棒材脱碳层深度超标问题的研究与解决方案钻孔攻牙机
【摘要】本文从脱碳层超标的危害、钢坯脱碳基本机理、脱碳实验总结等一系列方面进行工艺改进探讨及优化。并提出相应解决脱碳的预防措施。
【关键词】脱碳;棒材;加热;风煤比;加热时间;加热温度;炉膛压力;炉内气氛;SMnB3H-1
1 前言
脱碳是钢加热时表面碳含量降低的现象。脱碳分为半脱碳和全脱碳。钢材脱碳超标被普遍认为是一种质量缺陷，尤其对高碳Cr轴承钢、弹簧钢、高碳工具钢来说要求更严。
2 钢坯产生脱碳机理
脱碳是扩散作用的结果，脱碳时一方面是氧向钢内扩散;另一方面钢中的碳向外扩散。
2.1 化学成分对钢脱碳影响
钢中含碳量愈高脱碳倾向愈大;W、Al、Si、Co等元素都使钢脱碳倾向增加;而Cr、Mn等元素能阻止钢脱碳。
2.2 加热温度的影响
随着加热温度的提高，脱碳层的深度不断增加。一般低于1000?时，钢表面的氧化铁皮阻碍碳的扩散，脱碳比氧化慢，但随着温度升高，一方面氧化铁皮形成速度增加;另一方面氧化铁皮下碳的扩散速度也加快，此时氧化铁皮失去保护能力，达到某一温度后脱碳反而比氧化快。
2.3 加热时间的影响
一般认为可见的脱碳深度与加热时间有关，加热时间越长脱碳层越深，脱碳层深度与加热时间的平方成正比。(能否加个公式在里面)
3 实验方法及结果
兴澄公司生产的SMnB3H-1对钢材脱碳要求极为严格，要求全脱碳层在0.5%D，按照现有生产工艺来执行很难达到标准要求，整体脱碳合格率在25%左右。通过实践经验，拟通过改变生产风煤比、加热温度、加热时间来降低脱碳层深度。三个方案各取10个样进行对比，结果如下:
3.1 风煤比实验
使用燃料高炉煤气(成分略)，空气过剩系数a=1.1。根据理论计算风煤比控制在0.69，现实生产中风煤比控制在0.55-0.65。
3.2 加热时间实验
加热时间是影响脱碳的另一重要指标，实践证明在1000?以下基本不产生脱碳，本次实验只要验证在均热情况下的时间影响。按照预热段风煤比在0.70-
0.75，加热段风煤比在0.55-0.60，均热段风煤比在0.50的基础上采用不同加热时间进行如下实验。
3.3 加热温度实验
加热温度是影响脱碳的另一重要指标，按照预热段风煤比在0.70-0.75，加热段风煤比在0.55-0.60，均热段风煤比在0.50的基础上加热时间控制在210min进行如下实验。
4 改进措施与对策
由上述实验及其他性能指标制定如下措施:
4.1 分段控制风煤比
加大预热段风煤比，采用“大风量，弱氧化性氛围”，降低均热段、加热段风煤比，采用“小风量，弱还原性氛围”。
4.2 合理的加热温度
确保开轧温度及均热温度足以满足其他加热性能的条件下降低均热温度。
4.3 合理的加热时间
确保钢坯加热均匀性及均热温度足以满足其他加热性能的条件下降低加热时间。
4.4 控制炉膛压力
控制炉膛处于微正压，防止产生负压而使加热炉向炉膛内吸气，通过调节引风机频率及隔断调节阀的的开度来控制炉膛压力在2-10pa的微正压范围。
4.5 控制后续设备生产的正常运行
由于兴澄一分厂是一条生产线，后区设备生产会对加热时间产生较大影响，在遇到实际影响生产时要及时通知加热炉操作工，及时按照降温制度降温处理。5 结论
虽然在实际生产中脱碳和氧化是不可避免的，由上述实验可以证明，加大原有风煤比，在预热段处加大至0.70-0.75，降低均热段风煤比至0.50。目的使得预热段形成氧化性氛围，产生较厚氧化铁皮，可以起到一定阻碍加热段、均热段氧化性气氛进入和钢坯接触，起到较好保护作用，在均热段、加热段降低原有风煤比形成弱还原性气氛，可以更好的控制脱碳产生。因此通过控制风煤比、加热温度、加热时间、炉膛压力、炉内气氛等是完全可以控制脱碳的。
渗碳层深度 渗碳层深度(Caｒbｕrized case dｅpth)就是由渗碳工件表面向内至碳含量为规定值处(一般为0。4%Ｃ)得垂直距离。渗碳层(Ｃarburiｚｅd caｓe)就是指渗碳工件含碳量高于原材料得表层。某渗碳层深度得测量有维氏硬度法、断口法与金相法、维氏硬度法直接反映了零件得力学性能(硬度),就是国家标准指定得唯一仲裁方法,但因操作复杂效率低而较少被采用,生产中一般用断口法与金相法。断口法常用于零件炉前检查,便于控制零件出炉时间;金相法则就是渗碳后对零件进行相应热处理,通过分析热处理后得组织来判定渗碳层得深度,就是生产中常用得测试零件渗碳层深度得方法。 中文名 渗碳层深度 外文名 Caｒburizｅdｃaｓe dｅpth 学科 冶金工程 领域 冶炼 释义 渗碳工件表面向内至碳含量得距离 应用 １8Cr２Ni4WA钢 目录
2. ?维氏硬度测定法简介 3. 4总结 简介 编辑 低碳钢与合金钢渗碳时得主要区别在于低碳钢比合金钢渗层中得碳浓度要低,其组织与硬度略有不同,但对渗碳层深度测量无影响、由于渗碳层具有变化得碳浓度,其由表及里逐渐减小,退火状态得渗碳层由表及里由以下三个区域组成: ①过共析层组织为珠光体＋二次渗碳体; ②共析层组织为珠光体; ③亚共析渗碳层过渡层,组织为珠光体+铁素体。珠光体逐渐减少,铁素体逐渐增加,直 到心部原始组织(珠光体＋铁素体),渗碳缓冷试样渗碳层界限为出现铁素体组织,较容易区分。 飞机防扭臂销棒材料为1８Cr2Ni４WA钢,要求在外径φ３8、5ｍm得两端各40mm内渗碳,渗碳层深度为1.0~1、４mm、采用气体渗碳法对该零件进行渗碳,对渗碳后过程试样水淬打断,测定渗碳深度为1。2mｍ,深度符合要求,零件及随炉试样出炉。 随炉试样经正火后测定渗碳层深度为０.９mm,渗碳层深度不符合要求,零件判定为不合格。为此,针对炉前测定合格、随炉试样正火后检测为不合格,且两者测定深度相差0、3ｍm得情况,开展了渗碳后热处理工艺、组织与深度测试得分析与探讨[1］。 渗碳后热处理工艺与组织 编辑 渗碳后淬火及组织 渗碳过程试样φ8mm×100mm随零件经920±10℃渗碳约６１5ｍｉn后出炉水淬打断,表面渗碳层组织为粗针状马氏体加较多得残余奥氏体与少量碳化物,而心部组织为低碳马氏体(板条状马氏体),由于淬火温度高,心部几乎没有析出铁素体。 在1０～４0倍得读数显微镜下直接观察断面,外层(渗碳层)就是银亮且带闪光点得一圈,内层(心部组织)为均匀得浅灰色,两者界限分明、但此法易将亚共析过渡层与心部组织交接处混为一体,造成对渗碳深度过深得误判。 渗碳后退火及组织 随炉金相试样Φ3８mm×40mm经８50±10℃加热并保温50~55min,随炉冷却到400℃后出炉,从表面到心部均可得到马氏体,在高碳区与基体交界处经常有针状贝氏体析出,但在金相显微镜下观察其界限往往不甚清晰。 渗碳后正火及组织 18Cｒ2Nｉ４ＷA钢试样渗碳后出炉空冷得淬透直径达Φ７5mm,从表面到心部均为马氏体。其表层为高碳马氏体,心部为低碳马氏体,在高碳区与基体交界处经常有针状贝氏体
