不銹鋼帶表面的氧化鐵皮，因為自身鋼組織的化學成分、軋制時表面溫度、軋制時加熱與終軋溫度、冷卻制度、周轉介質的含氧量的差異，所以不銹鋼帶表面的氧化鐵皮的組成也會有所區別。

通過鐵氧系的熱力分析表明，鐵的氧化過程順序依次為鐵、含氧量23.26%的氧化鐵、含氧量27.64%的四氧化三鐵、含氧量30.04%的三氧化二鐵。熱力分析同樣表明在氧化過程中可能會生成很多獨立的相。這些相分別是鐵內氧化物固溶體、富氏體相、四氧化三鐵、三氧化二鐵及氧化物固溶體。

在鐵氧狀態下，各相在平衡狀態下的穩定界限時；當溫度高于575℃時，富氏體組織是穩定的，而在溫度較低時分解成為磁性氧化鐵和金屬鐵。

假如氧化鐵皮在570-300℃之間急速冷卻，則富氏體相就會來不及分解，在更低的溫度時就會被固定下來。緩冷時鐵皮中富氏體相只是少量存在或完全沒有。而當加熱到高于1100℃時，尤其是氧含量有限、水蒸汽或碳的氧化物含量較高的情況下，三氧化二鐵將還原成四氧化三鐵。

不銹鋼帶經高溫處理后，在其表面形成的氧化鐵皮為各種相的混合體。假如不銹鋼板表面氧化時溫度高于570度并有過量氧氣，而隨后又是相當快的冷卻，則通常氧化鐵皮會由3層組成，直接附著在鋼鐵表面的一層是富氏體，再上面一層是Fe3O4，最上面Fe2O3。因為熱軋碳素結構的終軋溫度通常會被控制在870℃左右，周轉介質含有大量的氧氣，隨后又是相當快的冷卻速度，因此其氧化鐵皮通常均為以上三層結構。

一般不銹鋼帶中除了鐵原子之外，還會含有其他元素。例如有的會含有很多的鉻原子與鎳原子，就算是普通的碳素結構中，也會含有少量的碳、硅、錳、磷、硫等元素的原子。在這種情況下，擴散的就不僅僅只是鐵離子，別的元素離子也會同時擴散。這些元素的離子，均能和氧化合成為氧化物。所以氧化鐵皮中除鐵的氧化物之外，還會含有部分其他元素的氧化物。比如從含15-16%鉻的不銹鋼帶氧化膜的光譜分析可知，氧化膜中就含有23.1%的FeO，70%Cr2O3與2.38%的SiO2。

此外，任何兩種元素的原子，其擴散速度均不相等。例如硅、鉻原子的擴散速度就遠慢于鐵原子，所以它們的氧化物多差距靠近基鐵部分，甚至還會成為氧化鐵皮下的單獨一層氧化物，這就大大增加了不銹鋼帶的酸洗難度。