়ার সাথে সাথে হাইড্রোজেন ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা হ্রাস পায়। ধীর স্ট্রেন রেট প্রসার্য পরীক্ষা নিশ্চিত করে যে কার্বনের পরিমাণ যত বেশি হবে, স্ট্রেস জারা ক্র্যাকিংয়ের প্রতিরোধ কম হবে। হাইড্রোজেন হ্রাস প্রতিক্রিয়া এবং নমুনায় ইনজেক্ট করা হাইড্রোজেনের পরিমাণ বৃদ্ধির সাথে সাথে একটি অ্যানোডিক দ্রবীভূত প্রতিক্রিয়া ঘটে যা স্লিপ জোন গঠনকে ত্বরান্বিত করে। কার্বনের পরিমাণ বাড়ার সাথে সাথে কার্বাইডগুলি ইস্পাতে ক্ষরণ করে। বৈদ্যুতিক রাসায়নিক ক্ষয় প্রতিক্রিয়ার প্রভাবে, হাইড্রোজেন ক্ষয় হওয়ার সম্ভাবনা বৃদ্ধি পায়। কার্বাইডের বৃষ্টিপাত এবং ভলিউম ভগ্নাংশ নিয়ন্ত্রণ করা ইস্পাত রডগুলির জারা প্রতিরোধ এবং হাইড্রোজেন ক্ষয় প্রতিরোধ নিশ্চিত করার জন্য একটি কার্যকর পদ্ধতি।
মাঝারি কার্বন ইস্পাত 1045 জলীয় দ্রবণে ক্ষয় দ্বারা উত্পাদিত হাইড্রোজেন ভ্রান্তি শক্তি হ্রাসের কারণে স্বয়ংচালিত যন্ত্রাংশের জন্য অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে সীমাবদ্ধ। প্রকৃতপক্ষে, এই হাইড্রোজেন সংবেদনশীলতা কার্বন সামগ্রীর সাথে ঘনিষ্ঠভাবে সম্পর্কিত, এবং লোহা কার্বাইড (Fe2.4C/Fe3C) কম হাইড্রোজেন ওভারভোল্টেজ অবস্থার অধীনে অবক্ষয় করে। স্ট্রেস জারা ক্র্যাকিং বা হাইড্রোজেন ক্ষয়জনিত কারণে সৃষ্ট স্থানীয়কৃত পৃষ্ঠের ক্ষয় প্রতিক্রিয়া তাপ চিকিত্সা দ্বারা অপসারণ করা যেতে পারে।
