脫碳是鋼在熱處理過程中表面碳含量降低的現象。脫碳的實質就是鋼中的碳原子在高溫下與爐內氣氛如氫或氧氣發生反應生成甲烷或一氧化碳。

脫碳是在熱處理過程中原子間相互擴散的結果，一方面是氧向鋼內擴散；另一方面鋼中的碳向外擴散。脫碳層只在脫碳速度超過氧化速度時才能形成。當氧化速度很大時，可以不發生明顯的脫碳現象，即脫碳層產生后鐵即被氧化而成氧化皮。因此，在氧化作用相對較弱的氣氛中，可以形成較深的脫碳層。

鋼的脫碳層包括全脫碳層和部分脫碳層（過渡層）兩部分。部分脫碳層是指在全脫碳層之后到鋼含碳量正常的組織處。在脫碳不嚴重的情況下，有時僅看到部分脫碳層而沒有全脫碳層。

關于脫碳層深度可根據脫碳成分、組織及性能的變化，采用多種方法測定。實際熱處理生產中以金相法測定鋼的脫碳層最為普遍。

防止脫碳的對策主要有以下幾方面：

1）工件加熱時，盡可能地降低加熱溫度及在高溫下的停留時間；合理地選擇加熱速度以縮短加熱的總時間；

2）控制適當的加熱氣氛，使呈現中性或采用保護性氣體加熱；

3）熱壓力加工過程中，如果因為一些偶然因素使生產中斷，應降低爐溫以待生產恢復，如停頓時間很長，則應將坯料從爐內取出或隨爐降溫；

4）進行冷變形時盡可能地減少中間退火的次數及降低中間退火的溫度，或者用軟化回火代替高溫退火。進行中間退火或軟化回火時，加熱應在保護介質中進行；

5）高溫加熱時，鋼的表面利用覆蓋物及涂料保護以防止氧化和脫碳；

6）正確的熱處理過程操作及增大工件的加工余量，以使脫碳層在加工時能完全去掉。