脱碳层估算
基于碳扩散模型，输入钢件加热温度与保温时间，估算表面脱碳层深度，为热处理工艺制定与表面质量控制提供参考依据。
Decarburization
Decarburization
📐 工作原理与说明
Key formulas: 2×√(effD×t×3600)×erfInv(ratio); D0×Math.exp(-Q÷(R×Tk)); 2.0e-5
📋 模型说明
扩散模型：表面碳浓度服从半无限体扩散方程，碳浓度 C(x,t)/C0 = erf(x/(2√(D·t)))。
脱碳层深度：x = 2·√(D·t)·erf⁻¹(Cs/C0)，D 为碳在奥氏体中扩散系数。
扩散系数 (Arrhenius)：D = D0·exp(−Q/RT)，D0≈2.0×10⁻⁵ m²/s，Q≈142 kJ/mol。
气氛修正：空气取满脱碳(表面C≈0)，弱脱碳折减0.6，保护气氛折减0.1。
注：为工程估算，实际脱碳受合金元素、晶粒、氧分压等多因素影响。
脱碳层深度：x = 2·√(D·t)·erf⁻¹(Cs/C0)，D 为碳在奥氏体中扩散系数。
扩散系数 (Arrhenius)：D = D0·exp(−Q/RT)，D0≈2.0×10⁻⁵ m²/s，Q≈142 kJ/mol。
气氛修正：空气取满脱碳(表面C≈0)，弱脱碳折减0.6，保护气氛折减0.1。
注：为工程估算，实际脱碳受合金元素、晶粒、氧分压等多因素影响。
📚 深度解析：脱碳层估算
💡 常见使用场景
- 按加热温度、保温时间与气氛估算钢材表面脱碳层深度，判定加工余量是否足够。
- 用扩散方程定量给出 C(x,t)/C0 沿层深分布，定位碳含量跌至某阈值的深度。
- 对比空气/弱氧化/保护气氛的修正系数，优化加热制度。
扩散模型
表层碳浓度分布 C(x,t)/C0 = erf( x / (2√(D·t)) )，深度 x = 2√(D·t)·erf⁻¹(Cs/C0)。扩散系数 D = D0·exp(−Q/(R·T))，D0=2.0×10⁻⁵ m²/s，Q=142 kJ/mol，R=8.314。气氛修正系数：空气 1.0、弱氧化性 0.6、中性/保护 0.1。
算例
1000℃（T=1273 K）保温 2 小时、空气：D=2e-5×exp(−142000/(8.314×1273))≈3.0×10⁻¹¹ m²/s；Cs/C0=0.5 时 x=2×√(3.0e-11×7200)×0.477≈2×√(2.16e-7)×0.477≈2×4.65e-4×0.477≈4.4×10⁻⁴ m≈0.44 mm。改用保护气氛（×0.1）深度降至约 0.04 mm。
❓ 常见问题（FAQ）
- 脱碳层多深要留余量？
- 以最终硬度/渗层要求定；若脱碳 0.4 mm，粗加工留量应大于该值并在精加工去除，否则表面软层影响耐磨与疲劳。
- 温度影响为何这么大？
- D 随温度指数增长，温度每升约 50–100℃ 扩散系数可成倍增加，故控制加热温度与停留时间是抑制脱碳的核心。
⚠️ 使用说明与注意事项
- 本工具纯前端运行，数据不会上传到服务器
- 建议在主流浏览器（Chrome/Safari/Firefox/Edge）中使用
- 计算结果仅供参考，请以实际应用场景为准
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工具简介
脱碳层估算是一款商业办公领域的在线工具。商业办公工具，提升工作效率，数据本地处理保护隐私。
功能特点
- 操作简单，一键完成
- 纯前端处理，数据不上传
- 支持批量操作
- 结果可复制或下载
使用场景
- 日常办公文档处理
- 会议与项目管理
- 数据整理与汇总
- 团队协作辅助