什么是析碳现象及有何危害又如何防止析碳呢
积炭反反应式：
CH4≒C+H2－74.9 kJ/mol
2CO≒CO2+C +172.4 kJ/mol
造成析碳的主要原因,一般是水碳比过低,使消碳反应的速度低于积碳反应的速度
上面的化学反应都是可逆反应，从热力学分析可知，如果增加温度或减少体系压力，甲烷裂解反应式CH4≒C+H2产生积炭的可能性增大；CO化反应式 2CO≒CO2+C 和反应式CO + H2≒ C +H2O产生积炭的可能性减少。如果降低温度或增大体系压力，则结果正好相反。温度对积炭反应的影响非常大，要避免[wiki]催化剂[/wiki]积炭必须选择适当的温度，避免热力学积炭区。在部分氧化制合成气体系中， O2与CH4摩尔比对积炭温度存在某种曲线关系，在生产实际才做中，可根据不同温度条件选择适宜的原料配比，或根据不同的原料配比，选择适宜的反应温度，以尽量减少催化剂积炭。
据对甲烷部分氧化制合成气反应中金属催化剂上，在不同温度下对纯CH4和纯CO在镍催化剂上积炭速率进行研究，发现在1123K的温度下， 2CO≒CO2+C 速率比甲烷解离反应速率分别慢20倍和5倍，这表明甲烷催化裂解是生成积炭的主要途径。他们还认为积炭的起因与生成合成气的机理无关 ，通过采用合适的催化剂可以从动力学上避免积炭。
研究发现催化剂的积炭受原料气配比的影响。在750℃时，当n（CH4）: n（O2）≤2时，催化剂产生大量积炭；当n（CH4）: n（O2）≤1.75时，催化剂活性偏低，但无积炭生成；当n（CH4）: n（O2）=1.78时，催化剂表面的积炭达到单层稳态分布，几乎看不出催化剂活性下降；在800℃连续进行50小时，催化剂仍很稳定。
预防：1.温度不要太高2.水炭比要合理3保证催化剂的质量
这个问题，你用词不妥，应该是：碳钢管热处理到多少度会脱碳。
当碳钢加热到一定温度时，一定时间后，碳钢会出现脱碳层，脱碳层的组织特征：脱碳层由于碳被氧化，反映在化学成分上其含碳量较正常组织低；反映在金相组织上其渗碳体（Fe3C）的数量较正常组织少；反映在力学性能上其强度或硬度较正常组织低。
随着加热温度的提高，脱碳层的深度不断增加。一般低于1000℃时，钢表面的氧化皮阻碍碳的扩散，脱碳比氧化慢，但随着温度升高，一方面氧化皮形成速度增加；另一方面氧化皮下碳的扩散速度也加快，此时氧化皮失去保护能力，达到某一温度后脱碳反而比氧化快。
加热时间越长，加热火次愈多，脱碳层愈深，但脱碳层并不与时间成正比增加。例如高速钢的脱碳层在1000℃加热0.5h，深度达0.4mm；加热4h达1.0mm；加热12h后达1.2mm。
1.固溶体温度：在钢铁冶炼时，碳难以在铁水中均匀分布，会向铁水表面或者较冷的部位聚集。这是由于固溶体温度的影响，固溶体温度越高，钢中的碳就越容易均匀地分布。
2.冷却速度：钢铁冷却速度越快，表层的耗碳量就越大，内部的碳含量就会受到影响。当钢材表层中的碳含量过多时，内部的碳就会偏少，形成碳偏析现象。
3.合金元素：当钢中含有某些合金元素时，也容易引起碳偏析。铬、钼等合金元素可以加强钢的硬度和韧性，但它们也会影响钢中的碳分布，导致碳偏析的发生。
4.加工方式：钢铁的热加工和冷加工也会影响碳偏析。如果钢经历了多次热加工和冷加工，容易出现碳偏析现象。
钢铁制造过程中的碳偏析现象对钢材的品质和机械性能都会产生不良影响，因此需要通过调整生产工艺和控制制造过程来降低碳偏析的风险。
