UGIMA® 4511 gegloeid

UGIMA® 4511 is een verbeterde bewerkbaarheid van niobium-gestabiliseerd ferritisch roestvrij staal dat tussen 16 en 17% chroom bevat. Naast een goede corrosieweerstand, wordt deze kwaliteit gekenmerkt door zijn hoge geschiktheid voor verschillende werkmethoden zoals machinale bewerking, koude kop en lassen:

Deze UGIMA®-versie van 4511 zorgt voor een aanzienlijk hogere productiviteit bij het draaien van staven dan bij een standaard 4511, evenals voor een goede spaanbreekbaarheid.

Stabilisatie met niobium elimineert het risico van sensibilisatie tijdens het lassen.

Het heeft uitstekende koude-heading-eigenschappen.

Voor bepaalde toepassingen is het een economische vervanging voor 1.4307. De ferritische structuur zorgt voor uitstekende ferromagnetische eigenschappen, goede oxidatieweerstand (met name tegen thermische cycli) en een uitzettingscoëfficiënt vergelijkbaar met die van koolstofstaal.

De structuur van UGIMA® 4511 is volledig ferritisch in de leveringstoestand. De belangrijkste precipitaten zijn Nb-carbonitriden en Mn-sulfiden.

Ugima® 4511 is een zacht ferromagnetisch materiaal (het wordt aangetrokken door een magneet). Magnetisch gloeien wordt gebruikt om de magnetische eigenschappen te optimaliseren en daardoor een hoge relatieve permeabiliteit en lage coërcitiefvelden te bereiken. Deze behandeling kan worden uitgevoerd op door Ugitech geproduceerde staven of op bewerkte onderdelen.

Eigenschappen

Algemeen

Eigendom	Waarde
Dichtheid	7,7 g/cm³

Mechanisch

Eigendom	Temperatuur	Waarde	Commentaar
Elastische modulus	20 °C	220 GPa
	100 °C	215 GPa
	200 °C	210 GPa
	300 °C	205 GPa
	400 °C	195 GPa
Verlenging		20 %	min.
Hardheid, Brinell		200,0	max.
Treksterkte		420,0 - 620,0 MPa

Thermisch

Eigendom	Waarde	Commentaar
Coëfficiënt van thermische uitzetting	0.000010 1/K	20 tot 100°C, 20 tot 200°C
	0,0000105 1/K	20 tot 300°C, 20 tot 400°C
Specifieke warmtecapaciteit	460 J/(kg·K)
Thermische geleidbaarheid	25 W/(m·K)

Elektrisch

Eigendom	Waarde
Elektrische weerstand	6e-07 ·m

Chemische eigenschappen

Eigendom	Waarde	Commentaar
Koolstof	0,03	max.
Chroom	16,0 - 18,0 %
Mangaan	1.0	max.
Niobium	0.6000000000000001	max., min:12xC
Stikstof	0,03	max.
Fosfor	0,04	max.
Silicium	1.0	max.
Zwavel	0,03	max.

Technologische eigenschappen

Eigenschap

Toepassingsgebieden

Energie, proces (magneetkleppen)

Automotive:sensor, injectie, magneetventiel, klepsteun

Agrovoeding

Cosmetica

Gebruiksbeperkingen:cryogene toepassingen (onvoldoende taaiheid), toepassingen die niet-magnetische eigenschappen vereisen, hoge mechanische eigenschappen door thermische behandeling

Koude vorming

Ugima® 4511 is gemakkelijk te bewerken met behulp van de conventionele processen van koudvervormen:koudtrekken, vormgeven, vormen, koud koppen, enz. Dankzij de matige werkhardbaarheid maakt Ugima® 4511 het mogelijk om de spanningen op de gereedschappen te beperken (dus hun slijtage ) tijdens koud werken.

