热轧带钢的表面氧化皮结构是评价带钢质量的重要指标之一。氧化皮结构是影响带钢表面质量和酸洗效果的重要因素，通过控制热轧工艺参数，可得到不同类型的热轧带钢产品，如具有良好耐腐蚀性的黑皮钢等。因此，研究热轧带钢的表面氧化皮结构具有重要意义。影响热轧带钢表面氧化皮结构的因素很多，包括化学成分、加热温度、轧制温度、轧制速度和冷却制度等。在正常的热连轧过程中，由于高压除鳞水的作用，在精轧以前形成的氧化皮基本都能清除干净；而在精轧过程中形成的氧化皮经过层流冷却，随后在适当温度下进行卷取，在卷取过程中，精轧形成的氧化皮会发生共析反应。为了研究不同卷取温度对氧化皮结构形态的影响，本文以汽车大梁钢510L为例，采用模拟法研究了精轧形成的氧化皮在卷取后冷却中的变化，以为优化热轧工艺提供试验数据依据。
本试验中采用的试样材料为热连轧大梁钢510L，化学成分(质量分数，%)为0.076C，1.387Mn，0.204Si，0.002S，0.010P，0.012Ni，0.029Al，余为Fe。将热轧510L钢用线切割的方法切割成Φ20mm×10mm的试样，用砂纸磨掉表面的氧化皮。把试样放在Q600型差热重分析仪的加热炉内，根据设定好的程序，在真空环境中从室温缓慢加热到1000℃，模拟热连轧中的初轧温度。经过20s保温后，放入空气，同时开始降温至880℃，模拟热连轧中的终轧温度。在此过程中，试样表面生成原始氧化铁皮。把试样快速冷却至不同的卷取温度，分别等温100、1000、6000和10000s。最后，把试样快速冷却至室温，以保留最终形成的氧化铁皮形貌。为了减少等温过程中其他因素对试样的干扰，在降温开始时充入氩气。在不同的卷取温度下重复以上步骤，卷取温度分别为600、550、500、450和350℃。
510L钢在高温精轧中形成的氧化皮主要为FeO层和表面少量的Fe3O4层，FeO层在卷取过程中发生共析反应，在450～550℃时，共析反应进行的速度最快。共析反应从氧化皮层的外层开始析出，随保温时间的延长，不锈钢丝、不锈钢生产Fe3O4的含量在一定范围内逐渐增加