去除氧化皮：钢铁表面高效处理方法
氧气与热量导致氧化皮形成
当钢材或铁材受热时，与氧气接触会形成氧化皮。为确保产品后续加工的有效性，必须将其去除。
氧化皮主要在轧制或锻造等热加工过程中形成，例如在高炉中的轧制或锻造，此外在旨在提高金属表面/钢材表面耐久性的热处理和硬化工艺中也会产生。
为避免后续加工（如涂漆/机械加工）过程中出现表面缺陷，必须从材料表面完全去除所有氧化皮。为此，可采用机械、化学和电化学（电化学除氧化皮）方法。
H2 焊接氧化皮是一种特殊形式，是焊接过程的副产物。在进行涂层处理前，必须将其完全去除。
除氧化皮方法：有哪些机械和化学工艺？
喷丸除氧化皮：对设备技术的特殊要求
通过离心喷丸或涡轮喷丸工艺，可高效去除氧化皮。因为氧化皮层通常具有较高的硬度，需要单个喷丸颗粒具有足够的穿透力，以实现喷丸后洁净的钢材表面。
在大型轧钢厂中，钢材、不锈钢板或生铁板通常在生产后立即通过喷丸设备进行除氧化皮处理，并随后涂覆防腐层，再交付给终端客户。除轧钢厂外，钢铁制造行业、锻造厂或热处理厂也是除氧化皮领域的典型用户。
根据分类，氧化皮在不同材料上的附着强度各不相同。碳钢表面形成的干氧化皮相对容易去除。然而，对于粘附性强、致密且附着牢固的粘性氧化皮，若采用喷丸设备处理，则需长时间高强度喷射，且喷丸速度极高。此类残留物对设备技术提出特殊要求：若喷射产生的氧化皮进入喷丸介质循环系统，会像砂纸一样造成涡轮叶片的极端快速磨损，甚至可能损坏工件。因此，用于除氧化皮的喷丸设备必须配备极其可靠的喷丸介质处理系统，并具备高效的气流筛分功能。
滚抛光整工艺：中小型工件大批量加工的高效解决方案
除大型轧钢厂和铸造厂的巨型工件外，滚抛光整工艺也可作为生铁件除氧化皮的首选方案。热处理后的工件，尤其是批量较大的工件，可通过滚抛设备高效除氧化皮或去除变色（氧化物）。该工艺特别适用于表面污染物（氧化物、氧化皮、沉积物）附着不强的情况。滚抛工艺的另一优势在于可完全自动化编程控制多个加工步骤。例如，工件可在特制滚抛设备中同时完成清洁、除氧化皮和抛光。倒角、打磨、平整和抛光等工序也可根据需求组合执行。在某些应用中，甚至无需研磨/抛光介质即可实现“工件对工件”的加工。即使是管状内壁也可进行清洁和酸洗。另一个决策因素是目标表面效果：滚抛工艺可实现相对光滑的表面，而喷丸除氧化皮则通常产生粗糙且均匀的表面。此外，设备与生产线的集成能力以及工件除氧化皮后的后续加工需求也是关键考量因素。
化学与电化学除氧化皮
除机械除氧化皮（包括喷丸、滚抛及手动除氧化皮（常使用陶瓷磨片）和氧化皮清洗机外，还可采用化学方法。化学除氧化皮通常通过酸洗实现，将工件浸入酸液（如盐酸或硫酸）中，酸与铁氧化物反应，溶解附着在金属表面的坚硬脆性氧化层。该反应可通过通电进一步增强。
该方法特别适用于复杂几何形状和难以接近部位的除氧化皮。缺点是必须彻底清除酸残留以防止腐蚀，同时会产生有害气体和污染性废水。此外，不当处理可能腐蚀基材。
关于除氧化皮的常见问题解答
什么是氧化皮及其形成原理？
从化学角度看，氧化皮是铁或钢在高温下与氧气反应时在表面形成的氧化物或氧化物混合物。其主要由多种铁氧化物组成，包括氧化亚铁（FeO）、磁铁矿（Fe3O4）和赤铁矿（Fe2O3）。这些氧化层在高温下形成，牢固附着在金属表面，形成致密坚硬的层，难以机械去除。
氧化皮与锈的区别是什么？
氧化皮和锈均为铁的氧化产物，但其形成过程和特性差异显著。锈通常在常温下有水存在时形成，而氧化皮主要在高温下形成，通常无需水分参与。氧化皮牢固附着在金属表面，形成致密坚硬层，而锈则松散附着，使材料多孔并持续推动腐蚀。
氧化皮与烧损的区别是什么？
氧化皮指金属表面在高温下形成的氧化层，而烧损则指因氧化、燃烧或熔渣导致的材料损失。在钢铁生产中，此类损失可达初始重量的4%。根据形成过程，氧化皮也可称为锤击皮、加热鳞、锻造烧结或轧制鳞。
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