UGIMA® 4509 Werkverhard Getrokken: Ferritisch roestvrij staal met verbeterde bewerkbaarheid en corrosiebestendigheid
UGIMA® 4509: Ferritisch roestvrij staal voor machining, koudstauwen en lassen
UGIMA® 4509 is een ferritisch roestvrij staal met ~18% chroom, gestabiliseerd met niobium en titanium. Naast goede corrosiebestendigheid kenmerkt deze kwaliteit zich door hoge geschiktheid voor bewerking, koudstauwen en lassen. De UGIMA®-versie levert aanzienlijk hogere bewerkingsproductiviteit dan standaard 4509 door langzamere slijtage en betere spanbreking. Niobium-stabilisatie elimineert gevoeligheidsrisico bij lassen; titanium beperkt korrelgrootte in gelaste zones.
Uitstekende koudstauweigenschappen. Voor sommige toepassingen economische vervanging voor austenitische kwaliteiten (1.4307, 1.4305). Ferrietische structuur garandeert uitstekende ferromagnetische eigenschappen, goede oxidatiebestendigheid (vooral thermische cycli) en uitrekkingscoëfficiënt vergelijkbaar met koolstofstaal.
Structuur in geleverde toestand volledig ferrietisch. Hoofdneerslagen: Nb-carbinitrieden, Ti-nitrieden, Ti-sulfiden of Ti-carbosulfiden.
Eigenschappen
Algemeen
| Eigenschap | Waarde |
|---|---|
| Dichtheid | 7,7 g/cm³ |
Mechanisch
| Eigenschap | Temperatuur | Waarde | Opmerking |
|---|---|---|---|
| Elasticiteitsmodulus | 20 °C | 220 GPa | |
| 100 °C | 215 GPa | ||
| 200 °C | 210 GPa | ||
| 300 °C | 205 GPa | ||
| 400 °C | 195 GPa | ||
| Rek | 8,0 – 15,0 % | min., afhankelijk van afmeting | |
| Treksterkte | 400,0 – 750,0 MPa | min., afhankelijk van afmeting |
Thermisch
| Eigenschap | Waarde | Opmerking |
|---|---|---|
| Uitrekkingscoëfficiënt | 0,000010 1/K | 20–100 °C, 20–200 °C |
| 0,0000105 1/K | 20–300 °C, 20–400 °C | |
| Specifieke warmtecapaciteit | 460 J/(kg·K) | |
| Warmtegeleiding | 25 W/(m·K) |
Elektrisch
| Eigenschap | Waarde |
|---|---|
| Elektrische weerstand | 6·10⁻⁷ Ω·m |
Chemische samenstelling
| Element | Waarde | Opmerking |
|---|---|---|
| Koolstof | 0,03 | max. |
| Chroom | 17,5 – 18,5 % | |
| Mangaan | 1,0 | max. |
| Niobium | 0,70 | max., min: 0,30+(3×C) |
| Stikstof | 0,03 | max. |
| Fosfor | 0,03 | max. |
| Silicium | 1,0 | max. |
| Zwavel | 0,015 | max. |
| Titanium | 0,1 – 0,30 % |
Technologische eigenschappen
Toepassingsgebieden
- Energie, procesindustrie (magnetkleppen)
- Automotive: lambda-sensorsteun, injectie, magnetkleppen, magnetische toepassingen (solenoïdes)
Beperkingen: Cryogene toepassingen (ontoereikende zwaarte), toepassingen vereisend niet-magnetische eigenschappen.
Koud vervormen
UGIMA® 4509 gemakkelijk te verwerken in conventionele koudvervormingsprocessen: kouddraaien, vormgeven, koudstauwen, etc. Matige verharding → lagere krachten op gereedschappen.
Corrosiebestendigheid
Putcorrosie: Getest via pittingpotentieel (mV/SCE, hoe hoger, hoe beter) in neutrale, licht gechlorideerde omgeving (0,02M NaCl, drinkwater, 23 °C) op gedraaide staven (dwaarrichting).
| Kwaliteit | Pittingpotentieel (mV/SCE) | Standaardafwijking |
|---|---|---|
| UGI 4509 | 484 | 3 |
| UGIMA® 4509 | 447 | 8 |
| UGIMA® 4511 | 360 | 20 |
Gedrag van UGIMA® 4509 vergelijkbaar met UGI 4509.
Zoutneveltest (ISO 9227): Op 15 mm staven (lengterichting, mechanisch gepolijst SiC 1200). Na 500 uur: 90% oppervlakte vrij van putcorrosie voor beide UGIMA® 4509 en UGI 4509 → identieke bestendigheid.
Hochtemperatuuroxidatie (cyclisch, 900 °C, 20 min, luchtkoeling, 300 cycli): Oxidelagdiktes (fijn, hechtend) vergelijkbaar.
| Kwaliteit | Oxidelaagdikte (mg/cm²) na 300 cycli |
|---|---|
| UGI® 4509 | 1,9 |
| UGIMA® 4509 | 1,7 |
| UGIMA® 4511 | 1,2 |
Algemene bewerkbaarheid
Ten opzichte van standaard 1.4509: significante productiviteitsstijging door langzamere slijtage en betere spanbreking bij gelijke condities.
Draaien (VB15/0,15 droog, CNC, ap=1,5mm, f=0,25mm/toer): ~6% productiviteitsstijging + verbeterde spanbreking (minder machine stilstand).
| Operatie | Gereedschap | Standaard 1.4509 | UGIMA® 4509 |
|---|---|---|---|
| Draaien VB15/0,15 | SECO TM2000 CNMG 120408-MF4 | Vc = 390 m/min | Vc = 415 m/min |
| Spanbrekzone CBZ (Vc=150 m/min) | SECO TM2000 CNMG 120408-MF4 | 38/56 condities | 43/56 condities |
(1) VB15/0,15: snijsnelheid voor 0,15 mm flankenslijtage in 15 min; (2) CBZ: voeding 0,1–0,4 mm/toer (stap 0,05), diepte 0,5–4 mm (stap 0,5) bij constante snelheid → 56 geteste condities.
