UGI® KC35N: Koudgetrokken & Uitgehard Nickelf-Chroom-Molybdeenlegering voor Superieure Sterkte en Corrosiebestendigheid
UGI® KC35N is een niet-magnetische nikkel-kobalt-chroom-molybdeenlegering uit het meervoudige legeringssysteem die een uitstekende combinatie bezit van ultra-hoge trekksterkte, goede duktiliteit en zwaarte, en uitstekende corrosiebestendigheid. Daarnaast vertoont deze legering een uitzonderlijke bestendigheid tegen sulfidering, hoge-temperatuuroxydatie en waterstofverspringing.
UGI® KC35N kan geproduceerd worden om te voldoen aan specifieke eisen. Het is mogelijk om deze legering te vervaardigen in een groot bereik van nominale mechanische eigenschappen: van gegloeide toestand (UTS: 800 – 1000 MPa) tot koudgetrokken toestand (treksterkte van 1300 MPa tot 2000 MPa) binnen een bereik van +/- 100 MPa.
De invloed van de warmtebehandeling is verwaarloosbaar in de gegloeide toestand, maar wordt belangrijker naarmate de koude-verharding toeneemt.zelfs als het gevraagde mechanische weerstandsniveau alleen door kouddraaien bereikt kan worden, is het toch wenselijk om een lichtere kouddraai-toestand te gebruiken en de gevraagde mechanische eigenschappen na warmtebehandeling te bereiken; de warmtebehandeling stabiliseert het materiaal.
Eigenschappen
Algemeen
| Eigenschap | Waarde |
|---|---|
| Dichtheid | 8,34 g/cm³ |
Mechanisch
| Eigenschap | Temperatuur | Waarde |
|---|---|---|
| Elasticiteitsmodulus | 20 °C | 235 GPa |
| 200 °C | 219 GPa | |
| 500 °C | 201 GPa | |
| Schuifmodulus | 20 °C | 80,9 GPa |
| 200 °C | 74,7 GPa | |
| 500 °C | 67,8 GPa | |
| Treksterkte | 1300,0 - 2000,0 MPa |
Thermisch
| Eigenschap | Waarde | Opmerking |
|---|---|---|
| Uitzettingscoëfficiënt | 0,0000128 1/K | 20 tot 100°C |
| Smeltpunt | 1315,0 - 1440,0 °C | |
| Warmtegeleiding | 11,24 W/(m·K) |
Elektrisch
| Eigenschap | Waarde |
|---|---|
| Elektrische weerstand | 1,03 × 10⁻⁸ Ω·m |
Magnetisch
| Eigenschap | Waarde | Opmerking |
|---|---|---|
| Relatieve magnetische permeabiliteit | 1,0009 [-] | max., 500 / 1000 Oe |
Chemische samenstelling
| Element | Waarde | Opmerking |
|---|---|---|
| Boraat | 0,01 % | |
| Koolstof | 0,03 | max. |
| Chroom | 19,0 - 21,0 % | |
| IJzer | 1,0 | max. |
| Mangaan | 0,15 | |
| Molybdeen | 9,0 - 10,5 % | |
| Nikkel | 33,0 - 37,0 % | |
| Fosfor | 0,015 | max. |
| Silicium | 0,15 | |
| Zwavel | 0,01 | max. |
| Titaan | 1,0 | max. |
Technologische eigenschappen
Toepassingsgebieden
- Medisch: prothesen en fixatieschroeven, pacemaker-elektroden, vasculaire stents, vene cava filter, orthodontie, accessoires…
- Luchtvaartindustrie: veren, torsiestaaf, gyroscoop-onderdelen
- Scheepsbouw: fittingen, veren en kabels
- Horlogerie: veren, onderdelen van horloge-armband, pennen, kroon, drukknopveren
- Elektronica-industrie: niet-magnetische onderdelen
- Kracht- en druksensoren
- Olie- en gasindustrie: veren, niet-magnetische onderdelen, corrosie- en slijtvaste onderdelen
Corrosie-eigenschappen
UGI® KC35N bezit een uitstekende bestendigheid tegen sulfidering, hoge-temperatuuroxydatie, waterstofverspringing, zoutoplossingen en de meeste minerale zuren. Het vertoont een uitzonderlijke bestendigheid tegen spanningscorrosiebarsting bij zeer hoge sterkteniveaus onder zware omgevingsomstandigheden die de meeste conventionele legeringen laten barsten. Het is ook zeer bestendig tegen andere vormen van gelokaliseerde aanval, zoals putcorrosie en krofcorrosie.
