Tvarování sulfidů
Tvarování sulfidů přeměňuje protáhlé sulfidy manganu v oceli na kulovité vměstky. K tomu se do taveniny přidává vápník nebo cer. Ocel je pak houževnatější napříč směru válcování a méně často praská v oblasti svaru.
Fyzikálně-chemický mechanismus účinku
V normální oceli se síra váže s manganem na sulfid manganatý (MnS). Při válcování za tepla se tyto měkké sulfidy protáhnou na ploché destičky nebo řádky. Tyto vměstky působí jako vnitřní vruby a oslabují ocel příčně ke směru válcování. Vápník a cer vážou síru silněji než mangan. Přidají-li se do taveniny, vznikají tvrdé sulfidy vápenaté nebo cerité. Tyto sulfidy se při válcování nedeformují a zůstávají jako malé kuličky. Ocel je pak rovnoměrnější ve všech směrech.
Metalurgický význam a rizika při svařování
Řádkové sulfidy způsobují především lamelární trhliny v tepelně ovlivněné zóně. Tyto trhliny vznikají, když smršťovací napětí táhnou příčně k povrchu plechu a roztrhnou ploché vměstky. Zvláště ohrožené jsou T-spoje, koutové svary a tlusté plechy s vysokým obsahem síry. Kulové sulfidy zastavují šíření těchto trhlin, protože nevytvářejí plošné slabiny. Současně vápník a cer vážou volnou síru. Tím se snižuje riziko vzniku trhlin za horka ve svaru. Bez úpravy tvaru sulfidů zůstává ocel anizotropní a náchylná k trhlinám.
Praxe v dílně a pokyny
Pro vysoce namáhané svařované konstrukce vždy používejte oceli s řízeným tvarem sulfidů. Vyžádejte od dodavatele certifikát jakosti ve směru tloušťky podle EN 10164 (například Z25 nebo Z35). Zkontrolujte rozbor tavby: obsah síry pod 0,005 %, obsah vápníku asi 20–40 ppm, poměr Ca/S větší než 1,5. Takové oceli svařujte s normálním tepelným příkonem, ale vyhněte se extrémnímu přehřátí povrchu plechu. U neznámé staré oceli s řádkovým sulfidickým vzorem žádné předehřívání spolehlivě proti lamelárním trhlinám nepomáhá – zde pouze dodatečná zkouška tloušťky plechu, nebo výměna za moderní jemnozrnnou ocel.