Corrosie-eigenschappen

Putcorrosie :We hebben dit type corrosie beoordeeld door het pittingpotentieel te testen:hoe hoger de mV, hoe groter de weerstand tegen putcorrosie; een neutrale, licht gechloreerde pH-omgeving (0,02 mol/liter natriumchloride) gemeentelijk drinkwater werd gekozen (bij 23°C). De volgende tabel geeft de pitting-potentiaalwaarden die zijn gemeten op monsters van staven die in dwarsrichting zijn gedraaid:

Cijfers	Pitting-potentieel in mV/SCE	Standaardafwijking
UGIMA® 4511	358	18
UGI 4511	366	15
UGI 4016L	361	40

Interkristallijne corrosie:Net als UGI 4511 is UGIMA® 4511 bestand tegen interkristallijne corrosie na lassen of na sensibiliserende warmtebehandeling, waarvan de vereisten zijn gespecificeerd in de normen (test uitgevoerd in overeenstemming met ASTM A262-75 Praktijk E; DIN EN ISO 3651-2 ).

Algemene bewerkbaarheid

Vergeleken met een standaard 1.4511, biedt UGIMA® 4511 een aanzienlijke productiviteitsverhoging bij het draaien van staven, dankzij een langzamere gereedschapsslijtage en vooral een betere spaanbreekbaarheid voor dezelfde snijomstandigheden.

Er werden tests uitgevoerd op een TORNOS SIGMA 32 industriële schroefmachine om de UGIMA® 4511 te vergelijken met een standaard 1.4511 en de verschillen in bewerkbaarheid te kwantificeren. Voor elke soort bestaat de test uit het definiëren van de optimale snijomstandigheden voor verschillende bewerkingen om 1000 componenten te produceren (zie onderstaande afbeelding) zonder van gereedschap te hoeven wisselen.

Draaien (voorbewerken en afwerken):De onderstaande tabel toont de snijcondities die kunnen worden bereikt om 1000 componenten te produceren zonder gereedschap voor elke soort te veranderen, afhankelijk van de bewerkingen (voorbewerken en afwerken) en de gebruikte gereedschappen. De resultaten van een gestandaardiseerde test, de VB15/0.15, zijn aan deze tabel toegevoegd.

Bewerkingen	Extra's	Standaard 1.4511	UGIMA® 4511
Ruw draaien (ap =2 mm; f =0,30 mm/omw)	SECO TM2000 CCMT09T308-F2	Vc =280 m/min	Vc =300 m/min
Voltooien met draaien (1) (ap =0,5 mm; f =0,10 mm/omw)	SECO TM2000 CCMT09T304-F1	Vc =240 m/min	Vc =250 m/min
VB15/0.15 draaien (2) (ap =1,5 mm; f =0,25 mm/omw)	SECO TM2000 CCMT09T308-F2	Vc <200 m/min	Vc =205 m/min

(1) snijomstandigheden zorgen voor ruwheid <1,6 µm op de 1000 bewerkte onderdelen, dankzij beperkte gereedschapsslijtage(2) VB15/0.15:snijsnelheid waarbij 0,15 mm flankslijtage wordt waargenomen in 15 minuten effectieve bewerking.

Bij de drie draaibewerkingen werd voor equivalente gereedschapsslijtage een potentiële productiviteitsstijging van 5 tot 10% geregistreerd met UGIMA® 4511 in tegenstelling tot een standaard 1.4511.

Bovendien werd een spectaculaire verbetering van de spaanbreekbaarheid opgemerkt in UGIMA® 4511 in tegenstelling tot die verkregen met een standaard 1.4511 (zie onderstaande tabel). Dit voorkomt waarschijnlijk de risico's die zich vaak voordoen op 1.4511, waarbij ballen van verwarde chips worden gevormd en niet worden geëvacueerd, waardoor frequente productieonderbrekingen nodig zijn om ze handmatig te verwijderen.

Axiaal boren en afkorten:De onderstaande tabel toont de snijcondities die kunnen worden bereikt om 1000 componenten te produceren zonder gereedschap voor elke soort te hoeven veranderen, afhankelijk van de bewerkingen en de gebruikte gereedschappen.

