鋼件在進行各種熱處理工序的加熱或保溫過程中，由于空氣或爐內(nèi)氧化氣氛的作用，使鋼材表層的碳 全部或部分喪失，這種現(xiàn)象叫做脫碳，有脫碳現(xiàn)象的表層稱為脫碳層?？偯撎紝由?度定義為:從產(chǎn)品表面 到碳含量等于基體碳含量的那一點的距離，等于部分脫碳和脫碳之和。有 效脫碳層深 度定義為: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(例如:產(chǎn)品標準中規(guī)定的碳含量下限值）。
鋼表層的脫碳，大多情況下降低工件的表面硬度、耐磨性及疲勞上限。故在工具鋼、軸承鋼的標準中 都對脫碳層有具體規(guī)定。重要的機械零件是不允許存在脫碳缺 陷的，為此在加工時零件的脫碳層除凈。
高錳鑄鋼件在高溫水鈿處理時會因表層碳氧化造成脫碳。這種脫碳層因碳含量下降在水韌處理的激 冷中發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變，因此高錳鑄鋼件表層脫碳后表面硬度會升高，常會導(dǎo)致表面開裂。
鋼的脫碳層深 度可按照GB/T 224—2008《鋼的脫碳層深 度測定法》的有關(guān)規(guī)定測定，分為金相法和硬 度法兩種。
1. 金相切割機測量法
金相法是在光學顯微鏡下觀察試樣從表面到基體隨著碳含量的變化而產(chǎn)生的組織變化，適用于具 有退火或正火（鐵素體一珠光體）組織的鋼種，也可有條件地用于那些硬化、回火、軋制或鍛造狀態(tài)的產(chǎn)品。
一般來說，以觀測到的組織差別為界，在亞共析鋼中以鐵素體與其他組織組成物的相對量的變化來區(qū) 別;在過共析鋼中以碳化物含量相對基體的變化來區(qū)別。對于硬化組織或者淬火回火組織，當碳含量變化 引起組織顯著變化時，亦可用該方法進行測量。借助于測微目鏡或利用金相顯微鏡系統(tǒng)觀察和定量測量 從表面到其組織和基體組織已無區(qū)別的那一點的距離。放大倍數(shù)的選擇取決于脫碳層深 度。如果需方?jīng)]有特殊規(guī)定，由檢測者選擇。通常采用放大倍數(shù)為 100倍。當過渡層和基體較難分辨時，可用更高放大倍數(shù)進行觀察，確定界限。先在低放大倍數(shù)下進行初 步觀測，保證四周脫碳變化在進一步檢測時都可發(fā)現(xiàn)，查明 深均勻脫碳區(qū)。
脫碳層 深區(qū)域由試樣表層的初步檢測確定，不受表面缺 陷和角效應(yīng)的影響。對每一試樣，在 深的 均勻脫碳區(qū)的一個顯微鏡視場內(nèi)，應(yīng)隨機進行幾處測量(至少需5處），以這些測量值的平均值作為總脫碳 層。脫碳層深 度以mm為單位，準確到小數(shù)點后兩位。軸承鋼、工具鋼、彈簧鋼測量 深處的總脫碳層深 度。如果產(chǎn)品標準或技術(shù)協(xié)議沒有特殊規(guī)定，在測量時，試樣中脫碳 深的那些點要排除掉(但在試驗記 錄中應(yīng)注明缺 陷）。
金相切割機鋼材表面脫碳層鑒別與深 度測定
2. 硬度計測量法恒儀硬度計&金相制樣設(shè)備
一般用顯微(維氏)硬度測量方法，測量在試樣橫截面上沿垂直于表面方向的顯微硬度值分布梯度。 這種方法只適用于脫碳層相當深但和泮火層厚度相比卻又很小的亞共析鋼、共析鋼和過共析鋼。
測定載荷一般在〇. 49N?4. 9N(50gf?500gf)之間取盡可能大的載荷，壓痕之間的距離至少應(yīng)為壓痕 對角線長度的3倍。脫碳層深 度規(guī)定為從表面到測量界限值的距離，測量界限由產(chǎn)品標準（如螺栓的脫碳，按 GB/T 3098. 1規(guī)定）或雙方協(xié)議規(guī)定，一般為以下3種：
① 由試樣邊緣至產(chǎn)品標準或技術(shù)協(xié)議規(guī)定的硬度值處；
② 由試樣邊緣測至硬度值平穩(wěn)處；
③ 由試樣邊緣測至硬度值平穩(wěn)處的某一百分數(shù)。
至少要在相互距離盡可能遠的位置進行兩組測定，其測定值的平均值作為脫碳層深 度。
