氧化皮是什么?它在社会工业中是个什么样的存在,有什么作用?
氧化皮生成原因:高温蒸汽管内壁生成氧化膜是个自然的过程,开始时氧化膜形成很快,一旦膜形成后氧化速度便减慢了。
但随着运行时间的增加,在超温或温度、压力剧烈波动等情况下,由于管子母材和氧化膜不同的热膨胀能力,金属表面的氧化膜会产生裂纹,裂纹的存在使得基体金属直接暴露于氧化环境之中,加速了氧化的进程,氧化层也开始向双层、多层发展。
低碳钢在空气中加热至575~1370℃时,因高温氧化在刚才表面会产生高温氧化皮。厚度和成分取决于加热的持续时间和温度。高温氧化皮里层为黑褐色的FeO,是结构疏松过孔的洁净组织,各晶粒之间互相联系薄弱,并且易被破坏。中间层为Fe3O4,较为致密,无孔无裂纹,会形成剥离状断口。外层是Fe2O3,结构致密,是尖晶石结构。一般氧化皮以FeO为主,Fe2O3 含量少。
经大量调查,热轧钢板铁皮呈红色的钢种Si含量较高,Si>0.2%时红锈相对重一些,呈蓝灰色的钢种Si含量较低。以相同热轧工艺进行轧制试验,其结果与上述调查结论相符。Si≤0.07%红色氧化色可基本消除,对于厚规格Si还要更低些(Si≤0.05%)。由此,降低Si含量是解决红锈问题紧有效的办法。
对于Si≤0.05%的C-Mn钢,氧化铁皮中气孔小,分布比较均匀,由空冷引起的热应力使氧化铁皮产生裂纹,低Si钢氧化铁皮中由于气孔小,应力松弛缓小,裂纹就沿气孔扩展到基底金属界面。除鳞时,热应力就在氧化铁皮和基底金属界面作为剪切力起作用,使氧化铁皮从基义金属上剥离开。
由于高温时铁皮剥离性好,在随后的氧化过程中导致铁皮中FeO比例较高,使铁皮呈蓝灰色。
对于边部100mm以内红色相对重一些是由于板坯出炉后边部冷速较快,造成边部温度比中部低,导致除鳞时FeO比中部残留多,所以边部红色相对中部重一些。