עיצוב גופרית

מנגנון פעולה פיזיקלי-כימי

בפלדה רגילה, גופרית מתחברת עם מנגן למנגן גופרית (MnS). בגלגול חם, גופרית רכה זו נמתחת ללוחות שטוחים או שורות. תכלילים אלו פועלים כחריצים פנימיים ומחלישים את הפלדה בכיוון הרוחב לכיוון הגלגול. סידן וצריום קושרים גופרית חזק יותר ממנגן. אם מוסיפים אותם למתכת, נוצרים סידן או צריום גופרית קשים. גופרית זו לא מתעוותת במהלך הגלגול ונשארת ככדורים קטנים. הפלדה הופכת אחידה יותר בכל הכיוונים.

רלוונטיות מטלורגית וסיכונים בריתוך

גופרית בצורת שורות גורמת בעיקר לסדקי למֵלות באזור מושפע חום. סדקים אלו נוצרים כאשר מאמצי התכווצות מושכים לרוחב פני הלוח והתכלילים השטוחים נקרעים. במיוחד בסיכון גבוה הם חיבורי T, ריתוכי פינה ולוחות עבים עם תכולת גופרית גבוהה. גופרית כדורית עוצרת התפשטות סדקים אלו, מכיוון שהם לא יוצרים נקודות תורפה שטחיות. במקביל, סידן וצריום קושרים גופרית חופשית. בכך פוחת הסיכון לסדקים חמים בריתוך. ללא עיצוב גופרית, הפלדה נשארת אנאיזוטרופית ומועדת לסדקים.

תרגול בסדנה והנחיות פעולה

למבני ריתוך בעלי עומס גבוה, השתמשו תמיד בפלדות עם עיצוב גופרית מבוקר. דרשו מהספק תעודת איכות Z לפי EN 10164 (לדוגמה Z25 או Z35). בדקו את ניתוח המתכת: תכולת גופרית מתחת ל-0.005 %, תכולת סידן בערך 20–40 ppm, יחס Ca/S גדול מ-1.5. רתכו פלדות כאלה עם הכנסת חום רגילה, אך הימנעו מחימום יתר קיצוני של פני הלוח. בפלדה ישנה לא ידועה עם דפוס גופרית בשורות, שום חימום מוקדם לא עוזר באופן אמין נגד סדקי למֵלות – כאן רק בדיקה נוספת של עובי הלוח או החלפה בפלדה מודרנית מגורענת עדינה.