UGIMA® 4541 Werkverhard Roestvrij Staal – Superieure Corrosiebestendigheid & Bearibaarheid
De hoofdeigenschap van UGIMA® 4541 is de bestendigheid tegen interkristallijne corrosie. Het gebruikt titaan als stabiliserend element om de vorming van chroomcarbiden in de kwaliteit bij hoge temperaturen te voorkomen. De mechanische eigenschappen van dit roestvrije staal zijn beter dan die van 1.4307.
UGIMA® 4541 is specifiek ontworpen voor bewerking en staafdraaien en levert verhoogde productiviteit voor deze operaties.
UGIMA® 4541 bezit uitstekende oxidatie- en corrosiebestendigheid en goed Kriegedrag. Het is met name aanbevolen voor toepassingen die warmtebestendigheid vereisen bij continue of cyclische bedrijfstemperaturen (400 – 850°C).
Eigenschappen
Algemeen
| Eigenschap | Waarde |
|---|---|
| Dichtheid | 7,9 g/cm³ |
Mechanisch
| Eigenschap | Temperatuur | Waarde | Opmerking |
|---|---|---|---|
| Elasticiteitsmodulus | 20 °C | 200 GPa | |
| 100 °C | 194 GPa | ||
| 200 °C | 186 GPa | ||
| 300 °C | 180 GPa | ||
| 400 °C | 172 GPa | ||
| 500 °C | 165 GPa | ||
| Rek bij breuk | 25,0 - 30,0 % | min., afhankelijk van afmeting | |
| Treksterkte | 500,0 - 950,0 MPa | min., afhankelijk van afmeting |
Thermisch
| Eigenschap | Waarde | Opmerking |
|---|---|---|
| Uitdingscoëfficiënt | 0,000016 1/K | 20 tot 100°C |
| 0,0000165 1/K | 20 tot 200°C | |
| 0,000017 1/K | 20 tot 300°C | |
| 0,0000175 1/K | 20 tot 400°C | |
| 0,000018 1/K | 20 tot 500°C | |
| Specifieke warmtecapaciteit | 500 J/(kg·K) | |
| Warmtegeleiding | 15 W/(m·K) |
Elektrisch
| Eigenschap | Waarde |
|---|---|
| Elektrische resistiviteit | 7,3e-07 Ω·m |
Chemische samenstelling
| Element | Waarde | Opmerking |
|---|---|---|
| Koolstof | 0,08 | max. |
| Chroom | 17,0 - 19,0 % | |
| Mangaan | 2,0 | max. |
| Molybdeen | 0,5 | max. |
| Nikkel | 9,0 - 12,0 % | |
| Fosfor | 0,045 | max. |
| Silicium | 1,0 | max. |
| Zwak | 0,03 | max. |
| Titaan | 0,70 | max., min: 5x(C+N) |
Technologische eigenschappen
Toepassingsgebieden
- Automotive: turbocompressoren, uitlaatcollectoren, sensorsteunen
- Luchtvaart: turboprop-motoren, straalmotoren
- Proces-, chemische en olie-industrie: fittingen en compensators, componenten voor hoge-temperatuurapparatuur, ovens, warmtewisselaars
Corrosie-eigenschappen
Deze kwaliteit bezit uitstekende corrosiebestendigheid in natuurlijke omgevingen (drinkwater, landelijke en stedelijke omgevingen) en in voedingsverwerkende en agro-voedingsomgevingen (maar met voorbehouden in specifieke gevallen zoals witte wijnen, mosterd, enz.).
UGIMA® 4541 is bestendig tegen interkristallijne corrosie, zelfs na lassen; het voldoet aan de genormaliseerde test ASTM A262 Praktijk E.
UGIMA® 4541 kan worden gebruikt in minerale en organische zuren, bijvoorbeeld salpeterzuur. Wel zijn voorzorgsmaatregelen vereist bij gebruik in andere zuren, bijvoorbeeld fosforzuur en zwavelzuur.
UGIMA® 4541 kan worden getest op zoutnevelbestendigheid (ISO 9227 genormaliseerde test). Het is moeilijk een exacte waarde te geven voor het aantal uren waarna corrosiesporen verschijnen, omdat deze bestendigheid niet alleen afhangt van de samenstelling van de kwaliteit, maar ook van de geometrie van het geteste onderdeel, de oppervlakteafwerking (ruwheid, draaislijpen), de aan- of afwezigheid van verontreiniging (ijzerdeeltjes, snijoliën, enz.). Afgewerkte onderdelen kunnen in het laboratorium getest worden.
UGIMA® 4541 bezit uitstekende chemische bestendigheid bij hoge temperaturen; geschatte continue gebruiksgrens temperaturen zijn hieronder gegeven (de grenstemperatuur moet rekening houden met de exacte aard van de atmosfeer en de amplitude en frequentie van mechanische en thermische belasting):
| Atmosfeer | Grens temperatuur |
|---|---|
| Oxiderende atmosfeer | 850°C |
| Oxiderende zwavelatmosfeer | 750°C |
Algemene bearibaarheid
Draaien: UGIMA® 4541 vermindert niet alleen gereedschapslijzage (zie grafiek voor verbeteringen in potentiële draaiproductiviteit), maar levert ook betere spanbreuk (zie grafiek voor aantal snijvoorwaarden met gefragmenteerde spannen).
