鍛件所用鋼材在加熱和保溫過(guò)程中，鋼材表面受周圍氧化氣氛的作用后，失去全部或部分碳量，這種使鋼材表面碳含量變低的現(xiàn)象稱為脫碳。造成鋼材表面碳含量減少的區(qū)域稱為脫碳層，表面層碳含量的深度稱為脫碳層深度。
脫碳層又分為全脫碳層和部分脫碳層，脫碳層的總深度是全脫碳層和部分脫碳層的總和。
鍛件所用鋼材的脫碳直接影響材料的性能，使表面硬度降低，耐磨性變差，同時(shí)也造成鍛件表面和心部組織不同，導(dǎo)致出現(xiàn)淬火裂紋的缺陷。
鍛件所用鋼材的脫碳層深度檢驗(yàn)采用《鋼的脫碳層深度測(cè)定法》、《鋼的脫碳層深度測(cè)定法》標(biāo)準(zhǔn)評(píng)定。
標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定測(cè)定鍛件所用鋼材的脫碳層深度采用金相法、硬度發(fā)和測(cè)定碳含量法。方法的選擇及其精度取決于產(chǎn)品脫碳程度、顯微組織、碳含量以及鍛件形狀。
鍛件不允許截取高倍金相試樣進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)，可進(jìn)行無(wú)損金相檢驗(yàn)，即直接在工件上按技術(shù)條件規(guī)定選定的檢驗(yàn)點(diǎn)，依次進(jìn)行粗磨、細(xì)磨、拋光等工序后，按著上述的組織顯示方法顯示出組織，使用大型工件金相顯微鏡放在鍛件上檢驗(yàn)其拋光面。
貝殼狀斷口的特征是在縱向斷口上，平行于鋼錠的結(jié)晶方向呈現(xiàn)出與鋼錠軸向成一定角度分布的長(zhǎng)短不等的、暗灰色或亮灰色的、單獨(dú)存在的光滑條帶，有的較平坦，有的是曲面狀結(jié)構(gòu)，類似于貝殼狀。細(xì)小的貝殼狀斷口類似牛肉絲狀，故有人稱為“牛肉絲”狀斷口。
微觀下可見(jiàn)沿柱狀晶晶界韌性斷裂或混合型晶間斷裂，在沿晶韌窩斷口中晶界面有細(xì)小的夾雜物、硫化物及元素偏析等。鍛件金相高倍觀察可見(jiàn)氮化鋁析出相的腐蝕產(chǎn)物沿一次晶晶界呈斷續(xù)網(wǎng)狀分布。
一般貝殼狀斷口的產(chǎn)生位置與柱狀晶位置一致，但鋼錠其他部位也有時(shí)出現(xiàn)。其產(chǎn)生原因主要是鋼錠在凝固過(guò)程中，沿出初生柱狀晶晶界析出較多非常細(xì)小的夾雜物及柱狀晶界面上元素偏析較重等。它降低鋼錠的高溫韌性，減弱了晶界的聯(lián)系，容易產(chǎn)生晶間裂紋，形成貝殼狀斷口。
非金屬夾雜物是金屬材料中常見(jiàn)的夾雜，它是存在于金屬材料中的非金屬化合物，按其來(lái)源又可分為內(nèi)生夾雜與外來(lái)夾渣兩種。
內(nèi)生非金屬夾雜物是鋼在冶煉、澆注過(guò)程中物理化學(xué)反應(yīng)的生成物及凝固過(guò)程中因成分間平衡的變化而析出所形成的夾雜物，一般稱為脫氧產(chǎn)物。常見(jiàn)的有硫化物、氧化物、氮化物、硅酸鹽等。這些夾雜物在鋼中的數(shù)量和組成與鋼的成分、冶煉質(zhì)量、澆注過(guò)程和脫氣方法有關(guān)。
內(nèi)生非金屬夾雜物尺寸小，比較分散，為微觀缺陷。但在特殊情況下，密集成堆或呈寬帶狀分布即構(gòu)成宏觀缺陷。當(dāng)鋼錠經(jīng)過(guò)鍛壓變形后，塑性良好的夾雜物沿金屬變形方向延伸呈紡錘狀或條帶狀分布，脆性?shī)A雜物則易被破碎成效顆粒沿著鋼的變形方向呈鏈狀分布，有的夾雜物呈連續(xù)或斷續(xù)的形式沿著晶粒邊界分布。
