研究原因：

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

脫碳層的危害:

當(dāng)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(zhì)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(yīng)避免脫碳發(fā)生。

脫碳層國家標(biāo)準(zhǔn)里沒有規(guī)定多少是合格，多少是不合格。 判定標(biāo)準(zhǔn)是不影響產(chǎn)品使用性能作為依據(jù)的，而線材中國標(biāo)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(xiàn)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(chǎn)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(chǎn)品表面到規(guī)定的碳含量或硬度水平的點的距離，規(guī)定的碳含量或硬度水平以不因脫碳而影響使用性能為準(zhǔn)（如產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)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(zhì)就是鋼中碳在高溫下與氧或氫等發(fā)生作用生成一氧化碳或甲烷，其化學(xué)反應(yīng)如下：

2Fe3C+O2            6Fe+2CO

Fe3C+2H2              Fe+CH4

Fe3C+H2O            3Fe+CO+H2

Fe3C+CO2            3Fe+2CO

這些反應(yīng)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(jié)果，脫碳時一方面是氧向鋼內(nèi)擴散；另一方面鋼中的碳向外擴散。從后的結(jié)果看，脫碳層只在脫碳速度超過氧化速度時才能形成。當(dāng)氧化速度很大時，可以不發(fā)生明顯的脫碳現(xiàn)象，即脫碳層產(chǎn)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(zhì)或弱氧化性介質(zhì)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(chǎn)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(chǎn)生強烈的脫碳現(xiàn)象。

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

D、化學(xué)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(xué)法或光譜分析法。下面簡單說下光譜分析與脫碳層的關(guān)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(shè)法使逐層的光譜火花放電區(qū)不重疊

•    樣品準(zhǔn)備

3mm薄板，熱軋；厚6mm圓鋼，熱軋

•    檢測數(shù)據(jù)

•    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(shù)據(jù)，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(dāng)增加到一定程度后，碳含量趨于穩(wěn)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