Staafdraaien: Om UGIMA® 4541 te vergelijken met standaard 1.4541, werden tests uitgevoerd op een TORNOS SIGMA 32 draaibank. Voor elke kwaliteit bestond de test uit het bepalen van de optimale snijvoorwaarden voor het maken van bijvoorbeeld 1000 onderdelen zonder gereedschapswissel. De onderstaande tabel toont de snijvoorwaarden die 1000 onderdelen mogelijk maken zonder gereedschapswissel per kwaliteit, naar bewerking en gereedschap. Een verbeterde productiviteit van meer dan 10% werd waargenomen.
| Bewerking | Gereedschap | UGI 4541 | UGIMA® 4541 |
|---|---|---|---|
| Ruwdraaien | SECO TM2000 CCMT 09T308-F2 | Vc = 170 m/min; ap=2mm; f=0,30 mm/o | Vc = 190 m/min; ap=2mm; f=0,30 mm/o |
| Afwerkdraaien | SECO TM2000 CCMT 09T304-F1 | Vc = 240 m/min; ap=0,5mm; f=0,10 mm/o | Vc = 250 m/min; ap=0,5mm; f=0,10 mm/o |
| Axiaal boren | GÜHRING RT100F 6 mm – DK460UF | Vc = 70 m/min; f=0,10 mm/o | Vc = 80 m/min; f=0,10 mm/o |
| ISCAR IC908 9,9 mm – ICM099 | Vc = 120 m/min; f=0,15 mm/o | Vc = 130 m/min; f=0,15 mm/o | |
| Afsnijden | SANDVIK 2135 N132E2-0300-0002-CM | Vc = 60 m/min; f=0,06/0,03 mm/o | Vc = 60 m/min; f=0,06/0,03 mm/o |
Warmtebehandeling
Gloeien: De warmtebehandeling van UGIMA® 4541 bestaat uit het handhaven van een hoge temperatuur tussen 1000°C en 1100°C, gevolgd door afkoeling op lucht of water. Deze behandeling, gloeien genoemd, verwijdert alle sporen van verharding, terwijl het de staal zijn laagste mechanische eigenschappen geeft.
Warmvormen
UGIMA® 4541 kan gesmeed worden tussen 950°C en 1250°C zonder speciale voorzorgsmaatregelen. Zoals bij alle austenitische roestvrije stalen, is de kracht die nodig is om het metaal te vervormen hoog (verreweg hoger dan bij koolstofstalen). Onderdelen kunnen op lucht of water afgekoeld worden.
Beschikbare producten
| Product | Vorm | Tolerantie | Afmetingen (mm) |
|---|---|---|---|
| Gewalste en ontdorste staven | Rond | 12 tot 13 | 22 tot 130 |
| Koudgeafwerkte getrokken, gedraaide, geschlpen staven | Rond | 6 tot 11 | 2 tot 130 |
| Getrokken staven | Zeshoek | 11 | 3 tot 60 |
Overige opties: contacteer de leverancier.
Oppervlaktebehandeling
De voorwaarden die doorgaans voor austenitische kwaliteiten gelden, zijn van toepassing op UGIMA® 4541.
Lassen
UGIMA® 4541 kan gelast worden met alle soorten boogprocessen (MIG, TIG met of zonder vulaanvulmateriaal, beklede electroden, onder flux lasen, etc.), weerstand (punt of naad), wrijving, elektronenstraal of LASER-lassen.
Dankzij het correcte analytische evenwicht en ondanks een iets hoger zwavelpercentage dan UGI 4541, is er geen verhoogd risico op thermische scheuring voor UGIMA® 4541 tijdens boog- en LASER-lassen.
Bij MIG-lassen moet het Ar-gebaseerde beschermingsgas (+ eventueel He) 2 tot 3% CO₂ of O₂ bevatten om de stabilisatie van de lasboog te vergemakkelijken; bij TIG-lassen is het vulgas zuur Ar (+ eventueel He). H₂ en N₂ kunnen aan het beschermingsgas worden toegevoegd indien vereist.
Indien vulaanvulmateriaal wordt gebruikt, moet ER347-draad worden verkozen, in het bijzonder bij lassen die bij hoge temperaturen worden gebruikt.
Metaal
- AgCu20 Legering: Uitgebreide Mechanische & Thermische Eigenschappen bij 23°C
- PtNi10 Legering: Uitgebreide Mechanische & Thermische Eigenschappen
- AA 201.0 T4 Legering – Belangrijkste Mechanische en Thermische Eigenschappen
- DIN 17440 X8CrNiS18-9: Premium koudgewalst austenitisch roestvrij staal voor voedings-, cosmetische- en chemische industrie
- UGI® HT286 Legering – Geanzend en Koudgetrokken voor Hoogpresterende Toepassingen
- UGI® HT286 – Premium geanimeerd, koudgetrokken en uitgejaard austenitische legering
- 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® 4571 Gegloeid – Roestvrij Staal met Superieure Bewerkbaarheid