В процессе нагрева стали ее цвет будет проявлять различные характеристики в зависимости от изменения температуры.
1. Низкотемпературная стадия (около 200-500 °C)
Температура составляет около 200-300 °C, и поверхность стали начинает демонстрировать светло-желтый цвет. Это происходит потому, что в этом температурном диапазоне поверхность стали начинает подвергаться небольшому окислению, в результате чего образуется очень тонкая оксидная пленка, что приводит к изменению цвета. По мере повышения температуры до 300-400 °C цвет стали постепенно меняется на желтовато-коричневый. Это происходит из-за дальнейшего углубления степени окисления и увеличения толщины оксидной пленки. Когда температура достигает 400-500 °C, поверхность стали становится фиолетовой. Изменение цвета на этой стадии происходит из-за усиления теплового движения атомов внутри стали, а переход энергетического уровня электронов создает определенную длину волны света.
2. Среднетемпературная стадия (около 500-900 °C)
Когда температура находится в пределах 500-600 °C, поверхность стали становится темно-фиолетовой. В это время реакция окисления стали более интенсивна, оксидная пленка продолжает утолщаться, а интенсивность теплового излучения также увеличивается. Когда температура повышается до 600-700 °C, сталь приобретает темно-синий цвет. Это происходит потому, что при этой температуре спектральное распределение теплового излучения изменяется, и состав синего света относительно увеличивается. При 700-800 °C цвет стали становится светло-голубым. В это время организационная структура стали начинает меняться, например, перлит начинает меняться в аустенит, и это организационное изменение также повлияет на характеристики теплового излучения, что повлияет на цвет поверхности стали. Когда температура достигает 800-900 °C, поверхность стали становится ярко-красной. Это происходит потому, что при высоких температурах энергия теплового излучения стали в основном сосредоточена в красной световой полосе, а окисление и организационные преобразования стали происходят быстро.
3. Высокотемпературная стадия (около 900-1500 °C)
При 900-1000 °C сталь выглядит оранжево-красной. В это время аустенитная структура внутри стали в основном формируется, и с повышением температуры энергия теплового излучения еще больше увеличивается. Когда температура достигает 1000-1200 °C, поверхность стали становится желтой. На этом этапе интенсивность теплового излучения стали очень высока, и при высоких температурах может происходить обезуглероживание и другие явления. При 1200-1300 °C сталь выглядит бело-желтой. В это время сталь находится в критическом состоянии высокотемпературной жидкости или полужидкости, длина волны теплового излучения короче, а цвет более белый. Когда температура составляет 1300-1500 °C, поверхность стали становится белой. Это происходит потому, что при этой чрезвычайно высокой температуре энергия, излучаемая стальным теплом, равномерно распределяется по всей видимой световой полосе, демонстрируя белый цвет. Опытные операторы могут приблизительно оценить температуру, глядя на цвет стали, и подготовиться к следующей операции.
