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。
热轧钢板红色氧化铁皮(红锈)具有一定的普遍性。其特征是红色氧化铁皮沿板宽分布比较均匀,一般靠边部100mm内稍重些,卷内部比外部轻一些,这种红色氧化铁皮比较薄,一般不易擦下色,钢板越厚红色越重。
钢的表面氧化铁皮主要由FeO、Fe3O4和Fe2O3所组成,Fe2O3呈红色,Fe3O4呈黑色,FeO呈蓝色,由于铁皮中各种氧化成份比例随其氧化过程不同而变化,因此表现颜色不同,当Fe2O3比例较多时,即表现为红色,当FeO较多时,表现为蓝灰色。
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。