在高温轧制和随后的控制冷却过程中，钢线材表面会与空气接触发生化学反应生成一层氧化物，俗称氧化皮。由于氧化皮硬而脆难以形变，在线材的后续冷拉拔加工过程中容易导致钢丝表面出现缺陷甚至引起断丝从而影响产品质量和生产效率，同时会加剧模具的磨损。因此，氧化皮在拉丝生产前必须去除干净。常用的氧化皮去除方法主要有化学酸洗和机械剥离两种，但化学酸洗法由于高污染、效率低等缺点正逐渐被机械剥离所替代。 本文以高碳钢盘条SWRH72A表面氧化皮的形成过程为研究对象，以提高氧化皮机械剥离性能为目标，采用实验室研究和实际生产工艺改进相结合的方法开展了一系列的工作。 首先，采用多种实验手段对高碳钢氧化皮的结构进行了表征，发现：高碳钢盘条表面形成的氧化皮主要由Fe1-yO和Fe3O4组成，Fe2O3含量很少，因此形貌上一般呈Fe1-yO和Fe3O4两层结构。与进口产品相比，国产盘条氧化皮存在厚度薄、Fe1-yO含量较少和机械剥离性能较差等缺点。 在此基础上，采用热模拟试验的方法着重研究了工艺参数和合金元素对氧化皮形成过程的影响，结果表明：随着氧化温度的升高，氧化皮厚度快速增加，其增长规律基本符合Arrhenius方程；氧化初始阶段氧化皮快速增厚，随着氧化时间的延长增长速率逐渐变慢，呈抛物线氧化规律；不同条件下获得的氧化皮厚度变化以Fe1-yO层为主，Fe3O4层厚度变化不大；当冷速较慢(<1℃/s)时，钢基体/氧化皮界面上会析出连续的Fe3O4带，而当冷速较快时(>5℃/s)时就可以有效抑制Fe1-yO共析反应的发生从而避免其形成。同时,高碳钢氧化过程中，钢基体/氧化皮界面上会发生Fe、Mn的贫化和一些合金元素的偏聚，C、Si、Cu、Ni等会显著影响高碳钢的氧化速率，而Mn的含量对短时氧化影响不大。 接着，采用单向拉伸和划痕试验的方法研究了氧化皮厚度和结构与其机械剥离性能之间的关系，发现：厚度大、Fe1-yP含量高且与钢基体界面上无Fe3O4析出带的氧化皮具有良好的机械剥离性能。厚度较大的氧化皮在较低应力下基本就可以剥离干净，而较薄的氧化皮则需要在较高的应力下才能剥离掉。 最后，在实验室相关研究工作的基础上，对高碳钢盘条实际生产工艺进行了改进试验。结果表明，提高吐丝温度后氧化皮厚度明显增加、结构得到改善，从而其机械剥离性能得到了明显提高。