2、硬度法

測量截面上顯微硬度的變化，從試樣邊緣到硬度達到平穩值或技術條件規定的硬度為止的深度為脫碳層深度。此法結果比較可靠，是常用的檢驗手段。硬度法測脫碳層分為顯微硬度法和洛氏硬度法。 

（1）顯微硬度法     

顯微硬度法此方法是測量在試樣橫截面上沿垂直于表面方向上的顯微硬度值的分布梯。這種方法只適用于脫碳層相當深但和淬火區厚度相比卻又很小的鋼種，顯微硬度法對低碳鋼不準確。        

試樣的選取和制備與金相法一致，應小心防止試樣過熱，為減少測量數量的分散性，要盡可能用大載荷，原則上此載荷應在0.49-4.9N(50-500gf)之間。壓痕之間的距離至少應為壓痕對角線長度的2.5倍。   

如對于緊固件產品，顯微硬度法僅適用于螺距P大于1.25mm的螺紋，用 300g負荷顯微維氏硬度計，測量在螺紋橫截面螺紋中徑線上,第2點的維氏硬度值應等于或大于第1點硬度值減去30個維氏硬度單位.若低于30個維氏硬度單位,則計算為脫碳層深度。 

（2）洛氏硬度法   

用洛氏硬度計測定時，直接在試樣的表面上測定。對不允許有脫碳層的產品，直接在試樣的原產品表面上測定，對允許有脫碳層的樣品，在去除允許脫碳層的面上測定。洛氏硬度法根據GB/T230.1-2009測定洛氏硬度值HRC，此方法只用于判定產品是否合格。

3、碳含量測定法

能得到很高的測量精度，但費時且成本高，通常只用于研究工作。

（1）化學分析法

用化學分析法測定逐層剝取的金屬屑的含碳量，以確定脫碳層深度。用機械加工的方法，平行于試樣表面逐層剝取每一層的深度為0.1mm厚的試屑，事先應清除氧化膜；收集每一層上剝取的金屬試屑，按GB/T20126-2006測定碳含量，從表面到達到規定數值的那一點的距離，即為脫碳層深度。

（2）光譜分析法

將平面試樣逐層磨削,每層間隔0.1mm，在每一層上進行碳的光譜測定。要設法使逐層的光譜火花放電區不重疊。測量從表面到碳含量達到規定數值的那一點的距離，即為脫碳層深度。一般只適用于具有合適尺寸的平面試樣。