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冶金

脫碳(Decarburization):淬火中看不見的表面碳損失

脫碳是鋼表面在加熱時流失碳,即便芯部淬硬良好,表層仍“淬不上”。只要及早發現,便可預防。

閱讀 5 分鐘 · 更新於 2026年5月20日

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壁掛式 HMI 觸控螢幕顯示「Carbon Atmosphere」畫面,列出碳勢、設定值、探頭毫伏值與探頭溫度,右側為 PV 與 SP 長條圖。
爐子的碳勢控制畫面。測量值(PV)與設定值(SP)始終並列顯示,因為兩者的偏差正是表面增碳過度或不足的原因。

什麼是脫碳

鋼在含氧氣氛中加熱時,表面的碳會反應逸出,使表層含碳量低於內部。

結果即便芯部達標,表面卻比預期軟,損害耐磨性與疲勞壽命——尤其在螺紋處。

為什麼是問題

螺絲、螺栓、彈簧在表面/螺紋處承載;表層過軟會有滑牙、快速磨損或彈簧早期疲勞的風險。

肉眼看不出——需對比表面與芯部硬度,或做截面顯微組織檢查。

如何預防

  • 在受控(吸熱式)氣氛中加熱,隔絕氧氣。
  • 控制溫度與時間,不超過必要時長。
  • 需要真正硬表層時,預留表面餘量並磨除脫碳層。
  • 每批檢測表面硬度,確認表層達標。

常見問題

如何檢測脫碳+

對比表面與芯部硬度;表面異常偏軟,或截面顯示錶層有鐵素體層,即可判定。

脫碳表面能補救嗎+

薄層可磨除,厚層須在加熱階段預防。爐內氣氛控制是關鍵。

網帶爐能減少脫碳嗎+

能——受控氣氛隔絕氧氣,減少表面碳損失。

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