氧化皮是鋼鐵在高溫下發生氧化作用而形成的腐蝕產物,由FeO、Fe3O4、Fe2O3組成。氧化皮的特性是質地脆,沒有延伸性。從內向外依次為:FeO、Fe3O4、Fe2O3。其中FeO結構疏松,保護作用較弱,而Fe3O4、Fe2O3結構致密,有較好的保護性。
氧化皮形成機理
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;最內層由細小顆粒的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;最外層由Fe2O3組成,占10%左右。由于氧化鐵皮和鋼的膨脹系數不一致,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,因而使氧化繼續不斷地加速進行。
一般減少金屬氧化的措施是:
(1)料溫在1000℃以下時,可采用氧化性爐氣,以便形成的氧化皮易于清除,而此時溫度不高,氧化尚不激烈;
(2)料溫在1000℃以上時,采用還原性爐氣,這時應減少進入爐內的空氣量,以免氧化皮產生過多。
此外,采用快速加熱、縮短加熱時間和少氧化、無氧化加熱方法,都是積極減少金屬氧化的措施。