一、一般钢材在多少度开始急剧氧化形成氧化皮?
1100~1300℃
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。氧化铁皮的主要成分是氧化亚铁、四氧化三铁、三氧化二铁
。其中,氧化铁皮最外层为三氧化二铁,约占氧化铁皮厚度10%,阻止氧化作用;中间为三氧化二铁,约50%,最里面与铁相接触为FeO,约40%。
一般氧化铁皮的层次有三层:最外一层为三氧化二铁,约占整个氧化铁皮厚度的10%,其性质是:细腻有光泽、松脆、易脱落;并且有阻止内部继续剧烈氧化的作用;第二层是三氧化二铁和FeO的混合体,通常写成三氧化二铁,约占全部厚度的50%;与金属本体相连的第三层是FeO,约占氧化铁皮厚度的40% ,FeO的性质发粘,粘到钢料上不易除掉。
扩展资料:
物质组成
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。氧化铁皮的主要成分是Fe2O3、Fe3O4、FeO。其中,氧化铁皮最外层为Fe2O3,约占氧化铁皮厚度10%,阻止氧化作用;中间为Fe3O4,约50%,最里面与铁相接触为FeO,约40%。
一般氧化铁皮的层次有三层:最外一层为Fe2O3 ,约占整个氧化铁皮厚度的10%,其性质是:细腻有光泽、松脆、易脱落;并且有阻止内部继续剧烈氧化的作用;第二层是Fe2O3和FeO的混合体,通常写成Fe3O4,约占全部厚度的50%;与金属本体相连的第三层是FeO,约占氧化铁皮厚度的40% ,FeO的性质发粘,粘到钢料上不易除掉。
参考资料来源:百度百科-氧化铁皮
二、一般钢材在多少度开始急剧氧化形成氧化皮
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。最外层是Fe2O3,结构致密,是尖晶石结构。一般氧化皮以FeO为主,Fe2O3
含量最少。氧化皮中每一层的含量并不固定,一般的比例如下:
FeO
40%~95%
Fe3O4
5%~60%
Fe2O3
0~10%
在较低的温度(400~575℃)形成的氧化皮,其氧化皮仅由Fe3O4
和Fe2O3
组成,而没有FeO层,因为FeO低于575℃时的状态不稳定,低温氧化皮是开裂多孔的
。
氧化皮是惰性材料,如果能很好的黏附在钢铁表面,可能是较好的保护层。但是氧化皮的保护并不可信任。它的表层为化学性质较稳定的Fe2O3
,中层是Fe3O4
,紧贴金属的为FeO,在水和氧的作用下,很容易生成氢氧化物。加上外界温度的变化、机械作用等,性质较脆的氧化皮会很快剥落。
各种氧化皮相对裸钢而言是阴极。当钢板被氧化皮部分覆盖而面临腐蚀时,作为阴极的氧化皮并不腐蚀,而被作为阳极的钢板所保护。在海水中,与钢相比,可与产生0.4V的电位差。因此在氧化皮破裂的地方,腐蚀发生在阳极表面上,钢板遭受腐蚀,通常呈现非常深的点蚀。除去氧化皮做好的方法是喷砂处理和酸洗处理。
三、钢的氧化温度
钢在570度以下氧化较缓慢,超过这个温度氧化速度大幅提高。五百度时,根据不同的成分,可能出现第二类回火脆性。当然这得看钢的原始组织具体是怎样的了。例如铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢在五百度时只会有极微弱的蠕变行为,其他变化不明显。
四、什么是钢的氧化处理
钢铁件通过氧化处理在表面生成保护性氧化膜,主要成分是磁性氧化铁(Fe3O4),膜的颜色一般呈黑色或蓝黑色,铸钢和硅钢呈褐色或黑褐色。
氧化处理方法有碱性氧化法、无碱氧化法和酸性氧化法等。常用于机械、精密仪器、仪表、武器和日用品的防护和装饰。
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原理
为了提高钢件的防锈能力,用强的氧化剂将钢件表面氧化成致密、光滑的四氧化三铁。这种四氧化三铁薄层能有效地保护钢件内部不受氧化。在高温下(约550℃)氧化成的四氧化三铁呈天蓝色,故称发蓝处理。在低温下(约350℃)形成的四氧化三铁呈暗黑色,故称发黑处理。
在兵器制造中,常用的是发蓝处理;在工业生产中,常用的是发黑处理。
能否把钢铁表面氧化致密、光滑的四氧化三铁,关键是选择好强的氧化剂。强氧化剂是由氢氧化钠、亚硝酸钠、磷酸三钠组成。发蓝时用它们的熔融液去处理钢件;发黑时用它们的水溶液去处理钢件。
参考资料来源:百度百科-氧化处理