（一）脱碳过程 脱碳是钢加热时表面碳含量降低的现象。脱碳的过程就是钢中碳在高温下与氢或氧发生作用生成甲烷或一氧化碳。其化学方程式如下； 2Fe3C+O2＝6Fe+2CO Fe3C+2H2＝3Fe+CH4 Fe3C+H2O＝3Fe+CO+H2 Fe3C+CO2＝3Fe+2CO 这些反应是可逆的，即氢、氧和二氧化碳使钢脱碳，而甲烷和一氧化碳则使钢增 碳。 脱碳是扩散作用的结果，脱碳时一方面是氧向钢内扩散；另一方面钢中的碳向外扩散。从最后的结果看，脱碳层只在脱碳速度超过氧化速度时才能形成。当氧化速度很大时，可以不发生明显的脱碳现象，即脱碳层产生后铁即被氧化而成氧化铁皮。因此，在氧化作用相对较弱的气氛中，可以形成较深的脱碳层。 变压器硅钢片要求合碳量尽量低，除在冶炼上应加以控制外，在锻轧加热时还应利用脱碳现象，使碳含量进一步下降，从而获得容易磁化的性能。但对大多数钢来说，脱碳会使其性能变坏，故均视为缺陷。特别是高碳工具钢、轴承钢 、高速钢及弹簧钢，脱碳更是一种严重的缺陷。 脱碳层的组织特征：脱碳层由于碳被氧化，反映在化学成分上其含碳量较正常组 织低；反映在金相组织上其渗碳体（Fe3C）的数量较正常组织少；反映在力学性能上其强度或硬度较正常组织低。钢的脱碳层包括全脱碳层和部分脱碳层（过渡层）两部分。部分脱碳层是指在全脱碳层之后到钢含碳量正常的组织处。在脱碳不严重的情况下，有时仅看到部分脱碳层而没有全脱碳层。 关于脱碳层深度可根据脱碳成分、组织及性能的变化，采用多种方法测定。例如逐层取样化学分析钢的含碳量，观察钢的表面到心部的金相组织变化，测定钢的表层到心部的显微硬度变化等等。实际生产中以金相法测定钢的脱碳层最为普 遍。[编辑本段] （二）脱碳对钢性能的影响 1.对锻造和热处理等工艺性能的影响 1）2Cr13不锈钢加热温度过高，保温时间过长时，能促使高温δ铁素体在表 面过早的形成，使锻件表面的塑性大大降低，模锻时容易开裂。 2）奥氏体锰钢脱碳后，表层将得不到均匀的奥氏体组织。这不仅使冷变形时 的强化达不到要求，而且影响耐磨性，还可能由于变形不均匀产生裂纹
渗碳层深度 渗碳层深度（Carｂurized caseｄｅpｔh)就是由渗碳工件表面向内至碳含量为规定值处(一般为0、4％C）得垂直距离。渗碳层（Ｃarbｕrｉzeｄcase）就是指渗碳工件含碳量高于原材料得表层。某渗碳层深度得测量有维氏硬度法、断口法与金相法.维氏硬度法直接反映了零件得力学性能（硬度),就是国家标准指定得唯一仲裁方法，但因操作复杂效率低而较少被采用，生产中一般用断口法与金相法。断口法常用于零件炉前检查,便于控制零件出炉时间；金相法则就是渗碳后对零件进行相应热处理，通过分析热处理后得组织来判定渗碳层得深度，就是生产中常用得测试零件渗碳层深度得方法。 中文名 渗碳层深度 外文名 Carｂｕriｚed cａse ｄepth 学科 冶金工程 领域 冶炼 释义 渗碳工件表面向内至碳含量得距离 应用 18Cr2Ni４WA钢 目录
2. ?维氏硬度测定法简介 3. 4总结 简介 编辑 低碳钢与合金钢渗碳时得主要区别在于低碳钢比合金钢渗层中得碳浓度要低,其组织与硬度略有不同,但对渗碳层深度测量无影响。由于渗碳层具有变化得碳浓度,其由表及里逐渐减小，退火状态得渗碳层由表及里由以下三个区域组成： ①过共析层组织为珠光体+二次渗碳体; ②共析层组织为珠光体; ③亚共析渗碳层过渡层,组织为珠光体+铁素体。珠光体逐渐减少,铁素体逐渐增加，直 到心部原始组织(珠光体+铁素体),渗碳缓冷试样渗碳层界限为出现铁素体组织，较容易区分. 飞机防扭臂销棒材料为18Cr2Ｎｉ４ＷA钢，要求在外径φ３8、５mｍ得两端各4０ｍm内渗碳,渗碳层深度为1、0～1、４mｍ。采用气体渗碳法对该零件进行渗碳，对渗碳后过程试样水淬打断,测定渗碳深度为1、２ｍm,深度符合要求，零件及随炉试样出炉。 随炉试样经正火后测定渗碳层深度为0、９mｍ,渗碳层深度不符合要求，零件判定为不合格。为此,针对炉前测定合格、随炉试样正火后检测为不合格，且两者测定深度相差0、３mm得情况,开展了渗碳后热处理工艺、组织与深度测试得分析与探讨[1］。 渗碳后热处理工艺与组织 编辑 渗碳后淬火及组织 渗碳过程试样φ8ｍm×100ｍm随零件经92０±１0℃渗碳约61５miｎ后出炉水淬打断,表面渗碳层组织为粗针状马氏体加较多得残余奥氏体与少量碳化物,而心部组织为低碳马氏体（板条状马氏体）,由于淬火温度高,心部几乎没有析出铁素体。 在10~４0倍得读数显微镜下直接观察断面,外层(渗碳层）就是银亮且带闪光点得一圈,内层（心部组织）为均匀得浅灰色，两者界限分明。但此法易将亚共析过渡层与心部组织交接处混为一体，造成对渗碳深度过深得误判。 渗碳后退火及组织 随炉金相试样Φ38mm×４０mm经850±10℃加热并保温50~55ｍin,随炉冷却到400℃后出炉,从表面到心部均可得到马氏体,在高碳区与基体交界处经常有针状贝氏体析出,但在金相显微镜下观察其界限往往不甚清晰. 渗碳后正火及组织 18Cｒ2Ni4WA钢试样渗碳后出炉空冷得淬透直径达Φ75ｍｍ，从表面到心部均为马氏体。其表层为高碳马氏体，心部为低碳马氏体,在高碳区与基体交界处经常有针状贝氏体析出,故渗碳深度得测定一般就是从表面直到贝氏体结束处,但在金相显微镜下其界限仍然模糊。
