鋼在加熱時,鐵與氧或鐵與燃料燃燒時 的生成物 (CO2、H2O汽等) 的化學(xué)作用, 而形成一層氧化層,稱為氧化皮。在被加熱坯料表面分布成三層;內(nèi)層由細(xì)小顆粒的FeO組成,占 氧化層全厚的40%; 中間層由粗大顆粒的 Fe3O4組成,占其厚度的50%左右; 外層由Fe2O3組成,占10%左右。由于氧化鐵皮和鋼的膨脹系數(shù)不一致,故疏松而易于脫落,同時氧化鐵皮的熔點 (1300~1350℃) 較低,致使鋼在高溫下加熱時,氧化鐵皮的脫落或熔化會暴露出金屬的表面,因而使氧化繼續(xù)不斷地加速進行。
氧化鐵皮是軋鋼廠在軋制過程中軋件遇水急劇冷卻后鋼材表面產(chǎn)生的含鐵氧化物。它占所處理鋼材的3%~5%之間,其w(Fe)高達80%~90%。 鋼材鍛造和 熱軋熱加工時,由于鋼鐵和空氣中氧的反應(yīng),常會大量形成氧化鐵皮,造成堆積,浪費資源。如果對這些資源合理利用,可以降低生產(chǎn)成本,同時可以起到環(huán)保節(jié)能作用。
鋼在熱軋前,往往要在1100~1300℃加熱和保溫。在此溫度下,鋼表面于高溫爐氣接觸發(fā)生氧化反應(yīng),生成1~3mm厚的一次鱗以及由粗軋側(cè)壓不充分、除鱗不徹底所致。該一次鱗也稱為一次氧化鐵皮。一次鱗的內(nèi)部存在有較大的空穴,一次氧化鐵皮為灰黑色鱗層,呈片狀覆蓋在鋼板表面。鱗層主要成分由磁鐵(Fe3O4)組成。
三次氧化鐵皮缺陷肉眼可見:黑褐色、小舟狀。相對密集、細(xì)小、散沙狀地分布在缺陷帶鋼表面,細(xì)摸有手感,酸洗后在帶鋼表面缺陷處留下深淺不一的針孔狀小麻坑,它們在正常熱軋帶鋼的表面上是看不見的。