蒸气处理在不同的温度和蒸气压力下，能生成Fe3O4、也能生成FeO 。FeO 是一种不致密的多孔结构、并且与基体铁的结合强度很弱，不能起到保护表面层的作用。所以这个反应在蒸气处理过程中是不希望的。铁、氧化铁、与水蒸汽、氢气（反应生成的），在不同温度下是可逆的平衡反应。
水蒸汽处理温度低于570℃时，3Fe+4H2O→Fe3O4+4H2
水蒸汽处理温度高于570℃时，Fe+H2O→FeO+H2
温度高于570℃时，与FeO共同存在。在570℃以上生成的FeO，当温度降低到达570℃以下时，FeO不稳定，易分解成Fe3O4/Fe，组织的抗蚀性不佳，容易被腐蚀，将按下式发生共析分解：4FeO→Fe3O4+Fe
这时生成的Fe具有强烈的腐蚀倾向。这就是一般蒸汽处理时，为什么规定温度不高于570℃的理论根据。
此时FeO与Fe3O4的比例则与冷却速率有关，冷却愈快则残留的FeO愈多。这就是连续式蒸汽处理炉冷却部不是水冷，与烧结炉不一样，而炉尾采用保温。且炉尾温度不宜过低，防止冷却过快；另一方面防止水蒸汽在炉尾形成冷凝水，而滴落产品表面而形成锈斑（Fe2O3）。一般炉尾温度控制在180℃～380℃左右。
在温度高于570℃以上，根据理论，所得氧化层由内往外分别为Fe，FeO，Fe3O4与Fe2O3，愈接近外界，氧化物的氧含量愈高，此时的Fe2O3层为青白色，极薄而不易观察到，係零件在高温下由炉内取出时，与空气发生反应而产生。因此井式黑化炉出炉温度不宜过高。一般480℃～500℃时出炉。
