氧化皮是 钢铁在高温下发生氧化作用而形成的腐蚀产物。它主要由氧化亚铁(FeO)、四氧化三铁(Fe₃O₄)和三氧化二铁(Fe₂O₃)组成,从内向外依次为氧化亚铁、四氧化三铁、三氧化二铁。
氧化皮的形成过程是一个复杂的化学过程,当钢铁在高温下加热时,铁与氧或铁与燃料燃烧时产生的生成物(如CO₂、H₂O汽等)发生化学作用,形成一层氧化层,即氧化皮。这一过程在钢铁的冶炼、锻造、热处理等工序中尤为显著。
氧化皮具有以下特性:
质脆,没有延伸性 ,在机械作用下和热加工作用下,很容易产生龟裂而脱离。结构上从内到外依次为氧化亚铁、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,而四氧化三铁和三氧化二铁结构致密,具有较好的保护性。
减少金属氧化的措施包括:
控制料温: 在1000℃以下时,采用氧化性炉气,以便形成的氧化皮易于清除;在1000℃以上时,采用还原性炉气,减少进入炉内的空气量,以免氧化皮产生过多。 采用快速加热、缩短加热时间和少氧化、无氧化加热方法
在工业应用中,氧化皮的存在会影响金属的外观和性能,因此需要采取适当的措施进行去除。例如,在精密齿轮零件的制造过程中,氧化皮会严重影响齿轮的精度和强度,因此需要采用专业的去氧化皮技术。