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。
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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(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,同時氧化鐵皮的熔點(diǎn) (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(jìn)行。
一般氧化鐵皮的層次有三層:外一層為三氧化二鐵,約占整個氧化鐵皮厚度的10%,其性質(zhì)是:細(xì)膩有光澤、松脆、易脫落;并且有阻止內(nèi)部繼續(xù)劇烈氧化的作用;第二層是三氧化二鐵和FeO的混合體,通常寫成三氧化二鐵,約占全部厚度的50%;與金屬本體相連的第三層是FeO,約占氧化鐵皮厚度的40% ,F(xiàn)eO的性質(zhì)發(fā)粘,粘到鋼料上不易除掉。