钢的渗碳硬化深度的检测方法 1.适用范围此规格规定了钢的渗碳淬火或碳氮共渗淬火时的硬化层深度（以下，称硬化 层）的检测方法。 备注：1 此规格出自以下规格 JIS B 0601 表面粗糙度—定义及表示 JIS G 0201 钢铁用语（热处理） JIS G 0202 钢铁用语（试验） JIS Z 2244 维氏硬度检测方法 JIS Z 2244 洛氏硬度检测方法 2 与此规格相对应的国际规格如下所示。 ISO 2639: 1982 Steel-Determination and verification of the effective depth of carburized and hardness case 3 附表是有效硬化层深度的辅助检测方法。 2.用语的定义此规格使用的主要用语的定义，除出自JIS G 0201 及JIS G 0202 之外，还出 自以下几项 （1）有效硬化层深度淬火后，或用不超过200℃的温度进行挥霍的硬化层的表面开始，到 表1所示的界限硬度的位置的距离。但是，关于非硬化区域的硬度超 出维氏硬度450时，根据双方协议，也可以使用超出维氏硬度550（维 氏硬度25刻度的）界限硬度。 (2)全硬化层深度从硬化层的表面开始，到硬化层与素材的物理性质或是化学性质几乎没有 差异时的位置的距离。 备注：这里所说的物理性质用硬度，化学性质用宏观组织来判定。 （3）硬度推移曲线从硬化层表面开始的，表示垂直距离和硬度之间关系的曲线。 3.测定方法的种类 3.1硬度试验测定方法对试验块的断面通过硬度检测来测定硬化层深度的方法。 3.2宏观组织试验测定方法吧试验块的断面腐蚀后，在低倍率的放大镜下进行观察，测定 硬化层深度的检测方法。 备注：硬化层深度的检测方法，一般使用硬度试验的测定方法，要是简单一点的话，就 用宏观组织试验测定方法。 4.试验品试验品原则上使用产品本身。但是，不得已时也可以使用与产品同种条件下的同 一钢种的钢材。 5.硬度试验检测方法 5.1 把试验品沿与硬化层垂直的方向切开，把切开面研磨后作为被检测面。切割或是研磨时， 注意不要对被检测面的硬度造成影响，同时，不要使边部变圆。 5.2 关于被检测面，根据JIS Z 2244 的维氏硬度试验或由双方协定进行洛氏试验力 硬度试验，制作硬度推移曲线，根据此曲线测定有效硬化层或是全硬层 深度。这时，维氏硬度试验的试验荷重，原则上使用2.9N.但是，如 有必要，也可使用0.98~98.1N的荷重。 5.3 硬度推移曲线的制作，如下所示。 （1）在需要做测定的被检测面，沿与表面相垂直的直线，依次检测硬度，制作硬度推移曲
脱碳层检测 脱碳是指钢在加热时表面碳含量降低的现象。 脱碳的实质：脱碳是指钢在加热时表面碳含量降低的现象。就是钢中碳在高温下与氧和氢等发生作用生成**和甲烷.氧、氢、二氧化碳、水使钢脱碳，一二氧化碳、使钢脱碳，氧化碳和甲烷可以使钢增碳一般情况下，可以使钢增碳。氧化碳和甲烷可以使钢增碳。一般情况下，钢的氧化脱碳同时进行，进行，当钢表面氧化速度小于碳从内层向外层扩散速度时发生脱碳，反之，当氧化速度大于碳从内层向外层扩散的速度时发脱碳，反之，氧化作用相对较弱的氧化气氛中容易产生较深的生氧化。因此氧化作用相对较弱的氧化气氛中生氧化。因此氧化作用相对较弱的氧化气氛中容易产生较深的脱碳层。脱碳层。 脱碳层由于被氧化，碳含量降低，金相组织中碳化物较少。脱碳层包括全脱碳和部分脱碳两部分，全脱碳层显微组织特征为全部铁素体，部分脱碳层是指全脱碳层的内边界至钢含碳量正常的组织处。 脱碳层由于被氧化，碳含量降低，金相组织中碳化物较少。脱碳层包括全脱碳和部分脱碳两部分，全脱碳层显微组织特征为全部铁素体，部分脱碳层是指全脱碳层的内边界至钢含碳量正常的组织处。 钢的脱碳层深度测定 术语浅解： 脱碳：钢表层上碳的损失。包含部分脱碳、完全脱碳。完全脱碳指钢样表层碳含量水平低于碳在铁素体中最大溶解度（只在铁素体中存在)。 有效脱碳层深度：从产品表面到规定的碳含量或硬度水平的点的距离，规定的碳含量或硬度水平以不因 脱碳而影响使用性能为准（如产品标准中规定的碳含量最小值）。 总脱碳层深度：从产品表面到碳含量等于基体碳含量的那一点距离，等于部分脱碳层和完全脱碳层之和。铁素体脱碳层深度：表面完全脱碳层的深度。（由显微组织检验确定）测定方法： ---通常采用金相法、硬度法、化学法或光谱分析法。试样在供货状态下检验，不需要进一步热处理。如经有关各方商定，则要从多方面注意防止碳的分布状态和质量分数的变化。如：采用小试样、短的奥氏体化时间，中性的保护气氛。 一、金相法： ---此方法是在光学显微镜下观察试样从表面到基体随着碳含量的变化而产生的组织变化。---此方法适用于具有退火或正火（铁素体-珠光体）组织的钢种，也可有条件的用于那些硬化、回火、轧制或锻造状态的产品。 试样的选取和制备： ---选取的试样检验面应垂直于产品纵轴，如产品无纵轴，试样检验面的选取应由有关各方商定。小试样(如公称直径不大于25mm 的圆钢或边长不大于20mm 的方钢)要检测整个周边。对大试样（如公称直径大于25mm 的圆钢或边长大于20mm 的方钢），为保证取样的代表性，可截取试样同一截面的一个或几个部位，只要保证总检测周长不小于35mm 即可。但不要选取多边形产品的棱角处或脱碳极深的点。---试样一般按金相法进行研磨抛光，但试样边缘不允许有倒圆、卷边，为此试样可以镶嵌或加持固定。可参考《金相试样磨抛方法》。通常用 1.5%-4%的硝酸酒精溶液或2%-5%的苦味酸酒精溶液浸蚀可显示钢的组织。 总脱碳层的测定： ---一般来说，观测到的组织差别，在亚共析钢中是以铁素体与其他组织组成物的相对量的变化来区别的；在共析钢中是以碳化物含量相对基体的变化来区分的。对于硬化组织或者淬火回火组织，当碳含量变化引起组织显著变化时，亦可用该方法进行测量。---借助于侧为目镜，或利用金相图像分析系统观察和定量测量从表面到其组织和基体组织已无区别的那一点距离。放大倍数的选择取决于脱碳层深度。如果需方没有特殊规定，由检测者选择。建议使用能观测到整个脱碳层的最大倍数。一般采用100 倍。---当过度层和基体较难分辨时，可用更高放大倍数进行观察，确定界限。 先在低放大倍数下进行初步观测，保证四周脱碳变化在进一步检测时都可发现，查明最深均匀脱碳区。---脱碳层最深的点由试样表面的初步检测确定，不受表面缺陷和角效应的影响。对每一试样，在最深的均匀