Bewerkingen	Extra	Standaard 1.4511	UGIMA® 4511
Axiaal boren	GÜHRING RT100F 6 mm – DK460UF	Vc =80 m/min f =0,125 mm/omw	Vc =100 m/min f =0,125 mm/omw
Axiaal boren	ISCAR IC908 9,9 mm – ICM099	Vc =80 m/min f =0,10 mm/omw	Vc =100 m/min f =0,10 mm/omw
Cross-cutting *	ISCAR IC830 DGN3102JT	Vc =250 m/min f =0,15 mm/omw	Vc =250 m/min f =0,15 mm/omw

* grensvoorwaarden voor de schroefmachine bereikt in termen van spilvermogen  maakt geen onderscheid tussen de twee graden mogelijk

Voor axiaal boren met 2 verschillende boren (een GÜHRING vol-gecoate hardmetalen boor en een ISCAR-boor met een gecoate hardmetalen puntinzet), maakt UGIMA® 4511 het mogelijk om de productiviteit bij deze bewerkingen met ongeveer 25% te verhogen. Dit significante verschil is voornamelijk te wijten aan de kortere spanen die zijn verkregen met UGIMA® 4511 (zie foto hieronder), die daarom gemakkelijker kunnen worden afgevoerd, waardoor wordt voorkomen dat de boor breekt door hun rotatie tijdens het boren te blokkeren.

Voor de uitschakelbewerking zijn de bereikte snijomstandigheden zo hoog dat de capaciteitslimiet van de TORNOS SIGMA 32-schroefmachine wordt bereikt, waardoor het verschil tussen UGIMA® 4511 en de standaard 1.4511 niet kan worden gekwantificeerd. Deze zeer hoge snijcondities worden echter alleen bereikt bij het werken met een constante snijsnelheid en niet bij een constant toerental.

Warmtebehandeling

Om de taaiheid na koude vervorming te herstellen, kan Ugima® 4511 worden behandeld bij een temperatuur tussen 750 en 850°C en luchtgekoeld.

Warmvorming

Ugima® 4511 heeft een uitstekende warmverwerkbaarheid bij alle temperaturen, dankzij de volledig ferritische structuur. Het kan heet worden gevormd door te smeden of te walsen tussen 800°C en 1150°C. De verwarmingstemperatuur mag niet hoger zijn dan 1150°C om overmatige korrelgroei te voorkomen.

Overig

Beschikbare producten:

Product	Formulier	Afwerking	Tolerantie	Afmeting
Bars	Ronde	Opgerold ontkalkt	k13 – k12	∅ 22 tot 71
		Gedraaid	10 + 11	∅ 22 tot 70
		Grond	7+8+9+opties	∅ 2 tot 70
		Getekend	9	∅ 2 tot 30
		Zwart	± 1% ∅	∅ 23 tot 73
Billet	Vierkant			50 tot 120

Andere opties:neem contact op met de leverancier

Lassen

Dankzij de niobiumstabilisatie kan UGIMA® 4511 op dezelfde manier worden gelast als een standaard 1.4511 door de meeste booglasprocessen (GMAW/GTAW, met of zonder toevoegmetaal, SMAW, plasma, enz.), door laser, weerstand (spot of naad), wrijvings- of elektronenstraallassen, enz.

Er mag geen warmtebehandeling worden uitgevoerd voor of na het lassen om ferritische korrelgroei in de kwaliteit te voorkomen.

Als een lasvulmetaal wordt gebruikt, heeft een homogeen (gestabiliseerd ferritisch) toevoegmetaal zoals uitlaat F1 (18LNb) de voorkeur om ervoor te zorgen dat het gelaste gebied (lasmetaalzone) [WM] en warmtebeïnvloede zone [HAZ]) een 100 % homogene ferritische structuur; voor dikke lassen (≥ 3 mm) wordt de voorkeur gegeven aan een austenitisch toevoegmetaal zoals ER308L(Si) (1.4316) om het risico van brosheid van de WZ door overmatige korrelgroei te elimineren.

In GMAW mag het beschermgas, net als in GTAW, geen waterstof of stikstof bevatten. In GMAW wordt gelast onder Ar (+ eventueel He) + 1 tot 3% O₂ of CO₂. In GTAW wordt er gelast onder Ar (+ eventueel He).

UGIMA® 4509 Work Hardened (getekend) UGIMA® 4541 Work Hardened (getekend)

Metaal

Hars

vezel

Samengesteld materiaal