氧化皮質(zhì)脆,沒有延伸性,在機(jī)械作用下和熱加工作用下,很容易產(chǎn)生龜裂而脫離。在原有的氧化皮上,總是存在著深達(dá)基體的裂紋,當(dāng)電解質(zhì)涌進(jìn)裂紋后,鐵和氧化皮構(gòu)成原電池。氧化皮是陰極,鐵作為陽極而加速腐蝕,因此氧化皮的面積越大,鋼鐵基體的腐蝕速度越快,腐蝕越嚴(yán)重。
鋼在加熱時(shí),鐵與氧或鐵與燃料燃燒時(shí) 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(shí)氧化鐵皮的熔點(diǎn) (1300~1350℃) 較低,致使鋼在高溫下加熱時(shí),氧化鐵皮的脫落或熔化會(huì)暴露出金屬的表面,因而使氧化繼續(xù)不斷地加速進(jìn)行。
在腐蝕介質(zhì)中,鐵先于氧化皮腐蝕,尤其是在大量氧化皮存在時(shí),大量的氧化皮為陰極,少量裸露的鐵成為小陽極,會(huì)加速促進(jìn)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(huì)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(shù)微小縫隙,水氣和腐蝕介質(zhì)滲透到松動(dòng)的氧化皮下又會(huì)發(fā)生縫隙腐蝕和深差腐蝕。
熱軋鋼坯從加熱爐出來后,經(jīng)高壓水除去一次鱗后,即表面氧化鐵皮脫落,進(jìn)行粗軋。在短時(shí)間的粗軋過程中鋼坯表面與水和空氣接觸,鋼坯表面產(chǎn)生了二次鱗,也稱為一次氧化鐵皮。二次鱗受水平軋制的影響厚度較薄,鋼坯與鱗的界面應(yīng)力小,所以剝離性差。如果噴射高壓水不能完全除去二次鱗,鱗殘留在鋼板表面的情況下進(jìn)行精軋,產(chǎn)品表面就會(huì)出現(xiàn)缺陷。二次氧化鐵皮為紅色鱗層,呈明顯的長條、壓入狀,沿軋制方向帶狀分布,鱗層主要成分由方鐵礦(FeO)、赤鐵礦(Fe2O3)等微粒組成。