Conformación de sulfuros
La conformación de sulfuros transforma los sulfuros de manganeso alargados en el acero en inclusiones esféricas. Para ello, se añade calcio o cerio a la masa fundida. El acero se vuelve más tenaz en la dirección transversal a la laminación y se agrieta con menos frecuencia en la zona de soldadura.
Mecanismo de acción fisicoquímico
En el acero normal, el azufre se combina con el manganeso para formar sulfuro de manganeso (MnS). Durante el laminado en caliente, estos sulfuros blandos se estiran formando plaquetas o líneas. Estas inclusiones actúan como muescas internas y debilitan el acero en dirección transversal al laminado. El calcio y el cerio unen el azufre más fuertemente que el manganeso. Si se añaden a la masa fundida, se forman sulfuros de calcio o cerio duros. Estos sulfuros no se deforman durante el laminado y permanecen como pequeñas esferas. El acero se vuelve más homogéneo en todas las direcciones.
Relevancia metalúrgica y riesgos en la soldadura
Los sulfuros en forma de líneas causan principalmente fisuras laminares en la zona afectada por el calor. Estas fisuras aparecen cuando las tensiones de contracción actúan transversalmente a la superficie de la chapa y rasgan las inclusiones planas. Particularmente peligrosos son los empalmes en T, las soldaduras de esquina y las chapas gruesas con alto contenido de azufre. Los sulfuros esféricos detienen esta propagación de fisuras porque no forman puntos débiles superficiales. Al mismo tiempo, el calcio y el cerio fijan el azufre libre. Esto reduce el riesgo de fisuración en caliente en la soldadura. Sin el control de la forma de los sulfuros, el acero permanece anisotrópico y propenso a fisuras.
Práctica de taller e instrucciones de trabajo
Para construcciones soldadas de alta solicitación, utilice siempre aceros con control de la forma de los sulfuros. Exija al proveedor el certificado de calidad Z según EN 10164 (por ejemplo, Z25 o Z35). Verifique el análisis de colada: contenido de azufre inferior a 0,005 %, contenido de calcio aproximadamente 20–40 ppm, relación Ca/S mayor que 1,5. Suelde estos aceros con aporte de calor normal, pero evite un calentamiento extremo de la superficie de la chapa. En aceros viejos desconocidos con sulfuros en líneas, ningún precalentamiento ayuda de forma fiable contra las fisuras laminares: en este caso, solo un ensayo adicional del espesor de la chapa o su sustitución por un acero moderno de grano fino.