热轧钢(板、卷)表面氧化皮的耐大气腐蚀性能受到氧化皮相组成、厚度、表面致密性及与钢基体附着性等因素的影响。当热轧带钢氧化皮结构存在一些缺陷时,如热轧钢表面氧化皮鼓泡、氧化皮局部破裂、氧化皮的不完整性等将导致钢基体暴露,由于氧化皮与钢基体的电化学性质不同,在电解质存在情况下将构成氧化皮/碳钢电偶,加速钢铁的腐蚀,对热轧产品的耐蚀性带来灾难性的影响。具有良好的附着性、相组成结构、完整性、致密性、稳定性等特点的氧化皮对基体才具有保护作用,可以减少或者避免表面锈蚀,有效地起到抗大气腐蚀作用。氧化温度和冷却速度对氧化皮的相组成、厚度、表面致密性以及与钢基体附着性等有较大影响。通过不同加热温度,选择随炉冷却的方式,在SS400钢表面制备了氧化皮。
采用SEM分析了氧化皮表面、截面形貌;X射线衍射仪分析氧化皮的相组成;进行室内干湿周期浸润腐蚀试验,对氧化皮试样在NaHSO3(0.01mol/L)溶液中进行了耐蚀性测试。结果表明,分别在600、700、800℃氧化180min的过程基本遵循抛物线规律。经过600℃加热保温30min,所形成的氧化皮厚度小于10μm,700℃时厚度为15μm左右,800℃达到50μm。600、700、800℃制备的氧化皮均含Fe3O4、Fe2O3相和Fe颗粒。同时,800℃制备的氧化皮中保存有少量FeO相。不同温度所制备氧化皮试样耐蚀性能依次为700、600、800℃。