Omdat UGI® KC35N een extreem edele legering is, kan dit leiden tot galvanische corrosie wanneer het elektrisch gekoppeld wordt met meer actieve metalen zoals koolstofstaal, type 316 roestvrij staal, of K MONEL®.
UGI® KC35N legering is opgenomen in NACE MR0175 met een maximale hardheid van Rockwell HRC 35 (maximale hardheid van Rockwell HRC 48 in specifieke koudverlaagde plus uitgehardde toestand). Deze materiaaleisen vermelden sulfidespanningscorrosiebestendige materialen voor blootstelling aan zure omgevingen, zoals in gas- en olieputdiensten.
| Medium | Niveau |
|---|---|
| Azijnzuur | Uitstekend |
| Zwavelzuur | Goed |
| Zeewater | Uitstekend |
| Vochtigheid | Uitstekend |
| Zoutnevel (NaCl) | Uitstekend |
| Salpeterzuur | Goed |
| Fosforzuur | Goed |
| Natriumhydroxide | Goed |
Algemene bewerkbaarheid
De hoge mechanische eigenschappen in de getrokken toestand en de mogelijkheid van koudeverharding tijdens bewerking, vereisen specifieke voorzorgsmaatregelen voor bewerking:
- Robuuste en starre machines
- Matige snijsnelheden
- Hardmetaal gereedschappen, of gelootste plakjes, met grote hoek
- Koel- en smeerolie met hoge prestaties
Bewerkbaarheidsstudies hebben aangetoond dat deze legering bewerkbaarheidskenmerken bezit die superieur zijn aan die van Waspaloy®, een breed gebruikte standaard voor de bewerkbaarheid van nikkel-kobalt-chroom-basislegeringen. Bewerkingsparameters voor UGI® KC35N zijn vergelijkbaar met die gebruikt voor Waspaloy® legering.
Warmtebehandeling
UGI® KC35N kan uitgehard worden in het temperatuurbereik van 430 / 650 °C / luchtkoeling.
Voor optimale eigenschappen moet koudvervormd KC35N legering uitgehard worden @ 540 – 600 °C.
De invloed van de behandeling op gegloeid materiaal is verwaarloosbaar maar wordt heel belangrijk bij koudgetrokken producten.
Lassen
UGI® KC35N legering kan met succes TIG gelast worden. In het algemeen zijn las-eigenschappen vergelijkbaar met die van type 304 roestvrij staal. Vergelijkbare voorbereidingen en voorzorgsmaatregelen dienen toegepast te worden.
De lasparameters moeten aangepast worden om ervoor te zorgen dat de warmte-invoer per pas laag is. Ongeveer 1/2 tot 2/3 van de warmte-invoer die gebruikt wordt om maraging staal en type 304 roestvrij staal te lassen, moet gebruikt worden.
Metaal
- DIN 1654-5 X3CrNiCu18-9: Premium Koudgetrokken & Gegoten Austenitisch Roestvrij Staal
- EN 10277‑2 Gehalte ZSt50‑2: Koudgetrokken & Gedraaid Hoogsterk Staal
- EN 10277-2 Gehalte ZSt60-2: Koudgetrokken, Gedraaid & Genormaliseerd Staal voor Hoogsterkte Toepassingen
- EN 10277-2 Gehalte ZSt70-2: Hoogpresterend Koudgetrokken & Genormaliseerd Staal voor Slijtvaste Toepassingen
- DIN 1654-5 Kwaliteit X5CrNiMo17-12-2: Premium Koudgetrokken & Aangedaan Roestvrij Staal
- DIN 1654-5 Gehalte X2CrNi19-11: Koudgetrokken & aangelaaid staal voor hoge prestaties
- DIN 1654-5 X2CrNiMoN17-13-3 – Koudgetrokken & Aangedaald Austenitisch Staal
- DIN 1654-5 X2CrNiN18-10 – Koudgetrokken & Aangedaald Austenitisch Roestvrij Staal
- EN 10277-5 Gehalte Cm60: Koudgetrokken of Gedraaid en Genormaliseerd Staal voor Zware Belasting
- UGI® HT286 Legering – Geanzend en Koudgetrokken voor Hoogpresterende Toepassingen
- EN 10277-5 Gehalte C35: Koudgetrokken of Gedraaide, Genormaliseerde Staal voor Auto- en Machinebouw