氧化皮是钢铁在高温下发生氧化作用而形成的腐蚀产物,由FeO、Fe3O4、Fe2O3组成。氧化皮的特性是质地脆,没有延伸性。从内向外依次为:FeO、Fe3O4、Fe2O3。其中FeO结构疏松,保护作用较弱,而Fe3O4、Fe2O3结构致密,有较好的保护性。
氧化皮形成机理
钢在加热时,铁与氧或铁与燃料燃烧时的生成物(CO2、H2O汽等)的化学作用,而形成一层氧化层,称为氧化皮。在被加热坯料表面分布成三层;最内层由细小颗粒的FeO组成,占氧化层全厚的40%;中间层由粗大颗粒的 Fe3O4组成,占其厚度的50%左右;最外层由Fe2O3组成,占10%左右。由于氧化铁皮和钢的膨胀系数不一致,故疏松而易于脱落,同时氧化铁皮的熔点(1300~1350℃)较低,致使钢在高温下加热时,氧化铁皮的脱落或熔化会暴露出金属的表面,因而使氧化继续不断地加速进行。
一般减少金属氧化的措施是:
(1)料温在1000℃以下时,可采用氧化性炉气,以便形成的氧化皮易于清除,而此时温度不高,氧化尚不激烈;
(2)料温在1000℃以上时,采用还原性炉气,这时应减少进入炉内的空气量,以免氧化皮产生过多。
此外,采用快速加热、缩短加热时间和少氧化、无氧化加热方法,都是积极减少金属氧化的措施。