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;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; 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(xù)不斷地加速進行。
氧化皮是鋼鐵在高溫鍛壓成型時所產生的一層致密氧化層,通常附著比較牢固,但與鋼鐵相比,其柔韌性和延展性較差。各種腐蝕介質使鋼鐵在高溫下被氧化和脫碳,造成材料的巨大損失和力學性能的下降,因而鋼鐵在高溫處理中需要一定的保護措施。
在腐蝕介質中,鐵先于氧化皮腐蝕,尤其是在大量氧化皮存在時,大量的氧化皮為陰極,少量裸露的鐵成為小陽極,會加速促進鐵的局部腐蝕。在潮濕環(huán)境中,氧化皮形成的大陰極和裸露鋼鐵形成的小陽極,會加劇裸露區(qū)鋼鐵的局部腐蝕。氧化皮與鋼鐵表面存在無數微小縫隙,水氣和腐蝕介質滲透到松動的氧化皮下又會發(fā)生縫隙腐蝕和深差腐蝕。
化工行業(yè)氧化鐵皮提供給化工廠可用來生產 氧化鐵紅、氧化鐵黃、三氯化鐵、硫酸亞鐵等。其中,采用氧化鐵皮為主要原料的液相沉淀法,可以生產從黃相紅到紫相紅各個色相的鐵紅。
制造硅鐵合金冶煉硅鐵合金的主要原料是鋼屑,全國每年冶煉硅鐵合金消耗的鋼屑在200萬t左右,用氧化鐵皮替代鋼屑冶煉硅鐵合金的工藝已經成熟并得以應用。