Избыток углерода в стали делает её хрупкой, потому что при охлаждении избыток углерода может химически связаться с железом, образуя карбид железа. 1 Он кристаллизуется и создаёт твёрдый и хрупкий материал — слоистые структуры из мягкого феррита и твёрдого карбида. 1

Кроме того, если охладить сталь резко, как происходит при закалке, образуется новая фаза — мартенсит. 1 В таком случае её решётка объёмнее прежних, а при расширении образуется множество дефектов, которые тормозят сдвиги. 1 Материал получается очень твёрдый и хрупкий, со множеством напряжений. 1

Также высокое содержание углерода (более 0,6%) значительно повышает твёрдость и прочность стали, но сильно снижает её свариваемость и пластичность, делая её хрупкой. 4