渗碳层深度 令狐采学 渗碳层深度（Carburized case depth）是由渗碳工件表面向内至碳含量为规定值处（一般为0.4%C）的垂直距离。渗碳层（Carburized case)是指渗碳工件含碳量高于原材料的表层。某渗碳层深度的测量有维氏硬度法、断口法和金相法。维氏硬度法直接反映了零件的力学性能（硬度），是国家标准指定的唯一仲裁方法，但因操作复杂效率低而较少被采用，生产中一般用断口法和金相法。断口法常用于零件炉前检查，便于控制零件出炉时间；金相法则是渗碳后对零件进行相应热处理，通过分析热处理后的组织来判定渗碳层的深度，是生产中常用的测试零件渗碳层深度的方法。 中文名 渗碳层深度 外文名 Carburized case depth 学科 冶金工程 领域 冶炼 释义 渗碳工件表面向内至碳含量的距离
应用 18Cr2Ni4WA钢 目录 1. 1 简介 2. 2 渗碳后热处理工艺与组织 3. ?渗碳后淬火及组织 4. ?渗碳后退火及组织 5. ?渗碳后正火及组织 简介 编辑
低碳钢与合金钢渗碳时的主要区别在于低碳钢比合金钢渗层中的碳浓度要低,其组织和硬度略有不同，但对渗碳层深度测量无影响。由于渗碳层具有变化的碳浓度，其由表及里逐渐减小，退火状态的渗碳层由表及里由以下三个区域组成： ①过共析层组织为珠光体+二次渗碳体； ②共析层组织为珠光体； ③亚共析渗碳层过渡层，组织为珠光体+铁素体。珠光体逐渐减少，铁素体逐渐增加，直到心部原始组织（珠光体+铁素体），渗碳缓冷试样渗碳层界限为出现铁素体组织，较容易区分。 飞机防扭臂销棒材料为18Cr2Ni4WA钢，要求在外径φ38.5mm 的两端各40mm内渗碳，渗碳层深度为1.0～1.4mm。采用气体渗碳法对该零件进行渗碳，对渗碳后过程试样水淬打断，测定渗碳深度为1.2mm，深度符合要求，零件及随炉试样出炉。 随炉试样经正火后测定渗碳层深度为0.9mm，渗碳层深度不符合要求，零件判定为不合格。为此，针对炉前测定合格、随炉试样正火后检测为不合格，且两者测定深度相差0.3mm的情况，开展了渗碳后热处理工艺、组织与深度测试的分析与探讨[1] 。渗碳后热处理工艺与组织 编辑 渗碳后淬火及组织 渗碳过程试样φ8mm×100m m随零件经920±10℃渗碳约615min后出炉水淬打断，表面渗碳层组织为粗针状马氏体加较多
钢的脱碳层深度测定 术语浅解： 脱碳：钢表层上碳的损失。包含部分脱碳、完全脱碳。完全脱碳指钢样表层碳含量水平低于碳在铁素体中最大溶解度（只在铁素体中存在)。 有效脱碳层深度：从产品表面到规定的碳含量或硬度水平的点的距离，规定的碳含量或硬度水平以不因脱碳而影响使用性能为准（如产品标准中规定的碳含量最小值）。 总脱碳层深度：从产品表面到碳含量等于基体碳含量的那一点距离，等于部分脱碳层和完全脱碳层之和。铁素体脱碳层深度：表面完全脱碳层的深度。（由显微组织检验确定） 测定方法： ---通常采用金相法、硬度法、化学法或光谱分析法。下面简单说下金相法和硬度法。 试样在供货状态下检验，不需要进一步热处理。如经有关各方商定，则要从多方面注意防止碳的分布状态和质量分数的变化。如：采用小试样、短的奥氏体化时间，中性的保护气氛。 一、金相法： ---此方法是在光学显微镜下观察试样从表面到基体随着碳含量的变化而产生的组织变化。 ---此方法适用于具有退火或正火（铁素体-珠光体）组织的钢种，也可有条件的用于那些硬化、回火、轧制或锻造状态的产品。 试样的选取和制备： ---选取的试样检验面应垂直于产品纵轴，如产品无纵轴，试样检验面的选取应由有关各方商定。 小试样(如公称直径不大于25mm的圆钢或边长不大于20mm的方钢)要检测整个周边。对大试样（如公称直径大于25mm的圆钢或边长大于20mm的方钢），为保证取样的代表性，可截取试样同一截面的一个或几个部位，只要保证总检测周长不小于35mm即可。但不要选取多边形产品的棱角处或脱碳极深的点。 ---试样一般按金相法进行研磨抛光，但试样边缘不允许有倒圆、卷边，为此试样可以镶嵌或加持固定。可参考《金相试样磨抛方法》。通常用1.5%-4%的硝酸酒精溶液或2%-5%的苦味酸酒精溶液浸蚀可显示钢的组织。 总脱碳层的测定： ---一般来说，观测到的组织差别，在亚共析钢中是以铁素体与其他组织组成物的相对量的变化来区别的；在共析钢中是以碳化物含量相对基体的变化来区分的。对于硬化组织或者淬火回火组织，当碳含量变化引起组织显著变化时，亦可用该方法进行测量。 ---借助于侧为目镜，或利用金相图像分析系统观察和定量测量从表面到其组织和基体组织已无区别的那一点距离。 放大倍数的选择取决于脱碳层深度。如果需方没有特殊规定，由检测者选择。建议使用能观测到整个脱碳层的最大倍数。一般采用100倍。 ---当过度层和基体较难分辨时，可用更高放大倍数进行观察，确定界限。先在低放大倍数下进行初步观测，保证四周脱碳变化在进一步检测时都可发现，查明最深均匀脱碳区。 ---脱碳层最深的点由试样表面的初步检测确定，不受表面缺陷和角效应的影响。对每一试样，在最深的均匀脱碳区的一个显微镜视场内，应随机进行几次测量（至少需五次），取平均值作为总脱碳层深度。轴承钢、工具钢、弹簧钢测量最深最深处的总脱碳层深度。如果产品标准或技术协议没有特殊规定，在测量时试样中脱碳层极深的那些点要排除掉（但在试验记录中应注明缺陷）。 完全脱碳层的测定：（同上） 有效脱碳层的测定：（同上。判定由产品标准或各方协议确定）
高档住宅小区深度覆盖解决方案 任贵 河北电信廊坊分公司
