本文以热轧带钢表面氧化铁皮为研究对象,将实验研究和理论分析相结合,探索性研究了热轧带钢表面氧化铁皮在轧制过程中的演变规律。通过氧化动力学实验测定实验钢种的氧化动力学参数,设计模拟实验研究热轧工艺参数对氧化铁皮结构和厚度的影响规律。结合模拟的实验结果,在传统热连轧生产线上对510L免酸洗钢进行试生产,取得了较好的效果。主要研究内容如下：(1)测定出SPHC钢与510L钢的氧化增重曲线。从氧化时间来看,在氧化起始阶段(氧化时间<30min),单位面积上氧化增重与时间呈现直线关系；当进入缓慢氧化阶段后(氧化时间>30min),单位面积上氧化增重与时间呈现抛物线关系。从实验设定的氧化温度来看,单位面积上氧化增重与时间呈现抛物线关系。根据实验数据,通过曲线回归的方法,得到SPHC钢的激活能为127.416kJ/mol,510L钢的激活能为164.631kJ/mol。根据氧化动力学模型对实验钢的氧化铁皮厚度演变进行离线模拟,得出氧化铁皮厚度与时间的关系。(2)对实验钢进行不同开轧温度,终轧温度和卷取温度下的模拟实验,观察不同温度制度下实验钢生成氧化铁皮的金相组织,进而判断不同温度制度对氧化铁皮结构和厚度的影响规律。对于原始铁皮结构,随着开轧温度的升高,原始Fe3O4层的百分量有所降低。终轧温度对于原始氧化铁皮各层结构的影响并不是很明显。随着卷取温度的变化,FeO层内部结构变化比较大,FeO层中伴随着Fe304晶粒与单质Fe晶粒的析出,根据变化规律绘制FeO层等温转变曲线。(3)针对汽车大梁钢510L,采用“高温快轧、合理控制卷取温度”的控制策略,通过对钢卷不同位置进行氧化铁皮的检测分析,总结出现场生产工艺与氧化铁皮变化的对应规律,同时对试制钢卷进行相关力学性能的检测,从实验的角度验证了免酸洗钢生产工艺的可行性。