I. 脱炭とは何ですか?
脱炭とは簡単に言うと、 鋼の表面から炭素を除去します。
鋼は本質的に鉄-炭素合金であり、炭素含有量によって鋼の強度と硬度が決まります。鋼管が高温環境にさらされると、表面の炭素原子が酸素、水蒸気、炭素と反応します。-周囲の大気中の二酸化炭素などがガスとなって外部に放出され、内部マトリックスと比較して、表層の炭素含有量が大幅に減少しています。この低炭素領域の層は脱炭層と呼ばれます。
例: パンを焼くようなものです。外側は焼けて水分が失われますが、内側はまだ柔らかいです - 脱炭とは、"鋼の表層が焼けて炭素が失われます。".
II.原因と原理脱炭（ポイント）
亜鉛メッキ鋼管の脱炭は主に次のような場所で起こります。2 つの高温ステージ:{0}}
ステージ 1: 黒パイプ製造段階 (溶接パイプ/熱処理):
酸化雰囲気中で鋼帯を溶接前に高温加熱するか、溶接後に焼鈍/焼きならし処理を行うと、脱炭が発生します。{0}
ステージ 2: 熱間亜鉛めっき前のアニーリング ステージ (最も重要):
連続溶融亜鉛めっきの生産ラインでは、鋼帯・鋼管は焼鈍炉（通常800～900度）を通過した後、亜鉛ポットに入り、鋼の軟化、応力除去、表面酸化皮膜の修復を目的としています。炉内の雰囲気が不適切に制御されると、ここで脱炭が発生します。
脱炭の 4 つの化学反応原理:
| 反応タイプ | 化学式 | 条件 |
| 直接酸化脱炭 | C + O₂ → CO₂ | 炉内の過剰な酸素含有量 |
| CO₂脱炭（ボドール反応） | C + CO₂ → 2CO | 炉内の高い CO₂ 分圧 |
| 水蒸気脱炭 | C + H₂O → CO + H₂ | 炉内の露点が高い（水分含有量が多い） |
| 水素ガス脱炭 | C + 2H₂ → CH₄ | 高水素雰囲気、特定温度範囲 |
コアロジック:
温度が高いほど酸化雰囲気が強くなり（O₂/CO₂/H₂Oが多くなり）、保持時間が長いほど脱炭が激しくなります。.炭素は基材の内部から表面に拡散し、その後大気によって「食べられ」、表面から内部に向かって徐々に減少する脱炭勾配を形成します。
追記:
中の温度は、亜鉛メッキ工程それ自体 (浸漬亜鉛、約 450 度) は比較的低く、一般に d重大な脱炭を直接引き起こすものではない。亜鉛メッキパイプの脱炭の問題のほとんどは、亜鉛メッキ前のアニーリングまたはブラックパイプの段階に原因があります。
Ⅲ．脱炭亜鉛めっき鋼管の特徴
1. 外観の異常コーティング
- 表面が現れる 暗く、灰色がかっていて、光沢が不均一で、「灰色の斑点」が発生する可能性があります
- コーティングは次の場合があります。 厚すぎて粗すぎる脱炭層内のフェライトが豊富で炭素含有量が低いため、鉄-合金層（Fe-金属間化合物）が制御されずに成長するためです。
- ひどい場合には、コーティングが粘着力が悪くて剥がれてしまう
2. 機械的特性の低下
- の表面硬度が低下する（脱炭層は主にフェライトであり、柔らかくて強靭です）
- の耐摩耗性が低下し、そして使用中に傷がつきやすい
- 表面の引張強度と降伏強度が低下し、全体的な耐荷重能力に影響します。{0}}
3. 金属組織の特徴
- 脱炭層のパーライトが減少または消失する、ほとんどすべてがフェライトです
- 表面から芯に向かって炭素含有量が勾配を持って増加
- 完全脱炭層＋部分脱炭層（遷移層）
4. 耐食性の低下
- 異常領域（灰色の斑点、剥離領域）の亜鉛層の保護が機能しない
- 脱炭層自体の電気化学的活性が母材とは異なるため、異常な腐食挙動が発生します。
5. 後処理の問題-
- 脱炭層は、しわやひび割れ曲げおよび拡張時
- ねじ加工時の表面硬度が不足し、歯形が不規則になる
IV.脱炭を避ける方法
1. 焼鈍炉の雰囲気を制御する（最も重要）
- を使用します。窒素-水素保護雰囲気(N₂ + 5%~15% H₂)、わずかに還元的な環境
- を厳密に管理し、露点(通常 -30 度以下が必要)、水蒸気を減らす
- 酸素含有量とCO₂分圧を制御して酸化雰囲気を避ける,
2. 加熱温度と時間を制御する
- アニーリング要件を満たしながら、 温度を下げる(脱炭速度は温度とともに指数関数的に増加します)
- を短くしてください高温での保持時間-炭素の拡散と反応の機会を減らすセクション
3. 原材料と表面状態の管理
- 鋼帯を購入するときは、製鉄所に次のことを要求してください。コ脱炭層の深さの制御（0.05mm以下など契約書で規定可能）
- を減らす酸化スケール酸化スケールが脱炭反応を触媒するため、鋼ストリップ上で
- 過度の表面活性化もその後の脱炭を悪化させるため、過度の酸洗は避けてください。
4. 亜鉛メッキの前の前処理を最適化する-
- 適切な組成のフラックス (通常は ZnCl2 + NH4Cl) を使用し、pH と濃度を制御します。
- 鋼管が亜鉛ポットに入る前に、表面の酸化を避けるために適切な乾燥温度を使用してください。
5. プロセスの監視と検査
- 定期的に使用する金属組織学的方法脱炭層の深さの検出（GB/T 224規格に準拠）
- 焼鈍炉の雰囲気パラメータ（露点、酸素含有量、水素含有量）を監視し、記録します。
- 高炭素鋼（炭素含有量が多いほど脱炭しやすくなります）の管理に細心の注意を払って取り組みます-
まとめ
要約すると、脱炭とは、鋼の表面の炭素が高温で大気によって「侵食される」ことです。根本原因は焼鈍炉の雰囲気と温度管理にあり;それは灰色のコーティング、不十分な接着、および柔らかい表面として現れます。対策は 3 つの側面からのアプローチです-雰囲気保護＋温度管理＋原料管理.
