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脫碳是鋼加熱時表面碳含量降低的現(xiàn)象。脫碳的過程就是鋼中碳在高溫下與氫或氧發(fā)生作用生成甲烷或一氧化碳。其化學方程式如下；
                                          2Fe3C+O26Fe+2CO
                                          Fe3C+2H23Fe+CH4
                                          Fe3C+H2O3Fe+CO+H2
                                          Fe3C+CO23Fe+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。從最后的結(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，在氧化作用相對較弱的氣氛中，可以形成較深的脫碳層。
        變壓器硅鋼片要求合碳量盡量低，除在冶煉上應加以控制外，在鍛軋加熱時還應利用脫碳現(xiàn)象，使碳含量進一步下降，從而獲得容易磁化的性能。但對大多數(shù)鋼來說，脫碳會使其性能變壞，故均視為缺陷。特別是高碳工具鋼、軸承鋼、高速鋼及彈簧鋼，脫碳更是一種嚴重的缺陷。
        脫碳層的組織特征：脫碳層由于碳被氧化，反映在化學成分上其含碳量較正常組織低；反映在金相組織上其滲碳體（Fe3C）的數(shù)量較正常組織少；反映在力學性能上其強度或硬度較正常組織低。
        鋼的脫碳層包括全脫碳層和部分脫碳層（過渡層）兩部分。部分脫碳層是指在全脫碳層之后到鋼含碳量正常的組織處。在脫碳不嚴重的情況下，有時僅看到部分脫碳層而沒有全脫碳層。
        關(guān)于脫碳層深度可根據(jù)脫碳成分、組織及性能的變化，采用多種方法測定。例如逐層取樣化學分析鋼的含碳量，觀察鋼的表面到心部的金相組織變化，測定鋼的表層到心部的顯微硬度變化等等。實際生產(chǎn)中以金相法測定鋼的脫碳層最為普遍。
        （二）脫碳對鋼性能的影響
        1.對鍛造和熱處理等工藝性能的影響
        1）2Cr13不銹鋼加熱溫度過高，保溫時間過長時，能促使高溫δ鐵素體在表面過早的形成，使鍛件表面的塑性大大降低，模鍛時容易開裂。
        2）奧氏體錳鋼脫碳后，表層將得不到均勻的奧氏體組織。這不僅使冷變形時的強化達不到要求，而且影響耐磨性，還可能由于變形不均勻產(chǎn)生裂紋。
        3）鋼的表面脫碳以后，由于表層與心部的組織不同和線膨脹系數(shù)不同，因此淬火時所發(fā)生的不同組織轉(zhuǎn)變及體積變化將引起很大的內(nèi)應力，同時表層經(jīng)脫碳后強度下降，甚至在淬火過程中有時使零件表面產(chǎn)生裂紋。