本研究在Ar-H₂-H₂O弱氧化气氛条件下,以高碳铁碳合金薄带的脱碳反应作为研究对象,进行气—固脱碳反应动力学研究,重点研究内容包括脱碳速率的影响因素、薄带内部碳浓度的分布、脱碳反应限制性环节等动力学分析。提出了改善脱碳动力学条件、提高脱碳效果的方法。实验以初始碳含量、厚度、脱碳温度、时间和气氛条件为变量,以单因素法对脱碳反应进行研究。脱碳反应采用初始碳含量分别为4.2%和3.2%铁碳合金薄带为实验原料,薄带厚度分别为0.6mm、1.0mm、1.5mm和2mm,脱碳温度为1293¹413K,脱碳时间为10⁸0min。研究结果表明铁碳合金薄带气—固脱碳反应为表观一级反应,脱碳反应活化能144.9KJ/mol,与奥氏体相区碳的扩散活化能理论值Q=140KJ/mol基本相同。实验结果证明碳从薄带内部向反应界面的扩散是限制性环节。根据升高温度提高脱碳速率的结论提出了分段加热脱碳法,采用分段加热法初始碳含量为4.15%的2mm铁碳合金薄带的碳含量在70min内可以由原恒温法的0.98脱除到0.28%。实验通过单因素法分析影响脱碳速率的因素,得出了碳含量定量关系的函数表达式。在不同的实验条件下,脱石墨层深度均与时间的二分之一次方呈良好的线性关系,y=Ct^1/2。薄带厚度越厚,温度越高,脱石墨层向中心推移地越快。通过计算得到1293K温度下表观扩散系数D=3.4³.5×10^-7cm²/s,与扩散系数经验值基本一致,由此可以证明在整个脱碳过程中脱碳反应的限制性环节是碳在奥氏体相区的扩散。