Прокатная окалина

Прокатная окалина, часто просто окалина — это чешуйчатые частицы различной толщины, образовавшиеся на поверхности горячекатанной стали и состоящие из окислов железа (2-х, 3-х валентного), а также гематита и магнетита. По химическому составу окалина близка к чистому магнетиту (65-72% Fe), а по гранулометрическому составу представлена в основном фракцией менее 0,2 мм. Выход прокатной окалины составляет в среднем 1,0 — 3,0% от массы готового проката.

Рулон горячекатанной стали

Окалина формируется на внешней поверхности плит, листов и профилей, при их производстве путем прокатки раскаленного железа или стальной заготовки в прокатных станах. Окалина состоит из окислов железа и имеет синевато-черный цвет. Она, как правило, менее 1 мм толщиной и изначально сильно сцеплена со стальной поверхностью и защищает её от атмосферной коррозии.

Так как окалина является электро-химически катодной к стали, любое растрескивание в покрытии окалины приведет к ускоренной коррозии стали при проникновении влажного воздуха. Окалина, таким образом, является коррозионно стойким покрытием, пока его поверхность не подверглась механическому воздействию при транспортировке или хранении. Прокатная окалина — это оксиды железа, образующиеся в результате термической коррозии горячекатаной стали. Окалина имеет более положительный электродный потенциал по сравнению с железом, из-за чего образуется гальваническая пара, коррозия начинает проистекать по контактному типу, вследствие которой железо корродирует с большой скоростью, превышающей обычную коррозию в несколько раз.^[1]

При обработке стали окалина должна быть удалена. Любая краска, наносимая поверх окалины, тратится впустую, поскольку она сойдёт, как только влажный воздух проникнет под окалину. Таким образом окалина должна быть удалена со стальных поверхностей газопламенной обработкой, травлением или абразивоструйной очисткой,^[2] все операции затратны по времени. Именно поэтому судостроители хранят только что доставленные листы стали на открытом воздухе, для того чтобы прокатная окалина под воздействием влажного воздуха опала с поверхности стали. В настоящее время большинство стальных заводов могут поставлять свою продукцию без прокатной окалины и покрытых заводским грунтом, поверх которого допускается проведение сварочных работ.

Окалину используют как сырьё для производства железного порошка в процессах восстановления в кипящем слое, а также в несмешивающихся слоях шихты (процесс Хоганес).

Основные причины необходимости удаления прокатной окалины

• Прокатная окалина имеет положительный потенциал в водных растворах по сравнению с потенциалом железа. Во влажной атмосфере, в соленой воде наблюдается интенсивная коррозия стали в местах разрушения прокатной окалины из-за разности потенциалов окалины и стали.
• Прокатная окалина очень хрупкая. В процессе эксплуатации стали с не удаленной прокатной окалиной происходят сколы прокатной окалины
• Прокатная окалина очень гладкая. По этой причине адгезия (сила межмолекулярных связей поверхности и пленки) будет минимальная. Можно привести из жизни пример с окраской стеклянной поверхности. Результаты окраски стекла и окраски по прокатной окалине очень похожи.

См. также

• Окалина

Примечания

1. ↑ «Руководство для подготовки инспекторов по визуальному и измерительному контролю качества окрасочных работ» — Екатеринбург: ООО «ИД «Оригами», 2009—202 с., ISBN 978-5-9901098-1-5
2. ↑ ISO 8501-1. Подготовка стальной основы перед нанесением красок и подобных покрытий. Визуальная оценка чистоты поверхности. Часть 1. Степени ржавости и степени подготовки непокрытой стальной основы и стальной основы после полного удаления прежних покрытий

• Окалина в БСЭ;
• Акимов Г. В., Основы учения о коррозии и защите металлов, М., 1946;
• Томашов Н. Д., Теория коррозии и защиты металлов, М., 1959.