高壓水除鱗時氧化皮的脫落性受氧化皮的厚度、聲測管溫度、母材成分、加熱條件、高壓水的壓力、流量、噴嘴的高度和噴嘴的形狀等各種因素的影響。日本通過實(shí)驗(yàn)裝置就除鱗時聲測管的厚度、氧化皮的厚度和高壓水條件對氧化皮脫落行為的影響進(jìn)行了基礎(chǔ)調(diào)查。

 

在1060℃時吹入空氣180s后會生成大約20m厚的氧化皮。不論采用何種水壓，在距離水流的噴射中心半徑2mm以內(nèi)的區(qū)域中，直徑10m至200m左右的氧化皮發(fā)生了點(diǎn)狀脫落，其后隨著噴射時間的延長，脫落部的面積會擴(kuò)大。噴射壓力越高，氧化皮會在越短的噴射時間內(nèi)發(fā)生點(diǎn)狀脫落，且脫落部面積的擴(kuò)大速度也很快。

 

根據(jù)試樣的溫度為1060℃，高壓水的噴射壓力為10～30MPa時的溫度變化可知，噴射高壓水時，試樣表皮下1.5mm位置中的溫度也會開始下降。高壓水的噴射壓力越高，其溫度的下降量越大。當(dāng)溫度下降量小于80℃時，隨著噴射壓力的增加，氧化皮的脫落面積會增大，但當(dāng)溫度下降量為100℃時，脫落面積基本一定，與噴射壓力無關(guān)?？梢哉J(rèn)為，這意味著氧化皮的脫落機(jī)理以溫度下降量80～100℃為變化臨界值。

 

在聲測管溫度高于950℃的情況下，高壓水噴射至大約25ms時氧化皮的脫落面積與噴射時間成正比擴(kuò)大，噴射時間超過25ms時，氧化皮的脫落面積保持一定為22mm2，即使噴射時間再長，氧化皮的脫落面積也不會擴(kuò)大。在聲測管溫度小于950℃的情況下，從噴射大約10ms開始出現(xiàn)氧化皮的脫落，但與高溫區(qū)域相比，氧化皮的脫落速度是非常小的。

 

氧化皮的脫落行為以聲測管溫度950℃為界限會產(chǎn)生很大的變化。當(dāng)聲測管溫度超過950℃時，氧化皮的脫落面積會在短時間內(nèi)增大，

 

隨著溫度的升高，不論是Fe，還是FeO，其長度都會伸長，但880℃到920℃之間Fe會發(fā)生收縮。這種收縮是受鐵素體（）向奧氏體（）相變的影響。高壓水的除鱗與高壓水所具有的機(jī)械力和冷卻所產(chǎn)生的熱應(yīng)力有關(guān)。作為強(qiáng)化除鱗的方法是不斷提高噴射壓力，但高壓并不一定能夠有效提高氧化皮的脫落面積。

 

也就是說，在熱應(yīng)力有助于氧化皮脫落的情況下，與其提高噴射壓力，不如增大噴射流量。但是，在氧化皮粘附力強(qiáng)的情況下，以及除鱗時聲測管溫度處于相變點(diǎn)以上時熱應(yīng)力不能有效發(fā)揮作用的情況下，必須強(qiáng)化機(jī)械力。