Draaiautomaatwerk (TORNOS SIGMA 32): Productie 1000 onderdelen zonder gereedschapswissel.
| Operatie | Gereedschap | Standaard 1.4509 | UGIMA® 4509 |
|---|---|---|---|
| Rauwdraaien (ap=2mm, f=0,30) | SECO TM2000 CCMT09T308-F2 | Vc = 150 m/min¹ | Vc = 195 m/min |
| Afwerkdraaien (ap=0,5mm, f=0,10) | SECO TM2000 CCMT09T304-F1 | Vc = 275 m/min³ | Vc = 275 m/min³ |
| Draaien VB15/0,25 (ap=1,5mm, f=0,25) | SECO TM2000 CCMT09T308-F2 | Vc = 220 m/min⁵ | Vc = 265 m/min |
¹ Standaard 1.4509: slechte spanbreking bij f=0,3 → machine stilstanden; f=0,35, Vc=130 geeft 1000 stuks met goede spanbreking maar Ra > 3,2 µm. ² Condities voor Ra < 1,6 µm door beperkte slijtage. ³ Maximale snijsnelheid machine → geen differentiatie. ⁴ VB15/0,25: snijsnelheid voor 0,25 mm flankenslijtage in 15 min. ⁵ Extreme condities voor standaard → slechte ruwheid door overmatige slijtage.
Productiviteitsstijging tot 30% bij de drie draaioperaties.
Afsteken:
| Operatie | Gereedschap | Standaard 1.4509 | UGIMA® 4509 |
|---|---|---|---|
| Dwaarsafsteken | SANDVIK QD-NG-0300-0001-CF 1105 | Vc = 100 m/min, f = 0,07 mm/toer | Vc = 130 m/min, f = 0,10 mm/toer |
Bij afsteken: >80% productiviteitsstijging met UGIMA® 4509.
Warmtebehandeling
Zachtglühen: Herstel duktiliteit na koude vervorming: 750–900 °C, luchtgekoeld.
Warm vervormen
Uitstekende smeebaarheid bij alle temperaturen (volledig ferrietische structuur). Warm vervormen door smeden/walzen tussen 800–1150 °C. Opwarmtemperatuur ≤ 1150 °C om excessieve korrelgroei te voorkomen.
Beschikbare producten
| Product | Vorm | Afwerking | Tolerantie | Afmeting |
|---|---|---|---|---|
| Staven | Rond | Gewalst ontzadeld | k13 – k12 | Ø 22–71 |
| Gedraaid | 10 + 11 | Ø 22–70 | ||
| Geschlpen | 7+8+9+opties | Ø 2–70 | ||
| Getrokken | 9 | Ø 2–30 | ||
| Zwart | ± 1% Ø | Ø 23–73 |
Andere producten: contacteer leverancier.
Lassen
Dankzij niobium/titanium bi-stabilisatie lasbaar als standaard 1.4509: meeste booglasprocessen (MIG/TIG met/zonder vulaardraad, bedekte elektrodes, plasma), laser, weerstand (punt/naad), wrijving, elektronenbundel. Geen warmtebehandeling voor of na lassen (ferrietische korrelgroei).
- Vulaardraad: Homogeen (gestabiliseerd ferriet) bijv. EXHAUST® F1 (18LNb) voor 100% ferrietische WZ/WIZ. Bij dikke lassen (≥3 mm): austenitisch vulaardraad ER308L(Si) (1.4316) om korrelgroei/verzwakking WZ te voorkomen.
- MIG: Beschermingsgas Ar (+ He) + 1–3% O₂ of CO₂. Geen H₂, geen N₂ (eventueel paar % N₂ om N₂-verlies te compenseren).
- TIG: Absoluut neutraal gas (Ar, eventueel He). Geen H₂. Gemakkelijker goede zwaarte WIZ door afwezigheid zuurstof.
Metaal
- DIN 17440 X8CrNiS18-9: Premium koudgewalst austenitisch roestvrij staal voor voedings-, cosmetische- en chemische industrie
- EN 10139 DC01 Staal Grad C290 – Koudgewalst, Versterkt voor Auto- en Industriële Toepassingen
- EN 10139 Grad DC01 (C390) – Premium Koudgewalst, Versterkt Staal voor Auto- en Industriële Toepassingen
- EN 10139 Grad DC01 (C490) – Hoog-Hardheid Versterkt Staal voor Auto- en Industrieel Gebruik
- EN 10139 DC01 Versterkt Staal (C590) – Premium Hardheid voor Auto- en Apparaten
- UGIMA® 4057 – Premium Martensitisch Roestvrij Staal met Superieure Bewerkbaarheid
- UGIMA® 4571 Koudverhard Roestvrij Staal – Superieure Bewerkbaarheid & Productiviteit
- UGIMA® 4057 – Premium Martensitisch Roestvrij Staal met Superieure Freesbaarheid
- UGIMA® 4362 Werkverhard: Verbeterde Freesbaarheid & Superieure Corrosiebestendigheid
- UGI 4435 IRH: Oplossingsgeglüht & Werkverhard – Superieure Corrosiebestendigheid & Huidvriendelijk
- X2CrTiNb18 (1.4509) – Ferritisch chroomstaal met superieure corrosiebestendigheid