摘要：从住宅小区网络建设的必要性、建设原理入手, 详细讨论了小区中各功能区的无线覆盖方案，并以实例论证所提方案。 关键字：小区；深度覆盖；天线 随着城市建设的不断发展,高档次的住宅小区在大大小小的城市如雨后春笋一般层出无穷。然而由于高档小区基本都具有中等密度、多层、小高层或高层建筑混合的特点,使无线电的传播受建筑物之间的遮挡以及反射,造成原有信号的覆盖效果很差。这就不可避免地导致住宅小区的低覆盖率、低接通率、低话音质量、高掉话率等问题。良好的小区信号覆盖不仅可以避免流失已有用户,吸引新用户入网,还可以充分发挥网络资源,提高现有信道资源的利用率。同时,随着移动数据业务、多媒体业务的推出,住宅小区也将是这些业务应用的主要场所之一。因此要建设精品网络,解决高档住宅小区网络覆盖刻不容缓。住宅小区将成为新一轮移动及数据通信的争夺要地。 1、网络建设的必要性 对于通信运营商来说，“业务融合，网络融合”是大势所趋，要深化网络转型内涵，加快网络转型步伐，网络建设现在就要积极应对。 2、网络建设解决方案 2.1 高档住宅小区分类 一般来说，高档住宅小区的建筑物排列比较规则：按照建筑物类型分为多层住宅小区、别墅小区、小高层和高层住宅小区、复合型小区；按建筑密度分为：高密度住宅区，楼间距在12 米以内；中等密度住宅区，楼间距在12～20 米之间；低密度住宅区，楼间距在20 米以上。按建筑材料分为：混凝土框架结构、砖混结构、新型空心砖墙壁。受气候影响，各地建筑物墙壁的厚度差别较大，总体来说，南方地区的墙壁较薄，一般为24-37cm，北方墙壁较厚，一般大于49cm。 高档住宅小区通常有地下停车场，这部分目前覆盖较少。 2.2 高档住宅小区覆盖目前存在的问题 如上所述，覆盖电平的大小受小区内建筑物密度、高度，以及墙壁厚度、材料等因素的影响很大。由于受多径影响，周围基站提供小区内的覆盖通常存在一些盲点/区，尤其是室内 1、2 层；3、4 层以上的室内覆盖通常能够满足通话要求。但对于高层室内往往由于来自周围多个小区的信号都很强反而产生干扰等问
万方数据
怎第１７４期 同样道理，只要知道各道次轧件尺寸。可以根据（１）式来计算其脱碳层深度。如果某逆晴卿轧件直径为ｌｏｏｍｍ，由式（１）可得，线材的脱碳层深度为０．５６７９ｍｍ。 ４线材表面脱碳层深度变化规律的研究 由式（１）中的关系，也可以看作钢坯表面１．０４５ｍｍ深度的脱碳层随着轧制其深度的变化情况。但是，在实际工作中常常是希望将成品线材表面脱碳层深度控制在一定深度以下，以保证线材冷镦时不发生开裂。由于线材裂纹深度变化规律和脱碳层是相同的，所以将（１）中的直线关系可以用来计算成品线材对钢坯缺陷深度要求。推导可得： 日＝１．０７＋日Ｉ一０．００５９２８币（２）式中，忙钢坯表面缺陷深度，ｍｍ； 日．——成品表面缺陷深度，ｍｍ； 中——线材成品直径。ｍｍ。 Ｉ上接第５ｌ页） ３．２间接张力控制 间接张力控制同单一速度控制的方式基本控制系统大致相同，不同处是在速度调节器后增加正负转矩限幅功能，实现转矩限幅控制，通常转矩控置在１０％左右。但这种控制方式会在高速运行时或快速的升降速时易造成热张辊前失张的情况。为了解决这个问题，采用在热张辊前几个炉辊。根据实际情况把１８静一２１撑炉辊的转矩限幅设定要比其他炉辊转矩限幅要小些，根据经验数据转矩控制在６％一８％左右。 间接张力控制方式在实际生产中，基本解决了单一速度控制方式对钢带质量的影响问题。但这种方式因固定了所有辊的转矩。而因各辊性能不一及炉辊运行时负载摩擦转矩不同，在起停车及升降速时会造成某些炉辊出力不足使钢带表面划伤和轻微打折的情况，炉内张力波动较大，制约了生产线的高速运行和薄带的生产。鉴于以上原因，采用了下面的第三种方式。 ３．３在Ｄ啪ｐ特性下的速度控制 这种控制方式和单一速度控制方式ｌ一样为速度控制，但不同处是在速度调节器前引入了Ｓｃａｌｅ ２６ 一般认为，线材表面脱碳层深度不大于Ｏ．０３０ｍｍ时，就可以保证冷镦时不开裂，利用（２）可得表２中的数据。 表２保证冷镦合格时要求的钢坯脱碳层深度ｍｍ直径最大深度直径最大深度 １０１．０１０７２１６Ｏ．９７５１５ １４Ｏ．９８７Ｏｌ２００．９５ｌ１４ ３０Ｏ．８９２１６ ５结论 （１）经过研究得到了轧制中线材脱碳层深度的变化规律，要保证冷镦不开裂小规格线材允许的钢坯裂纹深度要大一些。 （２）对邢钢目前的线材产品来说，要保证所有产品冷镦性能的稳定，钢坯表面脱碳层深度必须控制在Ｏ．９衄以下。’ Ｄｒｏｏｐ形成负反馈，实现转矩弱化的目的。此控制系统仍然加入转矩限幅环节，但限幅值设定较大基本在７０％左右。 Ｄｒｏｏｐ的引入解决了启动转矩不足的问题，同时也降低了加减速时转矩过大的问题，而且根据各辊机械性能的不同转矩也随之变化。由此可见这种控制方式在炉辊控制方式方面解决了前两种方式的难题，并在实际生产中也得到了验证，解决了我厂因生产薄带时炉内打折、划伤等问题。 ４结论 通过对三种连续热镀锌生产线退火炉炉辊控制方式在实际中的应用对比，最终采用了在Ｄｒｏｏｐ特性下工作的速度控制方式。这种控制方式在中冶恒通冷轧技术有限公司５｝｝镀铝锌硅生产线得到使用。快速的升降速使炉辊转矩得到很好的控制。炉内张力平稳；改进了起停车时炉辊转矩较小的难题，使带钢擦伤的情况得到解决。生产线高速运转时（速度在１７０Ｉｎ／ｍｉｎ），炉辊转矩调节良好，提高了生产线的产能。 万方数据
仪器在400倍以上的放大倍数下测量压痕。 测定应在各方约定的位置上，在制备好的试样表面上的两条或更多条硬化线上进行，并绘制出每一条线的硬度分布曲线 二．齿轮固体渗碳工艺 (一)渗碳剂的成份及其作用： 固体渗碳剂主要是由木炭粒和碳酸盐(BaCO3或Na2CO3等组成。木炭粒是主渗剂，碳酸盐是催渗剂。 木炭颗粒均匀，并要求3—6mm左右的占80%，1—3mm左右占20%左右，1mm以下的不大于1%，如果是大零件渗碳，大颗粒木炭应多些，小零件，小颗粒应多些。常用的渗碳剂成份如表1所示。 常用渗碳剂的成份 渗碳加热时，炭与其间隙中的氧作用(不完全燃烧)，生成一氧化碳。 2C+O2—→2CO 一氧化碳在渗碳条件下，是不稳定的。活性碳原子被钢件表面吸收，并向内部扩散。整个反反应过程可用下式示意表示：C+CO2—→2CO—→CO2+[C]单独用木炭进行渗碳，周期长，效果差，为了增加渗碳剂的活性，增加活性碳原子数量，一般加入一定数量的碳酸盐作为催渗剂。催渗剂在高温下与木碳产生如下反应：BaCO3+C—→BaO2+CO Na2CO3 + C(木炭) —→ Na2O + 2CO 2CO —→ CO2 + [C]渗碳过程中，木炭受到了烧损，但催渗剂分解氧化物，在开箱冷却时与空气接触，如按下方程式进行还原，这使催渗剂消耗大为减少。BaO+CO2—→BaCO3，Na2O+CO2—→Na2CO3 为了提高催渗剂再生效果，在此介绍一种有效的方法，即将高温下倒出来的渗碳剂，立刻用水喷洒(水的重量是渗碳剂重量的4—5%)。通过这样的处理，碳酸盐可得较完全的再生，其原因是：BaO+CO2—→BaCO3这个过程随温度下降而缓慢，如果在高温下喷水，就能使BaO变成氢氧化钡，而氢氧化钡向碳酸钡转变
