氧化皮是钢铁在高温下发生氧化作用而形成的腐蚀产物,
由氧化亚铁、四氧化三铁、三氧化二铁组成。
从内向外为:
氧化亚铁、四氧化三铁、三氧化二铁。
其中氧化亚铁结构疏松,保护作用较弱,而四氧化三铁、三氧化二铁结构致密,
有较好的保护性。
各种氧化皮相对裸钢而言是阴极。当钢板被氧化皮部分覆盖而面临腐蚀时,作为阴极的氧化皮并不腐蚀,而被作为阳极的钢板所保护。在海水中,与钢相比,可与产生0.4V的电位差。因此在氧化皮破裂的地方,腐蚀发生在阳极表面上,钢板遭受腐蚀,通常呈现非常深的点蚀。除去氧化皮做好的方法是:选用森源牌洗钢水(白钢水)处理。操作简单,节约成本。
含Si量较高的钢,由于铁皮中气孔直径大,空冷时的裂纹容易在氧化铁皮厚度中间停止,除鳞时裂纹与基底金属相平等传播,导致基底金属侧的氧化铁皮易残留下来,所以氧化铁皮剥离性不好(如图1)。由于氧化铁皮易残留,导致随后的氧化过程中,Fe2O3比例高,使氧化铁皮呈红色。含Si 0.2%以上的钢,由于加热时在氧化铁皮与基底金属界面产生层状的Fe2SiO4,界面温度在Fe2SiO4的凝固温度1170℃以下时,铁皮对基底的着力增强,剥离性更差,导致红色更重。
对于Si≤0.05%的C-Mn钢,氧化铁皮中气孔小,分布比较均匀,由空冷引起的热应力使氧化铁皮产生裂纹,低Si钢氧化铁皮中由于气孔小,应力松弛缓小,裂纹就沿气孔扩展到基底金属界面。除鳞时,热应力就在氧化铁皮和基底金属界面作为剪切力起作用,使氧化铁皮从基义金属上剥离开。
由于高温时铁皮剥离性好,在随后的氧化过程中导致铁皮中FeO比例较高,使铁皮呈蓝灰色。
对于边部100mm以内红色相对重一些是由于板坯出炉后边部冷速较快,造成边部温度比中部低,导致除鳞时FeO比中部残留多,所以边部红色相对中部重一些。