加热温度与钢坯氧化烧损的关系成指数关系, 单位面积上生成的氧化膜量W与温度T有如下关系[4]：W=ατexp0.5e-bT ( g/cm2)，式中τ--时间/min；T--温度/ K。

在600～1100℃温度范围内,α=6.30，b =9000。由上式可知，单位面积上生成的氧化膜量W与温度T呈指数关系。常温下钢的氧化速度非常慢，600℃以上开始有显著变化，钢温达到900℃以上时，氧化速度急剧增大，氧化膜生成量增加[6]。

1.3.2  加热时间的影响

在相同的加热条件下，钢的加热时间越长，则生成的氧化膜越厚。根据文献提供，温度高于570℃时，铁的氧化物主要成分是氧化亚铁（FeO）；低于570℃时，氧化物的主要成分是磁铁矿（Fe3O4），因而，氧化膜的重量由下式求得：

t＞570℃时   2Fe+O=2FeO

             y=144/32x=4.5x        (1)

t＞570℃时   3Fe+2O2=Fe3O4

             y=232/64x=3.625x       (2)

式中：x为参加反应的氧量；y为生成氧化膜的重量。试样的氧化率为

P=y/G                  (3)

式中：G为试样的初始重量；P为试样的氧化率[6]。

纪国富[6]在利用差热天平研究钢在高温下氧化特性时发现，相同钢材在不同温度下保温时，氧化率随时间的增长是不同的。温度越高，氧化率增长速度越快；而且时间越长，氧化率增长速度越慢。这是因为氧化膜不断加厚，使得氧的扩散能力减弱，从而使氧化过程减慢。在900℃下保温时，氧化率增长速度较快；而在600℃下保温时，随着时间的延长氧化率趋于不变。并发现降低出钢温度，减少钢坯在高温段的停留时间。因此把握好钢的出炉温度和钢坯在炉内高温段的停留时间，对减少氧化烧损非常有效。 

1.3.3  炉气成分的影响

一般情况下炉气中含有一定的氧化性、中性和少量的还原性气体，炉气的氧化能力取决氧化性气体和还原性气体的比例，在加热炉的操作条件下，炉气总是氧化性的。而炉气成分决定于燃料的成分、空气消耗系数、完全燃烧程度等。炉气中一般含有CO2、H2O、O2、SO2、CO、H2、CH4 和N2, 它们与钢的化学反应各有不同。其中O2、CO2、H2O、SO2等为氧化性气体，氧化性最强的是O2, 其次是SO2、H2O和CO2。氧化膜的生成过程,也就是钢与这些氧化性气体发生反应的过程。一般认为，还原性气氛能有效地抑制钢坯脱碳过高，但具体情况还有待进一步研究[4,9]。

1.4  低合金钢的氧化特性

低合金钢的氧化与脱碳对钢材性能具有显著影响，因此众多学者对低合金钢的氧化脱碳性能进行了大量的研究，并针对不同合金元素对钢材氧化的影响进行了分析[3]。

1.4.1  Al元素

由氧化反应热力学计算可见，铝比铁活泼，所以钢基体中的铝先于基体中的铁氧化而形成Al2O3。一般地说，氧化物的比容与该金属的比容的比值越大，氧化物的电导越小，熔点越高，因此氧化物的生成能越高，所起的保护作用也越大。由此可见，铝对钢具有防氧化作用。文献综述

1.4.2  Si元素

对于低合金钢，硅可有效防止氧化层疏松、脱落的性能，增加低合金钢的抗氧化性能。分析认为硅减少钢氧化和脱碳的原因是由于加热时硅优先氧化，在钢表面形成含Fe2SiO4的致密氧化膜，阻碍了氧和碳的扩散，从而降低了钢的氧化和脱碳倾向。

1.4.3  Cr元素

可知Cr元素较Fe元素更为活泼，使氧化层中形成y-Cr2O3和FeCr2O4化合物，而y-Cr2O3和FeCr2O4均为等轴系的尖晶石结构，根据合金化原理，如果加入的合金元素能生成尖晶石型或复杂的尖晶石结构，则可使氧化层致密化，从而有效阻碍了Fe与O的扩散，因此可起到降低氧化速度的作用。