長期以來(lai)，中(zhong)(zhong)國(guo)對普碳鋼(gang)(gang)(gang)(gang)熱(re)軋鋼(gang)(gang)(gang)(gang)材(cai)表面質量缺乏系統(tong)研究(jiu)，造(zao)成(cheng)經常因(yin)表面鐵皮(pi)(pi)控制(zhi)不當而出(chu)現問題(ti)，造(zao)成(cheng)嚴重經濟損失。典型的(de)(de)氧化(hua)(hua)鐵皮(pi)(pi)結構由(you)最外層(ceng)(ceng)較薄的(de)(de)Fe2O3中(zhong)(zhong)間層(ceng)(ceng)的(de)(de)Fe3O4層(ceng)(ceng)和靠近基體側的(de)(de)FeO層(ceng)(ceng)組(zu)成(cheng)。由(you)于(yu)(yu)熱(re)軋工藝和周圍環境不同(tong)，造(zao)成(cheng)帶鋼(gang)(gang)(gang)(gang)表面氧化(hua)(hua)鐵皮(pi)(pi)的(de)(de)結構和厚度會有(you)很大的(de)(de)變化(hua)(hua)，對于(yu)(yu)某(mou)些熱(re)軋深沖用(yong)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)如汽車(che)大梁板等，為徹底擺脫酸(suan)洗帶來(lai)的(de)(de)環境負擔，可以通過(guo)優(you)化(hua)(hua)控制(zhi)熱(re)軋過(guo)程中(zhong)(zhong)帶鋼(gang)(gang)(gang)(gang)表面氧化(hua)(hua)鐵皮(pi)(pi)的(de)(de)結構，降低氧化(hua)(hua)鐵皮(pi)(pi)厚度，取消后續酸(suan)洗工序，實現免酸(suan)洗沖壓。目前日(ri)本等國(guo)已開發出(chu)可帶氧化(hua)(hua)鐵皮(pi)(pi)進(jin)行深加(jia)工的(de)(de)“黑皮(pi)(pi)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)”。
這種鋼表面氧化(hua)鐵皮(pi)主要由Fe3O4組成，具有較高的(de)(de)塑性、較薄(bo)的(de)(de)厚度及與基體(ti)緊密的(de)(de)結合力，在深加工過(guo)程中氧化(hua)鐵皮(pi)可隨基體(ti)發(fa)生變形，因此不需要通過(guo)酸洗去除氧化(hua)鐵皮(pi)。通過(guo)熱力學分析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)和FeO層中氧的(de)(de)貧化(hua)與富集(ji)分析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)FeO的(de)(de)先(xian)共(gong)析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)和共(gong)析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)反應行(xing)為(wei)。FeO等溫轉變分為(wei)兩個階段：即(ji)第一(yi)階段為(wei)析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)出先(xian)共(gong)析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)Fe3O4后續(xu)階段發(fa)生共(gong)析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)反應（FeO→Fe＋Fe3O4）。通過(guo)控(kong)制(zhi)卷(juan)取(qu)溫度，可以控(kong)制(zhi)FeO的(de)(de)共(gong)析(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)反應，從而(er)達到控(kong)制(zhi)氧化(hua)鐵皮(pi)結構的(de)(de)目(mu)的(de)(de)。
實際試軋結果表(biao)明，氧(yang)化鐵(tie)皮(pi)以Fe3O4為主，其含量超(chao)過80%，氧(yang)化鐵(tie)皮(pi)厚8~11μm，冷彎試驗表(biao)明，氧(yang)化鐵(tie)皮(pi)與鋼板結合牢(lao)固(gu)，氧(yang)化鐵(tie)皮(pi)粘(zhan)附性(xing)好(hao)。