Szulfidformálás

Fizikai-kémiai hatásmechanizmus

A normál acélban a kén mangánnal egyesülve mangán-szulfidot (MnS) képez. Melegalakításkor ezek a lágy szulfidok lapos lemezekké vagy sorokká nyúlnak. Ezek a zárványok belső bevágásként hatnak, és gyengítik az acélt a hengerlési irányra merőlegesen. A kalcium és a cérium erősebben köti a ként, mint a mangán. Ha ezeket az ömledékhez adjuk, kemény kalcium- vagy cérium-szulfidok képződnek. Ezek a szulfidok hengerléskor nem deformálódnak, és apró gömbök maradnak. Az acél minden irányban egyenletesebb lesz.

Kohászati jelentőség és kockázatok hegesztéskor

A soralakú szulfidok főleg lamellás repedéseket okoznak a hőhatásövezetben. Ezek a repedések akkor keletkeznek, amikor a zsugorodási feszültségek a lemezfelületre merőlegesen húznak, és a lapos zárványok felrepednek. Különösen veszélyeztetettek a T-kötések, sarokvarratok és a nagy vastagságú, magas kéntartalmú lemezek. A gömb alakú szulfidok megállítják ezt a repedésterjedést, mert nem képeznek felületi gyenge pontokat. Ugyanakkor a kalcium és a cérium megköti a szabad ként. Ezáltal csökken a forrasztási repedések veszélye a varratban. Szulfidformázás nélkül az acél anizotróp és repedésre hajlamos marad.

Műhelygyakorlat és teendők

Nagy igénybevételű hegesztett szerkezetekhez mindig ellenőrzött szulfidformázású acélt használjon. Kérje a szállítótól a Z-minőségű tanúsítványt a EN 10164 szerint (például Z25 vagy Z35). Ellenőrizze az ömledékelemzést: kéntartalom 0,005 % alatt, kalciumtartalom körülbelül 20–40 ppm, Ca/S arány nagyobb, mint 1,5. Hegessze ezeket az acélokat normál hőbevitellel, de kerülje a lemezfelület túlzott túlhevítését. Ismeretlen, soralakú szulfidmintázatú régi acélnál az előmelegítés nem véd megbízhatóan a lamellás repedések ellen – ilyenkor csak a lemezvastagság kiegészítő vizsgálata vagy a modern finomszemcsés acélra való csere segít.