LTE深度覆盖产品方案
2014年8月13日
目录 概述
MDAS产品方案 室分移频产品方案 电缆天线产品方案 WLOC产品方案
移动通信市场新的挑战
9 9 9 9 9 9 多系统混合运营，包含2G+3G+4G+WIFI 多系统混合运营 包含2G 3G 4G WIFI 4G时代90%的数据业务发生在室内 传统 传统DAS规划施工难度大，底噪高 规划施 难度大 底 高 传统DAS不能很好的支持MIMO 室内用户感受差，投诉多 室内容量飙升，但建设传统DAS，利用率低
室内感受太差 投诉多 室内感受太差，投诉多
70%的投诉是对室内覆盖 的不满 覆盖不足占投诉的比重高达 80%
quality, 6.53% available,?
Signal?
Call?
Others, thers
5.32%
Outdoor
30%
70% Indoor
but?call failed, 4.40%
No Weak?
signal, 43.65% signal, 40.10%
数据来源: 某运营商用户投诉 分布情况
MIMO的“痛”与“疼”
9 MIMO技术是TD-LTE技术的基础，在室内覆盖系统中表现为信源为双通道 。 9 TD-LTE室内信源双通道，而现有室分系统是单通道，不能充分体现TD-LTE 的技术优势，多个场景多UE条件下，双通道室分下行平均吞吐量为单通道 室分的1.5~1.85倍，双通道室分具有明显的性能优势。 9 TD-LTE双通道室分技术要求：双单极化天线间距12λ（1.5米左右）；双通 道时 2个通道之间的功率不平衡需要<3dB 道时，2个通道之间的功率不平衡需要<3dB。 9 施工受制于物业，不是简单的线缆施工改造，很多物业已经不允许再进行 线缆施工。
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脱碳层深度 Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】
《钢材质量检验》单元教学设计一、教案头
二、教学过程设计
三、讲义 1.钢的脱碳 脱碳是指钢在加热时表面碳含量降低的现象。脱碳的实质就是钢中碳在高温下与氧和氢等发生作用生成一氧化碳和甲烷，其化学反应如下： 2Fe3C+O2 6Fe+2CO Fe3C+2H2 3Fe+CH4 Fe3C+H2O 3Fe+CO+H2 Fe3C+CO2 3Fe+2CO 这些反应是可逆的，氧、氢、二氧化碳、水使钢脱碳，一氧化碳和甲烷可以使钢增碳。一般情况下，钢的氧化脱碳同时进行，当钢表面氧化速度小于碳从内层向外层扩散速度时发生脱碳，反之，当氧化速度大于碳从内层向外层扩散的速度时发生氧化。因此氧化作用相对较弱的氧化气氛中容易产生较深的脱碳层。 脱碳层由于被氧化，碳含量降低，金相组织中碳化物较少。脱碳层包括全脱碳和部分脱碳两部分，全脱碳层显微组织特征为全部铁素体，部分脱碳层是指全脱碳层的内边界至钢含碳量正常的组织处。 总脱碳层=全脱碳层+部分脱碳层：从零件表面到碳含量等于基体碳含量的那一点的距离（渗碳轴承钢制的零件除外） 下图为60Si2MnA钢脱碳层组织(500×) 脱碳是钢材的一种表面缺陷，对于大多数工业用钢，特别是含碳较高的工具钢、铬滚珠轴承钢、弹簧钢以及某些重要用途的中碳结构钢，对脱碳层深度均严格加以限制。各种钢的技术标准均要求检验脱碳情况，并对允许的脱碳层深度作出明确规定。 测定脱碳层深度的方法纳入GB/T224-1987的有金相法、硬度法、碳含量测定法三种，各有其独具的用途和局限性。碳含量测定法能得到很高的测量精度，但费时且成本高，通常只用于研究工作。硬度法是测量截面上显微硬度的变化，从试样边缘到硬度达到平稳值或技术条件规定的硬度为止的深度为脱碳层深度。此法结果比较可靠，是常用的检验手段。金相法设备简单，方法简便，也是常规脱碳检验中的重要手段，但测量误差较大，数值较低，为保证测量精度，操作者应在每个试样上至少进行五次以上的测量，取他们的平均值作为脱碳层深度。下面介绍金相检验法。 脱碳层分为全脱碳层和部分脱碳层深度两种，总脱碳层为二者深度之和，即从产品表面到碳含量等于基本碳含量的那一点的距离。基本是指钢材及零件未脱碳部位。根据钢种技术条件的要求，有的测量总脱碳层，有的测量全脱碳层，但大多是测量总脱碳层。无特别声明时，应测量总脱碳层。 使用金相法时，脱碳层判定的根据： 全脱碳层系指组织状态完全是铁素体这一层金属，全脱碳层容易测量，一般从表面量至出现
气体渗碳 气体渗碳是比较完善和经济的渗碳方法，它的主要优点如下： ①它不需要渗碳箱，零件直接加热，生产周期较短。 ②易于控制渗碳气氛，产品质量较稳定。 ③便于直接淬火，便于实现自动化。 ④周围环境清洁，大大减轻劳动强度。 但是，气体渗碳一般需要专门的设备，因而影响了普遍推广使用。 气体渗碳所采用的炉子，一般有连续式无马弗炉和井式炉。一般中，小批量生产的工厂，大都采用井式渗碳炉进行气体渗碳。渗薄时，把零件装于用耐热钢诸如此类料筐内。放入炉膛中，密封加热，然后输入氢把有机液体(煤油、苯、酒精、丙酮等)滴入炉内。滴入剂的种类很短而以煤油应用得最广泛，因价格便宜，来源充分，且有很强的渗碳能力，可满足渗碳要求。 (一) 气体渗碳的基本原理 煤油滴入渗碳炉后，经过高温热裂分解一氧化碳(CO)，二氧化碳(CO2)，氧(O2)，氢(H2)和饱和碳氢化合物(CnH2n+2)及不饱和碳氢合化物(CnH2n)等多种混合气体。气体渗碳主要利用其中一氧化碳，饱和的碳氢化合物和不饱和的碳氢化合物，靠这些气体在渗碳温度分解得到原子状态的碳而产生渗碳作用。 