研究原因：

檢測來料鋼板時，檢測結果C含量與手工化驗結果偏差較大，檢測切割面時檢測結果基本一致，鋼板表面多磨掉一層后，檢測結果趨于穩定

脫碳層的危害:

當脫碳層增多時，會使鍛件表面變軟，強度和耐磨性降低，對鍛件質量有很大的危害，特別是高碳工具鋼、軸承鋼、高速鋼及彈簧鋼的脫碳更是嚴重的缺陷。因此在鍛造，特別是精鍛加熱時應避免脫碳發生。

脫碳層國家標準里沒有規定多少是合格，多少是不合格。 判定標準是不影響產品使用性能作為依據的，而線材中國標GB/T5953和GB/T6478都有說明的。

例：GB/T6478-2001 冷鐓和冷擠壓用鋼 定鋼材每邊總脫碳層深度（鐵素體+過渡層）不得大于公稱直徑的1%或及1.5%。但對于直徑小于7mm的鋼材，一邊總脫碳層深度不得大于0.1mm。

脫碳層概念

A、脫碳：是指鋼在加熱時表面碳含量降低的現象。脫碳可以是部分脫碳，也可以是全（或近似于全）脫碳。

B、總脫碳層深度：從產品表面到碳含量等于基體碳含量的那一點距離，等于部分脫碳層和完全脫碳層之和。

C、有效脫碳層深度：從產品表面到規定的碳含量或硬度水平的點的距離，規定的碳含量或硬度水平以不因脫碳而影響使用性能為準（如產品標準中規定的碳含量小值）。

D、鐵素體脫碳層深度：表面完全脫碳層的深度。（由顯微組織檢驗確定）

原理

脫碳的實質就是鋼中碳在高溫下與氧或氫等發生作用生成一氧化碳或甲烷，其化學反應如下：

2Fe3C+O2            6Fe+2CO

Fe3C+2H2              Fe+CH4

Fe3C+H2O            3Fe+CO+H2

Fe3C+CO2            3Fe+2CO

這些反應是可逆的，即氫、氧和二氧化碳使鋼脫碳，而甲烷和一氧化碳則使鋼增碳

脫碳過程

脫碳是擴散作用的結果，脫碳時一方面是氧向鋼內擴散；另一方面鋼中的碳向外擴散。從后的結果看，脫碳層只在脫碳速度超過氧化速度時才能形成。當氧化速度很大時，可以不發生明顯的脫碳現象，即脫碳層產生后鐵即被氧化而成氧化鐵皮。因此，在氧化作用相對弱的氣氛中，可以形成較深的脫碳層

影響脫碳的因素

A、爐氣成分   在爐氣成分中，脫碳能力強的是H2O（汽），其次是O2、CO2，H2較弱。一般來說在中性介質或弱氧化性介質中加熱時，可以減少脫碳。

B、加熱溫度   鋼在氧化性爐氣中加熱時，既產生氧化，也引起脫碳。在700~1000℃的高溫下，由于表面氧化皮阻礙碳的擴散，脫碳的速度比氧化要慢；隨著加熱溫度的升高，氧化和脫碳的速度都加快，而此時氧化皮喪失阻礙功能，脫碳進行得比氧化更為劇烈。如GCr15鋼在1100~1200℃溫度時，會產生強烈的脫碳現象。

C、加熱時間   鋼在加熱時間越長，脫碳層越厚；當厚度達到一定值后，脫碳速度將逐漸減慢。

D、化學成分   鋼的含碳量越高，脫碳傾向越大。W、Al等元素使鋼脫碳增加；Cr、Mn等元素則能阻止鋼的脫碳。

脫碳層分類

脫碳層的檢測

通常采用金相法、硬度法、化學法或光譜分析法。下面簡單說下光譜分析與脫碳層的關系

實驗部分

•    儀器及工作條件

全譜直讀光譜儀，千分尺，氬氣純度：≥99.999%

•    試樣的選擇和試驗

將平面試樣逐層磨剝，在每一層上進行碳及其他元素的光譜測定。要設法使逐層的光譜火花放電區不重疊

•    樣品準備

3mm薄板，熱軋；厚6mm圓鋼，熱軋

•    檢測數據

•    A、鋼板總厚度：2.81mm

隨著脫碳層的減少，含碳量的趨勢圖

B、圓鋼厚度：6.52mm

隨著脫碳層的減少，含碳量的趨勢圖

通過以上數據，我們可以看到，對進廠鋼板、角鋼、圓鋼中各元素檢測時，隨著脫碳層的減少，碳含量明顯增加，當增加到一定程度后，碳含量趨于穩定，而其他元素并不受脫碳層深度的影響

防止或減輕脫碳的措施