碳素工具钢的脱碳层组织缺陷
市场供应的钢材表面有脱碳层；毛坯锻造时在氧化气氛中加热，表面进一步氧化脱碳；球化退火时如无保护气体，氧化脱碳是严重的；工模具最终热处理时，也有程度不等的气化脱碳产生。上述表面脱碳后将出现各种脱碳层组织，如下所述。
①、锻造工件表面脱碳后的组织为：表面铁素体纯脱碳层(脱碳不严重时不出现)→次表层为网状铁素体+珠光体→内层为片状珠光体(以上为半脱碳层) →片状珠光体+二次碳化物(此为正常脱碳组织)。总脱碳层深度=纯脱碳层深度+半脱碳层深度。
②、球化退火时工件表面脱碳后的组织为：表面铁素体纯脱碳层(脱碳严重时才出现) →次表层为铁不比体网+片状珠光体组织→内层为片状珠光体+球状珠光本混合组织(以上为半脱碳层) →未脱碳的正常球状珠光体组织。
③、淬火工件表面的脱碳层组织为：表面铁素体纯脱碳层(脱碳严重时才出现) →次层是网状铁素体+低碳马氏体→内层为成排分布的板条马氏体→最内层为交叉分布的针状马氏体(以上为半脱碳层) →细什马氏体+剩余碳化物的正常组织。这类组织将在以后叙述实例中经常见到。
表面脱碳会降低工件表面的淬火硬度和耐磨性，严重时还可能导致工件淬火开裂。脱碳层深度按照GB 224-1987《钢的脱碳层深度测定方法》中规定的方法测定。原材料验收按GB 1298-1986《碳素工具钢技术条件》进行，原材料单面脱碳层深度应小于或等于0.25mm+1.5D(D为钢材截面公称尺寸，单位为mm)。毛坯脱碳层深度必须小于或等于机加工余量，热处理后的工件成品不得存在明显脱碳。
上面大图为T12钢工具毛坯退火后的表面组织，外表面没有纯脱碳，而是白色网状铁素体+片状珠光体(黑色)，次层是黑色片状珠光体，内层是片状珠光体+球状珠光体的混合组织，三层总和是毛坯的总脱碳层深度，约等于0.85mm。黑色片状珠光体的出现，表明该处已经脱碳，与中心成分有了差异，因该处的含碳量低，碳化物不易被球化。片状珠光体与球状珠光体的混合区属于微脱碳区。因此，从表面到片状珠光体消失处，都属于半脱碳区。