2CO —→CO2 + [C] CnH2n+2 —→(n+1)H2 + n[C] 一氧化碳在高温渗碳时，其分解速度较慢，分解与吸收基本平衡，因此，一般没有过剩碳沉积，而不饱和碳氢化合物，渗碳开始时会猛烈地析出碳，形成一层碳黑，附于零件表面，阻止渗碳的进行。所以，渗碳气体中不饱和碳氢化合物含量应控制低些。 (二) 气体渗碳工艺及操作 ⒈装炉：把零件与相同钢材的试样一起置于渗碳料筐中，零件之间应留5—10mm 间隙，空炉加热(封闭炉盖)至920—940℃时将渗碳料筐迅速吊入炉膛中，扳紧螺母以压紧炉盖，开大甲醇滴量，打开废气孔排气，并启动风扇马达。 ⒉升温：工件装炉后立即开始升温，此时炉温下降较多，(约800—850℃)，而工件的温度更低。此时不宜滴入大量的渗碳剂(因炉温低，不能充分裂解，而且工件温度低不能吸碳，滴入的渗碳剂将会形成大量的碳黑附于工件表面，影响随后渗碳正常进行)。最好滴入裂解温度较低的，而且裂解后不产生不饱和碳氢化合物的有机液体如甲醇。进行加热时的保护。当炉温升至(920—940℃时，即可滴入煤油。 ⒊保温 ①炉温工件达到920—940℃后，可加大煤油滴量，140—160滴／分，并且进行约30分钟的排气期。排气结束后调整煤油滴量。同时，调整废气口的排气压力，并在炉试样孔上放入与炉内零件材料相同的试样棒。以便目测渗碳层之用。 渗碳剂滴量过少，活性碳原子少，使整个渗碳气氛不足，零件表层碳浓度低不利于往心部扩散；反之，滴量过大，活性碳原子过多，吸不进去，活性碳原子聚合起来，形成碳黑和焦壳，造成浪费，还障碍渗碳进行。 ②炉内压力：渗碳保温时，炉压应在15—30mm水银柱范围，在此压力下，用点燃的棉纱来检查炉盖周围及风扇轴气封处有无火苗，如有火苗，立即采取各种防漏措施，堵塞漏气。 12—4 不同型号的气体渗碳炉保温阶段的煤油滴量 炉子型号每分钟滴入煤油数量
ICS 77.040.99 Stahl – Bestimmung der Entkohlungstiefe (ISO 3887:2003)European Standard EN ISO 3887:2003 has the status of a DIN Standard. A comma is used as the decimal marker. National foreword This standard has been published in accordance with a decision taken by ECISS/TC 2 ‘Steel – Physico-chemical and non-destructive testing’ to adopt, without alteration, International Standard ISO 3887 as a European Standard. The responsible German body involved in its preparation was the Normenausschuss Werkstofftechnologie (Materials Technology Standards Committee). DIN EN ISO 6507-1 and DIN EN ISO 9556 are the standards corresponding to International Standards ISO 6507-1 and ISO 9556, respectively, referred to in clause 2 of the EN. Amendments DIN 50192, May 1977 edition, has been superseded by the specifications of EN ISO 3887, which is identical to ISO 3887. Previous edition DIN 50192: 1977-05. National Annex NA Standards referred to (and not included in Normative references and Bibliography ) DIN EN ISO 6507-1Metallic materials – Vickers hardness test – Part 1: Test method (ISO 6507-1:1997)DIN EN ISO 9556Steel and iron – Determination of total carbon content – Infrared absorption method after combustion in an induction furnace (ISO 9556:1989) Ref.No.DIN EN ISO 3887:2003-10English price group 08Sales No.1108 02.04 DEUTSCHE NORM October 2003 EN ISO 3887{EN comprises 9 pages. ?No part of this standard may be reproduced without the prior permission of DIN Deutsches Institut für Normung e.V., Berlin. Beuth Verlag GmbH , 10772 Berlin, Germany, has the exclusive right of sale for German Standards (DIN-Normen).Steels Determination of depth of decarburization (ISO 3887:2003) English version of DIN EN ISO 3887 Supersedes DIN 50192,May 1977 edition.
