У -виробництві гарячекатаної сталі та процесах зварювання окалина оксиду заліза є найпоширенішим поверхневим продуктом. Він супроводжує весь процес виробництва сталі, від нагріву та чорнової прокатки до чистової прокатки, безпосередньо впливаючи на зовнішній вигляд сталі та наступні результати зварювання. Багато професіоналів зі зварювання мають справу з цим щодня, але, можливо, не можуть розрізнити причини, форми та небезпеки різних типів накипу оксиду заліза. Залежно від стадії формування та характеристик матеріалу окалину оксиду заліза на поверхні сталі в основному поділяють на чотири категорії: окалину первинного оксиду заліза, вторинного окалину оксиду заліза, третинного оксиду заліза та червоного оксиду заліза. Вони будуть детально пояснені нижче.
Первинний окис заліза: перед гарячою прокаткою сталь часто нагрівають і витримують при 1100 ~ 1300 градусів. При цій температурі поверхня сталі зазнає реакції окислення під час контакту з високо{3}}температурною атмосферою печі, утворюючи первинну окалину товщиною 1~3 мм, яка також спричинена недостатнім бічним тиском під час грубої прокатки та неповного видалення окалини. Цей первинний накип також називають первинним накипом оксиду заліза. Первинна окалина містить великі порожнини та являє собою сірувато-чорний шар окалини, що покриває поверхню сталевої пластини у формі пластівців. Шар окалини в основному складається з магнетиту (Fe3O4).
Вторинна окалина оксиду заліза: після-гарячекатані сталеві заготовки виходять із печі, вони проходять обробку водою під високим{1}}тиском для видалення первинної окалини, що спричиняє відшарування поверхневої окалини оксиду заліза перед грубою прокаткою. Під час короткого грубого процесу прокатки поверхня заготовки контактує з водою та повітрям, що призводить до утворення вторинної окалини, також відомої як первинна окалина оксиду заліза. Завдяки процесу горизонтальної прокатки вторинна окалина тонша, а міжфазне напруження між заготовкою та окалиною є низьким, що призводить до поганих властивостей відшаровування. Якщо струмінь води під високим{5}}тиском не може повністю видалити вторинну окалину, залишаючи залишки на поверхні сталевого листа під час чистової прокатки, на виробі з’являться дефекти поверхні. Вторинна окалина оксиду заліза являє собою червонуватий шар, який виглядає як чіткі довгі смуги, поглиблені та розподілені смугами вздовж напрямку прокатки. Шар накипу в основному складається з таких частинок, як феросплав (FeO) і гематит (Fe2O3).
Окалина третинного оксиду заліза: під час гарячого{0}}процесу кінцевої прокатки на поверхні утворюється шар окалини оксиду заліза, коли стрічка надходить у кожну клеть. Після прокатки окалина оксиду заліза знову утворюється під час остаточного видалення окалини або між клітями. Отже, стан поверхні смуги під дією валків буде залежати від кількості та характеристик окалини оксиду заліза, що утворюється перед входом у кожну кліть прокатного стану. Ця окалина оксиду заліза називається окалиною третинного оксиду заліза, оскільки вона утворюється після видалення окалини та перед тим, як потрапити на чистовий стан. Його дефекти видно неозброєним оком: темно-коричневий, чов-форми. Він відносно щільний, тонкий і розсипаний на поверхні дефектної смужки, і його можна відчути рукою. Після травлення на дефектних ділянках поверхні смуги залишаються отвори-подібні ямки різної глибини; їх не видно на поверхні звичайної гарячекатаної смуги.
Накип червоного оксиду заліза: накип червоного оксиду заліза з’являється лише на певних марках сталі, наприклад, із високим вмістом кремнію, в основному через міцне зчеплення поверхневих оксидів з основним металом під час процесу нагрівання заготовки. Він не має явної глибини і виглядає як неправильні пластівці. Зокрема, він поділяється на два види.
Один тип не-нерівномірно розподілений у напрямку ширини пластини, головним чином розподілений посередині, зміщений до робочої сторони. У червоній і синій областях є очевидні водяні знаки. Він також нерівномірний у напрямку довжини сталевої пластини, деякі ділянки дещо світліші. Цей перший тип червоного оксиду заліза відносно товстий і може відшаровуватися під час випрямлення. Його можна здути повітрям під високим-тиском, і залишки червоного кольору легко витираються. Називати цей тип червоного оксиду заліза «червоною іржею» точніше.
Інший тип окалини червоного оксиду заліза більш рівномірно розподілений по ширині пластини, зазвичай трохи важчий у межах перших 100 мм від краю та важчий на зовнішній стороні котушки, ніж усередині. Цей тип накипу червоного оксиду заліза тонший і нелегко витирається; чим товщі сталева пластина, тим важчий червоний колір. Цей тип червоного оксиду заліза також існує в деяких інших марках сталі і є досить поширеним.
