Durante el proceso de forjado del eje delantero de automóviles, el acero cerca de la superficie a menudo se descarboniza hasta cierta profundidad. Las propiedades mecánicas en la capa de descarbonización son graduadas y diferentes de las del área interna, influyendo en el comportamiento de flexión de los ejes bajo cargas pesadas. En este documento, el forjado descarbonizado del eje delantero se considera como una viga sándwich rectangular gruesa, compuesta por un núcleo homogéneo y la capa funcionalmente graduada recubierta en ambas superficies superior e inferior. Se emplea una Teoría de Deformación por Corte de Tercer Orden (TSDT) para investigar los comportamientos de flexión estática bajo dos cargas puntuales. Las propiedades del material FG sándwich se representan con una función de ley de potencia por tramos, y las ecuaciones de campo de desplazamiento se derivan a través del principio de trabajo virtual. Se emplean el método analítico de Navier y procedimientos numéricos DQM para obtener las respuestas de flexión bajo condiciones de frontera simplemente soportadas, y los resultados se validan mediante la comparación con un ejemplo en la literatura. Luego, se estudian la deflexión transversal, la rotación, el estrés axial y el estrés cortante en términos de diferentes exponentes de ley de potencia, profundidad de descarbonización, profundidad de descarbonización asimétrica, carga desequilibrada y dimensión seccional de la viga. El estudio revela la influencia de la descarbonización superficial en el comportamiento de flexión de los ejes delanteros de automóviles forjados y contribuye a la optimización del diseño estructural.