自攻螺钉渗碳层深度的金相法测定 浏览次数：发布时间：2007-11-5 在我国的行业标准中，金相法对渗碳层的测定要求必须在退火状态下。这样，渗碳层与基体色泽界限明显，能比较直观、准备地测出渗碳层深度。但是，在实际情况下，有哪种渗碳零件是在退火状态下使用呢？这样测得的渗碳层在零件在工作状态下的渗碳层吗？能满足零件在工作状态时对渗层的要求吗？我 们能不能用金相法对工作状态的渗碳零件直接测定其渗碳层呢？ 渗碳层深度测量有断口法——主要适用于较深层渗碳的炉前测定；显微硬度法——主要用于渗碳层深度的仲裁测定，能直接反映零件渗碳层深度；金相法——普遍用于对渗碳零件生产控制过程中。在 GB/T3098.5——2000自攻螺钉机械性能中，推荐用金相法测自攻螺钉的渗碳层深度，而显微维氏硬度法仅做仲裁。可见，用金相法测自攻螺钉的渗碳层是可行的，也是必要的。 我公司生产的自攻螺钉，普遍采用材质为SWRCH18A、SWRCH22A钢，冷加工成型后，采用在网带炉里渗碳、直接淬火+低温回火工艺。由于自攻螺钉渗层比较浅，渗层深度容易控制，炉前检查一般由热处理技术员用火花鉴别法初步判定渗碳浓度及深度，做一定的定性分析，然后再送理化室做定量检测。下面，我们就以自攻螺钉ST6.3X22为例来谈谈用金相法直接测定自攻螺钉的渗碳层深度。 一、取样 按GB/T3098.5——2000自攻螺钉机械性能中的推荐规定，用金相法检测自攻螺钉渗碳层深度应在螺纹侧面上进行，测点应该在牙顶与牙底的距离之半处，对规格小于或等于ST3.9的自攻螺钉，应在牙底上进行试验。但是有的金相工作者在实际的工作中，喜欢在头部或头部支承面处取样，因为在头部或头部支承面渗碳层相对比较均匀，而且该处也比较光滑，能比较直观地测出渗层。但是，我个人认为这是不足取的，因为自攻螺钉在工作中，其渗碳层性能的直接体现应该是螺纹，因此我们应该在牙顶与牙底距离之半处取样。 二、渗碳层分析 我们都知道渗碳零件的渗碳层都具有变化的碳浓度，由表及里逐渐减少，它由特别典型的三个区域组成：过共析层、共析层、过渡层。对于浅层渗碳件自攻螺钉来说，过共析层在正常情况下是没有的，只存在共析层和过渡层。 该自攻螺钉采用的热处理参数为：渗碳（温度约880℃）→预冷淬火（温度约840℃）→回火（温度约200℃）。其表面碳浓度为：共析层含碳量0.5%—0.8%，组织为隐针回火马氏体+少量极细针回火马氏体；过渡层（亚共析层）含碳量0.18%—0.5%，组织为极细针状回火马氏体+针状回火马氏体＋板条回火马氏体+少量铁素体。 三、渗碳层深度的确定 对于渗碳自攻螺钉来说，要确定其渗碳层深度必找出共析层及过渡层界限。现在，我们就沿该螺钉轴向剖开，做成金相试样（腐蚀剂为4%硝酸酒精溶液）测定其渗碳层深度。 金相法测定渗碳层的深度是建立在渗碳层组织的变化基础上。含碳量在0.18%左右的自攻螺钉经预冷至
《钢材质量检验》单元教学设计一、教案头 二、教学过程设计
三、讲义 1.钢的脱碳
脱碳是指钢在加热时表面碳含量降低的现象。脱碳的实质就是钢中碳在高温下与氧和氢等发生作用生成一氧化碳和甲烷，其化学反应如下： 2Fe3C+O2 6Fe+2CO Fe3C+2H2 3Fe+CH4 Fe3C+H2O 3Fe+CO+H2 Fe3C+CO2 3Fe+2CO 这些反应是可逆的，氧、氢、二氧化碳、水使钢脱碳，一氧化碳和甲烷可以使钢增碳。一般情况下，钢的氧化脱碳同时进行，当钢表面氧化速度小于碳从内层向外层扩散速度时发生脱碳，反之，当氧化速度大于碳从内层向外层扩散的速度时发生氧化。因此氧化作用相对较弱的氧化气氛中容易产生较深的脱碳层。 脱碳层由于被氧化，碳含量降低，金相组织中碳化物较少。脱碳层包括全脱碳和部分脱碳两部分，全脱碳层显微组织特征为全部铁素体，部分脱碳层是指全脱碳层的内边界至钢含碳量正常的组织处。 总脱碳层=全脱碳层+部分脱碳层：从零件表面到碳含量等于基体碳含量的那一点的距离（渗碳轴承钢制的零件除外） 下图为60Si2MnA钢脱碳层组织(500×) 脱碳是钢材的一种表面缺陷，对于大多数工业用钢，特别是含碳较高的工具钢、铬滚珠轴承钢、弹簧钢以及某些重要用途的中碳结构钢，对脱碳层深度均严格加以限制。各种钢的技术标准均要求检验脱碳情况，并对允许的脱碳层深度作出明确规定。 测定脱碳层深度的方法纳入GB/T224-1987的有金相法、硬度法、碳含量测定法三种，各有其独具的用途和局限性。碳含量测定法能得到很高的测量精度，但费时且成本高，通常只用于研究工作。硬度法是测量截面上显微硬度的变化，从试样边缘到硬度达到平稳值或技术条件规定的硬度为止的深度为脱碳层深度。此法结果比较可靠，是常用的检验手段。金相法设备简单，方法简便，也是常规脱碳检验中的重要手段，但测量误差较大，数值较低，为保证测量精度，操作者应在每个试样上至少进行五次以上的测量，取他们的平均值作为脱碳层深度。下面介绍金相检验法。 脱碳层分为全脱碳层和部分脱碳层深度两种，总脱碳层为二者深度之和，即从产品表面到碳含量等于基本碳含量的那一点的距离。基本是指钢材及零件未脱碳部位。根据钢种技术条件的要求，有的测量总脱碳层，有的测量全脱碳层，但大多是测量总脱碳层。无特别声明时，应测量总脱碳层。 使用金相法时，脱碳层判定的根据： 全脱碳层系指组织状态完全是铁素体这一层金属，全脱碳层容易测量，一般从表面量至出现珠光体组织为止； 部分脱碳层指的是全脱碳层以后到钢的含碳量未减少出的深度，例如，亚共析钢是指在全脱碳层以后到铁素体相对量不在变化为止，过共析钢是指在全脱碳层之后至碳化物相对量不在变化为止； 总脱碳层从表面量至与原组织有明显差别处为止。 应指出的是，金相法只适用于具有退火组织的钢中。对于那些经淬火、回火、轧钢或锻制的产品，由于不是平衡组织，使用金相法测量可能不够准确，甚至不能采用。 脱碳层深度的测定方法在我国国家标准GB/T224-1987《钢的脱碳层深度测定法》中已有规定。下面就金相法测定脱碳层深度提出几点注意事项。