UGIMA® 4511 Gegloeid: Verbeterde Bearibaarheid & Corrosiebestendigheid

UGIMA® 4511 is een verbeterde, niobium-gestabiliseerde ferritische roestvrije staal met een chroomgehalte tussen 16 en 17%. Naast goede corrosiebestendigheid kenmerkt deze kwaliteit zich door een hoge geschiktheid voor diverse bewerkingsmethoden zoals draaien, koudstampen en lassen:

• Deze UGIMA®-versie van 4511 maakt een aanzienlijk hogere productiviteit bij staafdraaien mogelijk ten opzichte van standaard 4511, evenals een goede spanbreuk.
• Stabilisatie met niobium elimineert het risico op sensibilisatie tijdens lassen.
• Het bezit uitstekende koudstampeigenschappen.

Voor bepaalde toepassingen is het een economische vervanging voor 1.4307. De ferritische structuur zorgt voor uitstekende ferromagnetische eigenschappen, goede oxidatiebestendigheid (in het bijzonder tegen thermische cycli) en een uitdingscoëfficiënt vergelijkbaar met dat van koolstofstaal.

De structuur van UGIMA® 4511 is in de geleverde toestand volledig ferritisch. De hoofduitzettingen zijn niobium-carbinitriden en mangaan-sulfiden.

Ugima® 4511 is een zacht ferromagnetisch materiaal (het wordt aangedoken door een magneet). Magnetisch gloeien wordt gebruikt om de magnetische eigenschappen te optimaliseren en daarmee een hoge relatieve permeabiliteit en lage coercitieve velden te bereiken. Deze behandeling kan worden uitgevoerd op zowel staafmateriaal van Ugitech als op bewerkte onderdelen.

Eigenschappen

Algemeen

Mechanisch

Thermisch

Elektrisch

Chemische samenstelling

Technologische eigenschappen

Toepassingsgebieden

• Energie, procesindustrie (magnetkleppen)
• Automotive: sensoren, injectie, magnetkleppen, klepondersteuning
• Land- en tuinbouw / voedingsindustrie
• Cosmetica

Gebruiksbeperkingen: cryogene toepassingen (onvoldoende zwaarte), toepassingen die niet-magnetische eigenschappen vereisen, hoge mechanische eigenschappen door warmtebehandeling.

Koudvormen

Ugima® 4511 is gemakkelijk te bewerken met conventionele koudvormingsprocessen: koudtrekken, vervormen, koudstampen, enz. Dankzij de matige verharding bij koudvorming, beperkt Ugima® 4511 de spanningen op de gereedschappen (en dus hun slijtage) tijdens koudbewerking.

Corrosie-eigenschappen

Gaatjescorrosie: Beoordeeld door meting van het gaatjespotentieel: hoe hogere mV, des te betere bestendigheid. Getest in neutrale, licht gechlorideerde omgeving (0,02 mol/l natriumchloride) van drinkwater (23°C). Hieronder de gemeten waarden op monsters van staven, gedraaid in dwarsrichting:

Interkristallijne corrosie: Net als UGI 4511 weerstaat UGIMA® 4511 interkristallijne corrosie na lassen of na sensibiliserende warmtebehandeling, conform de eisen in de normen (test volgens ASTM A262-75 Praktijk E; DIN EN ISO 3651-2).

Algemene bearibaarheid

In vergelijking met standaard 1.4511 levert UGIMA® 4511 een aanzienlijke productiviteitsverhoging bij staafdraaien, dankzij langzamere gereedschapslijzage en vooral betere spanbreuk bij dezelfde snijvoorwaarden.

Tests werden uitgevoerd op een TORNOS SIGMA 32 draaibank om UGIMA® 4511 te vergelijken met standaard 1.4511. Voor elke kwaliteit werden de optimale snijvoorwaarden bepaald voor verschillende bewerkingen om 1000 onderdelen te produceren zonder gereedschapswissel.

Draaien (ruw & afwerken)

(1) Snijvoorwaarden die ruwheid < 1,6 µm garanderen op 1000 onderdelen, dankzij beperkte gereedschapslijzage.
(2) VB15/0,15: snijsnelheid waarbij 0,15 mm flanklijzage wordt gemeten na 15 minuten effectieve bewerking.

In de drie draaioperaties werd bij equivalente gereedschapslijzage een potentiële productiviteitsstijging van 5 tot 10% vastgesteld met UGIMA® 4511 ten opzichte van standaard 1.4511.

Daarnaast werd een spectaculaire verbetering van de spanbreuk waargenomen bij UGIMA® 4511. Dit voorkomt de risico's die vaak bij 1.4511 worden tegengekomen, waarbij verstrengelde spanbollen ontstaan die niet worden geëvacueerd, wat frequente productiestoppen noodzakelijk maakt voor handmatige verwijdering.

Axiaal boren en afsnijden

* Limietvoorwaarden van de draaibank bereikt qua spindelvermogen → geen differentiatie tussen de twee kwaliteiten mogelijk.

Bij axiaal boren met twee verschillende boortjes (GÜHRING volhartmetaal gecoat en ISCAR met gecoate hartmetaalplaat) stelt UGIMA® 4511 een productiviteitsverhoging van ongeveer 25% mogelijk. Dit verschil is voornamelijk te wijten aan de kortere spanvorming, die gemakkelijker geëvacueerd wordt en zo breuk van de boor door blokkering voorkomt.

Bij het afsnijden zijn de snijvoorwaarden zo hoog dat het vermogenslimiet van de TORNOS SIGMA 32 wordt bereikt, wat kwantificering van het verschil onmogelijk maakt. Deze hoge voorwaarden worden echter alleen bereikt bij constante snijsnelheid en niet bij constante toer.

Warmtebehandeling

Om de duktiliteit te herstellen na koudvorming, kan Ugima® 4511 behandeld worden bij een temperatuur tussen 750 en 850°C met afkoeling op lucht.

Warmvormen

Ugima® 4511 heeft uitstekende warmverformeerbaarheid bij alle temperaturen, dankzij de volledig ferritische structuur. Het kan warm gevormd worden door smeden of walzen tussen 800°C en 1150°C. De opwarmtemperatuur mag 1150°C niet overschrijden om excessieve korrelgrote te voorkomen.

Beschikbare producten

Overige opties: contacteer de leverancier.

Lassen

Dankzij de niobium-stabilisatie kan UGIMA® 4511 op dezelfde manier als standaard 1.4511 worden gelast door de meeste booglassenprocessen (GMAW/GTAW, met of zonder vulaanvulmateriaal, SMAW, plasma, etc.), laser, weerstand (punt of naad), wrijving of elektronenstraallas.

Geen warmtebehandeling mag voor of na het lassen worden uitgevoerd om korrelgrote in de kwaliteit te voorkomen.

Indien vulaanvulmateriaal wordt gebruikt, wordt een homogeen (gestabiliseerd ferritisch) vulaanvulmateriaal zoals Exhaust F1 (18LNb) aanbevolen om een 100% homogene ferritische structuur in de letselzone (WM) en de warmtebeïnvloede zone (HAZ) te garanderen; bij dikke lassen (≥ 3mm) wordt een austenitisch vulaanvulmateriaal zoals ER308L(Si) (1.4316) aanbevolen om het risico op verspringheid door excessieve korrelgrote te elimineren.

Bij GMAW en GTAW mag het beschermingsgas geen waterstof of stikstof bevatten. Bij GMAW: Ar (+ eventueel He) + 1 tot 3% O₂ of CO₂. Bij GTAW: Ar (+ eventueel He).