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;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; 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。
氧化铁皮是轧钢厂在轧制过程中轧件遇水急剧冷却后钢材表面产生的含铁氧化物。它占所处理钢材的3%~5%之间,其w(Fe)高达80%~90%。 钢材锻造和 热轧热加工时,由于钢铁和空气中氧的反应,常会大量形成氧化铁皮,造成堆积,浪费资源。如果对这些资源合理利用,可以降低生产成本,同时可以起到环保节能作用。
钢在热轧前,往往要在1100~1300℃加热和保温。在此温度下,钢表面于高温炉气接触发生氧化反应,生成1~3mm厚的一次鳞以及由粗轧侧压不充分、除鳞不彻底所致。该一次鳞也称为一次氧化铁皮。一次鳞的内部存在有较大的空穴,一次氧化铁皮为灰黑色鳞层,呈片状覆盖在钢板表面。鳞层主要成分由磁铁(Fe3O4)组成。
三次氧化铁皮缺陷肉眼可见:黑褐色、小舟状。相对密集、细小、散沙状地分布在缺陷带钢表面,细摸有手感,酸洗后在带钢表面缺陷处留下深浅不一的针孔状小麻坑,它们在正常热轧带钢的表面上是看不见的。