通用结构钢常见组织缺陷—表面脱碳

      脱碳是钢加热时表面碳含量降低的现象。其化学过程是钢中碳在高温下（一般钢材加热到Ac1以上，最高到Ac3以上）与氢或氧发生作用生成甲烷或一氧化碳，即氢、氧和二氧化碳使钢脱碳。
      脱碳时氧向钢内部扩散，同时钢中的碳相外扩散。从最后的结果看，当碳向外扩散速度大于氧向内扩散速度时，则钢材表面形成脱碳层；反之，当碳向外扩散速度小于氧向内扩散速度时，则钢材表面不发生明显的脱碳现象，即脱碳层产生后的铁即被氧化而形成氧化铁皮。因此，在氧化作用的相对较弱的气氛中，可以形成较深的脱碳层。
      调质类零件在锻造加热温度较高时，其表面形成氧化皮，锻打过程中氧化皮脱落，零件表面有可能脱碳，在后续的正火、淬火加热等过程中也可能形成脱碳层或者进一步加深已有的脱碳层。
      图1所示为35钢螺母经过调质处理后表面出现脱碳的情况，由表层往心部，其显微组织依次为铁素体、回火索氏体+铁素体，表层铁素体趋等轴状。当经长时间高温过程，表层脱碳后的铁素体会呈柱状晶分布，见图2，有时可根据脱碳后铁素体的形态、深度推断脱碳工艺条件。

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图1 35钢调质后表面脱碳

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图2 表层铁素体柱状分布