本文以SPHC低碳热轧钢板为实验材料。使用轧机进行了平整模拟实验,研究了钢板氧化铁皮在平整预处理过程中的断裂行为。采用热重分析（TG）对氧化铁皮在30%H₂浓度中的还原动力学进行研究,结合数学模型分析了氧化铁皮在还原过程中的控制环节。采用真空管式炉进行了还原模拟实验,使用金相显微镜和扫描电镜对还原试样进行了表面和断面进行检测,研究了不同还原温度下氧化铁皮随还原时间变化的还原规律,并结合动力学结果分析了还原机理,实验结论如下:平整模拟实验表明平整前后氧化铁皮中间侧表面质量最好,10%压下率平整时出现较多块状脱落和粉化脱落,表面质量破环严重,5%压下率平整时仅出现少量块状脱落,表面质量达到只开裂不剥落状态。还原动力学实验结果表明氧化铁皮在500℃-850℃下30%H₂浓度的氢氮混合气中随还原时间会经过诱导期、加速期、减速期和还原结束四个还原阶段,诱导期随着还原温度的升高而逐渐变短。原子形核与长大、相界反应、相界扩散和内扩散是还原反应的影响因素,其中原子的形核与长大是还原反应进行的控制步骤。还原模拟实验结果表明氧化铁皮在30%H₂浓度的氢氮混合气中还原,500℃至600℃时还原生成产物为多孔铁,700℃时还原产物由多孔铁向致密铁转化,还原产物为多孔铁和致密铁共存,800℃至900℃时还原产物全部为致密铁。3种还原产物分别对应不同的还原机制,还原产物为多孔铁时还原机制是随着H₂自表层向内扩散,氧化铁皮由外向内逐渐被还原。还原产物为致密铁时还原机制为氧化铁皮的还原首先在表面进行,在表面形成一层铁膜,然后表层的还原停止,还原过程转向由氧化铁皮-铁基体界面向外进行。还原产物状态由多孔铁向致密铁转化时上两种方式还原机制并存。