造成表面脫碳的氣氛主要是水蒸氣、氧氣及二氧化碳等氧化性氣體。當(dāng)受熱厚壁方管表面與這些氧化性氣體接觸時(shí)，氧化與脫碳同時(shí)發(fā)生;由于這些氣體的親合力與鐵中的固溶碳比較大，因此表面上的碳先脫掉了。上述這些氣體一般是從爐外帶進(jìn)去的;鋼制品表面的氧化鐵皮、鐵銹以及冷拔后厚壁方管表面上的殘留物，入爐加熱后也會(huì)分解，反應(yīng)生成一些氧化性氣體。在生產(chǎn)過(guò)中我們可以有目的地控制爐內(nèi)氣氛，使之處于還原性狀態(tài)，這樣就能有效避免表面脫碳了。例如，控制爐內(nèi)一氧化碳與二氧化碳的比例，在平衡點(diǎn)時(shí)，既不氧化也不脫碳;在二氧化碳比例超過(guò)平衡點(diǎn)時(shí)，發(fā)生氧化和脫碳;低于平衡點(diǎn)時(shí)則不發(fā)生脫碳和氧化。平衡點(diǎn)的具體數(shù)值要根據(jù)鐵的含碳量和溫度來(lái)計(jì)算的。

　　防止厚壁方管表面脫碳有哪些措施?許多鋼制品的使用壽命與鋼制品的表面脫碳程度及其相關(guān)。比如，厚壁方管的使用壽命主要取決于它的耐磨性與疲勞強(qiáng)度，如果厚壁方管表面脫碳超標(biāo)時(shí)，就會(huì)減少表層中作為耐磨相和強(qiáng)化相的碳化物，因此將直接影響這兩項(xiàng)使用性能。另外，軸承鋼、工具鋼的表面脫碳層如不清除干凈，將使工具鋼、軸承鋼表面層硬度和耐磨性降低，并且在淬火時(shí)，由于里外層體積變化不同而使工件表面形成裂紋。所以，如何防止鋼制品的表面脫碳是生產(chǎn)工藝中應(yīng)該注意的一個(gè)問(wèn)題呢?國(guó)外進(jìn)口盤(pán)條的脫碳層為0.02~0.04mm，日本神戶(hù)的盤(pán)條表面可以做到無(wú)脫碳，而我國(guó)國(guó)內(nèi)同類(lèi)產(chǎn)品脫碳層平均深度超過(guò)0.05mm，所以必需采取措施來(lái)改變這種狀況。

　　此外，向爐內(nèi)噴吹中性的保護(hù)性“氮?dú)狻币彩且环N有效措施。氮?dú)膺M(jìn)入爐內(nèi)可以有效的驅(qū)散某些區(qū)段的氧化性氣氛，同時(shí)可以保持爐內(nèi)氣壓，阻止空氣滲入，減輕或避免鋼件表面的脫碳。

　　所以解決表面脫碳問(wèn)題，關(guān)鍵在熱處理工序上。由于脫碳與厚壁方管的氧化是同時(shí)進(jìn)行的，因此，只要在熱處理過(guò)程中盡量使厚壁方管少與空氣接觸就可達(dá)到改善脫碳的目的。比如，美國(guó)彈簧厚壁方管公司采用雙鉛槽油淬回火來(lái)處理氣門(mén)簧用厚壁方管，取得了理想效果。該生產(chǎn)流程是：第1個(gè)熔融鉛槽起厚壁方管奧氏體化作用，預(yù)先將鉛液加熱到871℃，厚壁方管在鉛液中通過(guò)，實(shí)現(xiàn)奧氏體化，然后進(jìn)入油槽中淬火，再進(jìn)入第二個(gè)熔融鉛槽回火(482℃)。由于厚壁方管在熔融鉛中不與空氣接觸，有效避免了脫碳。但是采用這種工藝所需要解決的主要問(wèn)題是要防止鉛塵對(duì)空氣的污染。