Sulfidformgiving

Fysisk-kjemisk virkningsmekanisme

I vanlig stål binder svovel seg til mangan og danner mangansulfid (MnS). Ved varmvalsing strekkes disse myke sulfidene til flate plater eller bånd. Disse inneslutningene virker som indre kjerver og svekker stålet på tvers av valseretningen. Kalsium og cerium binder svovel sterkere enn mangan. Tilsetter man dem i smelten, dannes harde kalsium- eller ceriumsulfider. Disse sulfidene deformeres ikke under valsingen og forblir som små kuler. Stålet blir jevnere i alle retninger.

Metallurgisk relevans og risiko ved sveising

Båndformede sulfider forårsaker hovedsakelig lamellærriss i varmepåvirket sone. Disse sprekkene oppstår når krympespenninger trekker på tvers av plateoverflaten og de flate inneslutningene revner. Spesielt utsatt er T-fuger, hjørnesveiser og tykke plater med høyt svovelinnhold. Kuleformede sulfider stopper denne sprekkutbredelsen fordi de ikke danner flate svakhetssoner. Samtidig binder kalsium og cerium fritt svovel. Dermed synker faren for varmsprekker i sveisesømmen. Uten sulfidformgiving forblir stålet anisotropt og sprekkeutsatt.

Verkstedpraksis og handlingsanvisninger

For høyt belastede sveisekonstruksjoner bruk alltid stål med kontrollert sulfidformgiving. Krev fra leverandøren Z-kvalitetscertifikat i henhold til EN 10164 (for eksempel Z25 eller Z35). Sjekk smelteanalysen: svovelinnhold under 0,005 %, kalsiuminnhold omtrent 20–40 ppm, forholdet Ca/S større enn 1,5. Sveising av slike stål med normal varmetilførsel, men unngå ekstrem overoppheting av plateoverflaten. Ved ukjent gammelt stål med båndformet sulfidmønster hjelper ingen forvarming pålitelig mot lamellærriss – her er det bare tilleggskontroll av platetykkelsen eller utskifting til moderne finkornstål som gjelder.