熱間圧延鋼の製造および溶接プロセスでは、酸化鉄スケールが最も一般的な表面生成物です。{0}これは、加熱、粗圧延から仕上げ圧延までの鋼材製造の全プロセスに伴い、鋼材の外観品質とその後の溶接結果に直接影響します。多くの溶接専門家が毎日このスケールに取り組んでいますが、さまざまな種類の酸化鉄スケールの原因、形態、危険性を区別できない場合があります。鋼表面の酸化鉄スケールは、形成段階と材料特性に基づいて、主に一次酸化鉄スケール、二次酸化鉄スケール、三次酸化鉄スケール、ベンガラ酸化鉄スケールの4つのカテゴリに分類されます。これらについては以下で詳しく説明します。
一次酸化鉄スケール: 熱間圧延の前に、鋼は 1100 度 ～ 1300 度に加熱され、保持されることがよくあります。この温度では、鋼の表面が高温の炉雰囲気と接触して酸化反応を起こし、厚さ1〜3mmの一次スケールが生成されます。これは、粗圧延時の側圧不足と不完全なスケール除去によっても引き起こされます。この一次スケールは一次酸化鉄スケールとも呼ばれます。一次スケールは大きな空洞を含み、灰色がかった黒色のスケール層であり、鋼板の表面を薄片状に覆っています。スケール層はマグネタイト（Fe3O4）を主成分としています。
二次酸化鉄スケール: 熱間圧延鋼ビレットは炉から出た後、高圧水処理を受けて一次スケールを除去します。これにより、粗圧延の前に表面の酸化鉄スケールが剥離されます。-短い粗圧延プロセス中に、ビレットの表面は水や空気と接触し、その結果、一次酸化鉄スケールとも呼ばれる二次スケールが生成されます。横圧延加工により二次スケールが薄くなり、ビレットとスケールの界面応力が低く、剥離性が悪くなります。高圧ウォータージェットで二次スケールを完全に除去できず、仕上げ圧延時に鋼板表面に残留物が残ると、製品に表面欠陥が発生します。二次酸化鉄スケールは赤みを帯びた層で、圧延方向に沿って帯状に分布し、くぼみのある明確な長いストリップとして現れます。スケール層は主に合金鉄（FeO）やヘマタイト（Fe2O3）などの粒子で構成されています。
第三酸化鉄スケール: 熱間圧延仕上げ圧延プロセス中、ストリップが各ミル スタンドに入るときに表面酸化鉄スケール層が生成されます。{0}圧延後、最終のスケール除去時やミルスタンド間で再び酸化鉄スケールが発生します。したがって、ロールの作用下でのストリップの表面状態は、圧延機の各スタンドに入る前に形成される酸化鉄スケールの量と特性に依存します。この酸化鉄スケールは、スケール除去後、仕上げ圧延機に入る前に形成されるため、第三酸化鉄スケールと呼ばれます。その欠陥は肉眼でも確認でき、暗褐色の舟形をしています。-これは比較的高密度で細かく、欠陥のあるストリップの表面に点在しており、手で触れることができます。酸洗後、ストリップ表面の欠陥領域にさまざまな深さのピンホールのような穴が残ります。{8}}これらは通常の熱間圧延ストリップの表面には見えません。-
ベンガラ酸化鉄スケール: ベンガラ酸化鉄スケールは、主にビレットの加熱プロセス中に表面酸化物と母材金属が強く絡み合うため、シリコン含有量が高い鋼などの特定の鋼グレードでのみ発生します。明らかな深さはなく、不規則なフレークのように見えます。具体的には2種類に分かれます。
1 つのタイプはプレートの幅方向に不均一に分布しており、主に中央に分布し、操作側に偏っています。赤と青の領域に明らかな透かしがあります。鋼板の長さ方向にも不均一があり、部分的に若干軽くなっている部分もあります。この最初のタイプのベンガラは比較的厚いため、矯正中に剥がれ落ちる可能性があります。高圧エアで吹き飛ばすことができ、残った赤色は簡単に拭き取れます。-このタイプのベンガラを「赤錆」と呼ぶのがより正確です。
別のタイプのベンガラ酸化鉄スケールは、プレートの幅に沿ってより均一に分布しており、通常、端の最初の 100 mm 以内でわずかに重くなり、コイルの内側よりも外側の方が重くなります。このタイプのベンガラは薄く、簡単には拭き取れません。鋼板が厚ければ厚いほど、赤色は重くなります。このタイプのベンガラは他の鋼種にも存在しており、非常に一般的です。