是对钢的性能影响最大的基本元素。不同的碳含量依据钢中杂质元素含量和轧后冷却条件的不同对于钢的性能影响是不同的，随着钢中碳含量的增加，碳钢在热轧状态下的硬度直线上升，塑性和韧性降低。在亚共析范围内，碳对抗拉强度的影响是，随着碳含量增加，抗拉强度不断提高，超过共析范围后，抗拉强度随碳含量的增加减缓，最后发展到随碳含量的增加抗拉强度降低。另外，含碳量增加时碳钢的耐蚀性降低，同时碳也使碳钢的焊接性能和冷加工（冲压、垃拔）性能变坏。
硅（Si）：
硅在碳钢的含量≤0.50％。硅也是钢中的有益元素。在沸腾钢中，含硅量很低，硅是作为脱氧元素加入到钢中。在镇静钢中硅的含量一般为0.12～0.37％。硅增大了钢液的流动性，除了形成非金属夹杂外，硅溶于铁素体中。随着硅含量的提高，钢的抗拉强度提高，屈服点提高，伸长率下降，钢的面缩率和冲击韧性显著降低。
锰（Mn）：
在碳钢中，锰是有益元素。锰是作为脱氧除硫的元素加入到钢中的。对于镇静钢来说，锰可以提高硅和铝的脱氧效果，可以同硫形成硫化锰，相当程度上降低硫在钢中的危害。锰对碳钢的力学性能有良好的影响，它能提高钢热轧后的硬度和强度，原因是锰溶入铁素体中引起固溶强化。因此，精炼过程中要按照技术要求严格稳定控制各炉次的锰含量。
磷（P）：
一般来说，磷是钢中的有害元素。它来源于矿石和生铁等炼钢原料。磷能提高钢的强度，但使塑性和韧性降低，特别是使钢的脆性转折温度急剧上升，即提高钢的冷脆性（低温变脆）。由于磷的有害影响，同时考虑到磷有较大的偏析，因而对其含量要严格的控制。但是在含碳量比较低的钢种中，磷的冷脆危害比较小。在这种情况下，可以用磷来提高钢的强度，如鞍钢生产的高强度IF钢就需要加入磷。另外，在适当的情况下，还利用磷的其他一些有益作用，如增加钢的抗大气腐蚀能力，如集装箱用钢；提高磁性，如电工硅钢；改善钢材的易切削加工性，减少热轧薄板的粘结等。
硫（S）:
一般来说，硫是有害元素，他主要来自于炼铁、炼钢时加入的原材料和燃烧产物，二氧化硫。硫最大的为危害是引起钢在热加工时开裂，即产生所谓的热脆。硫能提高钢材的切削加工性，这是硫的有益作用。
氮（N）：
钢中的氮来自炉料，同时，在冶炼、浇铸时钢液也会从炉气和大气中吸收氮。氮引起碳钢的淬火时效和形变时效，从而对碳钢的性能发生显著的影响。由于氮的时效作用，钢的硬度、强度固然提高，但是塑性和韧性降低，特别是在形变时效的情况下，塑性和韧性的降低比较显著。因此，对于普通低合金钢来说，时效现象是有害的，因而氮是有害元素。但对于一些细晶粒钢以及含钒、铌钢，由于氮化物的强化细化晶粒作用，氮成为有益元素。另外，作为合金元素，氮在不锈耐酸钢中得到应用，此外，氮化处理方法能使机器零件获得极好的综合力学性能，从而使零件的使用寿命延长。
氢（H）：
钢中的氢是由锈蚀含水的炉料或从含有水蒸气的炉气中吸收的。氢对钢的危害是很大的。一是引起氢脆，即在低于钢材极限应力的作用下，经一定的时间后，在无任何预兆的情况下突然断裂，往往造成灾难性的后果。二是导致钢材内部产生大量细微裂纹缺陷——白点，在钢材纵端面上呈光滑的银白的斑点，在酸洗后的端面上呈较多的发丝状裂纹，白点使钢材的延伸率显著下降，尤其是端面收缩率和冲击韧性降低得更多，有时可能接近于零值。因此具有白点的钢是不能用的，这类缺陷主要发生在合金钢中。
氧（O）及其他非金属夹杂物：
氧在钢中的溶解度很低，几乎全部以氧化物夹杂形式存在于钢中，如FeO、AL2O3、MnO、CaO、MgO等。除此之外，钢中还存在FeS、MnS、硅酸盐、氮化物及磷化物等。这些夹杂物破坏了钢的基体的连续性，在静载荷和动载荷的情况下往往成为裂纹的起点。这些非金属夹杂物的各种状态不同程度的影响到钢的各种性能，尤其是对于钢的塑性、韧性、疲劳强度和抗腐蚀性等危害很大。因此，对于非金属夹杂物应严格控制。
