长期以来，中国对普碳钢热轧钢材表面质量缺乏系统研究，造成经常因表面铁皮控制不当而出现问题，造成严重经济损失。典型的氧化铁皮结构由最外层较薄的Fe2O3中间层的Fe3O4层和靠近基体侧的FeO层组成。
由于热轧工艺和周围环境不同，造成带钢表面氧化铁皮的结构和厚度会有很大的变化，对于某些热轧深冲用钢如汽车大梁板等，为彻底摆脱酸洗带来的环境负担，可以通过优化控制热轧过程中带钢表面氧化铁皮的结构，降低氧化铁皮厚度，取消后续酸洗工序，实现免酸洗冲压。目前日本等国已开发出可带氧化铁皮进行深加工的“黑皮钢”。这种钢表面氧化铁皮主要由Fe3O4组成，具有较高的塑性、较薄的厚度及与基体紧密的结合力，在深加工过程中氧化铁皮可随基体发生变形，因此不需要通过酸洗去除氧化铁皮。
通过热力学分析和FeO层中氧的贫化与富集分析FeO的先共析和共析反应行为。FeO等温转变分为两个阶段：即第一阶段为析出先共析Fe3O4后续阶段发生共析反应（FeO→Fe＋Fe3O4）。通过控制卷取温度，可以控制FeO的共析反应，从而达到控制氧化铁皮结构的目的。实际试轧结果表明，氧化铁皮以Fe3O4为主，其含量超过80%，氧化铁皮厚8~11μm，冷弯试验表明，氧化铁皮与耐磨板结合牢固，氧化铁皮粘附性好。
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