تشكيل الكبريتيد

механизм التأثير الفيزيائي والكيميائي

في الفولاذ العادي يتحد الكبريت مع المنغنيز مكونًا كبريتيد المنغنيز (MnS). أثناء الدرفلة على الساخن تُمدد هذه الكبريتيدات اللينة إلى صفائح مسطحة أو صفوف. تعمل هذه الشوائب مثل شقوق داخلية وتضعف الفولاذ عرضيًا تجاه اتجاه الدرفلة. الكالسيوم والسيريوم يربطان الكبريت بقوة أكبر من المنغنيز. عند إضافتهما إلى المصهور، تتكون كبريتيدات كالسيوم أو سيريوم صلبة. لا تتشوه هذه الكبريتيدات أثناء الدرفلة وتبقى ككريات صغيرة. يصبح الفولاذ أكثر تجانسًا في جميع الاتجاهات.

الأهمية الميتالورجية والمخاطر أثناء اللحام

تسبب الكبريتيدات الصفية بشكل رئيسي شقوق صفائحية في منطقة التأثير الحراري. تنشأ هذه الشقوق عندما تشد إجهادات الانكماش عموديًا على سطح الصفيحة وتتمزق الشوائب المسطحة. الوصلات T والدروز الزاوية والصفائح السميكة ذات المحتوى العالي من الكبريت معرضة بشكل خاص. الكبريتيدات الكروية توقف انتشار هذه الشقوق لأنها لا تشكل نقاط ضعف مسطحة. في نفس الوقت يربط الكالسيوم والسيريوم الكبريت الحر. وبذلك يقل خطر الشقوق الساخنة في درز اللحام. بدون تشكيل الكبريتيد يبقى الفولاذ متباين الخواص ومعرضًا للتشقق.

ممارسة الورشة وتعليمات العمل

لإنشاءات اللحام عالية التحميل استخدم دائمًا فولاذًا بتشكيل كبريتيد مضبوط. اطلب من المورد شهادة جودة Z وفقًا لـ EN 10164 (مثلاً Z25 أو Z35). افحص تحليل المصهور: محتوى الكبريت أقل من 0,005 %، محتوى الكالسيوم حوالي 20–40 جزء في المليون، نسبة Ca/S أكبر من 1,5. لحام مثل هذه الفولاذات بإدخال حراري عادي، لكن تجنب التسخين المفرط لسطح الصفيحة. في الفولاذ القديم غير المعروف بنمط كبريتيد صفي لا يساعد التسخين المسبق بشكل موثوق ضد الشقوق الصفائحية – هنا فقط فحص إضافي لسمك الصفيحة أو استبدال بفولاذ حديث دقيق الحبيبات.