Industriële fabricage
Industrieel internet der dingen | Industriële materialen | Onderhoud en reparatie van apparatuur | Industriële programmering |
home  MfgRobots >> Industriële fabricage >  >> Industrial materials >> Metaal

UGI®347H / UGI®4550: Niob-gestabiliseerd austenitisch roestvrij staal voor 450–850 °C toepassingen

UGI®347H / UGI®4550 is een austenitisch roestvrij staal, gestabiliseerd met niobium (Nb), specifiek ontworpen voor gebruik bij hoge temperaturen (tot 850 °C). Deze staalsoort biedt betere mechanische eigenschappen bij hoge temperatuur en betere interkristallijne corrosiebestendheid dan 304/1.4301 wanneer deze tussen 450 en 850 °C wordt toegepast.

Microstructuur: De microstructuur van UGI®347H / UGI®4550 bestaat uit een austenitische matrix. Niobium is aanwezig in de vorm van carbide-uitzettingen of niobiumnitriden. Afhankelijk van de diameter kan er restferriet aanwezig zijn.

Eigenschappen

Algemeen

EigenschapWaarde
Dichtheid7,9 g/cm³

Mechanisch

EigenschapTemperatuurWaardeOpmerking
Charpy-slagzwaarte, V-kerf-196 °C80 Jmin.
Charpy-slagzwaarte, V-kerf20 °C100 Jmin.
Elasticiteitsmodulus20 °C200 GPa
Elasticiteitsmodulus100 °C194 GPa
Elasticiteitsmodulus200 °C186 GPa
Elasticiteitsmodulus300 °C179 GPa
Elasticiteitsmodulus400 °C172 GPa
Elasticiteitsmodulus500 °C165 GPa
Rek40 %min.
Hardheid Brinell230,0 [-]max., HBW
Treksterkte540,0 - 740,0 MPa

Thermisch

EigenschapWaardeOpmerking
Thermische uitwerkingscoëfficiënt0,000016 1/K20 tot 100°C
Thermische uitwerkingscoëfficiënt0,0000165 1/K20 tot 200°C
Thermische uitwerkingscoëfficiënt0,000017 1/K20 tot 300°C
Thermische uitwerkingscoëfficiënt0,0000175 1/K20 tot 400°C
Thermische uitwerkingscoëfficiënt0,000018 1/K20 tot 500°C
Specifieke warmtecapaciteit500 J/(kg·K)
Thermische geleiding15 W/(m·K)

Elektrisch

EigenschapWaarde
Elektrische weerstand7,3e-07 Ω·m

Chemische samenstelling

ElementWaardeOpmerking
Koolstof0,04 - 0,06 %
Chroom17,0 - 19,0 %
Koper0,75max.
Mangaan0,5 - 2,0 %
Molybdeen0,70max.
Nikkel9,0 - 11,0 %
Niobium0,4 - 1,0 %max. & min: 10xC
Fosfor0,035max.
Silicium0,2 - 0,75 %
Zwavel0,015max.

Technologische eigenschappen

Een behandeling die stabilisatie genoemd wordt, kan worden uitgevoerd door de koolstof en stikstof volledig te laten uitzakken in de vorm van Nb(C,N), bijvoorbeeld voor laswerk. Dit verbetert de interkristallijne corrosiebestendigheid. De behandeling kan worden uitgevoerd bij 815°C tot 870°C gedurende minimaal 5 minuten per mm dikte, gevolgd door oven- of luchtafkoeling (ASTM A182 aanbeveling).

EigenschapDetails
Toepassingsgebieden
  • Dilatatiekoppelingen en apparatuur voor de hoge-temperatuur procesindustrie
  • Ketel- en verbrandingsinstallatie-onderdelen
  • Hoge-temperatuur filtratie-elementen
  • Onderdelen voor het warme deel van de uitlaatlijn
  • Vliegtuigmotorenonderdelen
Koudvorming

Trekken – Profileren – Vormgeven

UGI®347H / UGI®4550 is geschikt voor transformatie via de gebruikelijke koudbewerkingsprocessen, op dezelfde manier als de meeste austenitische roestvrije stalen. Het kan gemakkelijk gerekt en getrokken worden tot een aanzienlijke vermindering van het doorsnedeoppervlak van tot 80%.

Koudstampen

Door de aanwezigheid van niobium heeft UGI®347H een fijnkorrelige structuur die dit materiaal bijzonder geschikt maakt voor koud- of warmstampen. De fijn, regelmatige structuur maakt het mogelijk om uniforme deformatie tijdens koudstampen te verkrijgen.

Corrosie-eigenschappen

UGI®347H heeft een uitstekende interkristallijne corrosiebestendigheid, beter dan die van 1.4301 (AISI 304). Het is met name geschikt voor toepassingen in het temperatuurbereik tussen 450°C en 850°C.

Gelokaliseerde corrosie

Putcorrosie: Putcorrosiepotentiaalmetingen worden in ons laboratorium uitgevoerd in een 5% NaCl-omgeving (50g/L 0,86M) bij pH 6,6 en een temperatuur van 35°C, conform ISO 15158. Het putcorrosiepotentieel van UGI®347H is vergelijkbaar met dat van een standaard austenitisch staal (voor 5 mm draaddiameter in lengterichting):

GegootPutcorrosiepotentieel (ISO 15158)
UGI®347H240±20 mV/ECS
Cr = 18%; Ni = 9%; S = 60 ppm
1.4301
220±5 mV/ECS

Interkristallijne corrosie: Door de aanwezigheid van niobium is er significant minder risico op gevoeligheid voor interkristallijne corrosie vergeleken met standaard 1.4301 austenitische stalen; de maximale werktemperatuur in droge lucht is 850°C, maar deze daalt bij aanwezigheid van corrosieve verbindingen in de lucht, zoals waterdamp of zwavelverbindingen.

Spanningscorrosie: Net als de familie van standaard 1.4301 / 1.4307 austenieten, is UGI®347H vatbaar voor spanningscorrosie veroorzaakt door chloridebarbare ionen vanaf ongeveer 50°C.

Algemene bewerkbaarheid

Draaien

De bewerkbaarheid van UGI®347H / UGI®4550 is vergelijkbaar met die van een laag-S 304 / 1.4301 staal. Wat slijtage van snijgereedschappen betreft, moeten de snijvoorwaarden (snelheid en/of voeding) van UGI®347H / UGI®4550 vergeleken met een 304 / 1.4301 laag-S staal met ongeveer 10 tot 15% worden verlaagd om dezelfde nuttige standtijd van het gereedschap te behouden. Wat splijtbaarheid betreft, is UGI®347H / UGI®4550 zeer vergelijkbaar met een laag-S 304 / 1.4301.

Warmtebehandeling

Oplossingsgloven

Deze warmtebehandeling omvat het handhaven van een hoge temperatuur tussen 1000 en 1100°C, gevolgd door lucht- of waterafkoeling. Deze behandeling, die oplossingsgloven genoemd wordt, verwijdert alle sporen van verharding, terwijl het staal zijn laagste niveaus van mechanische eigenschappen krijgt.

Stabilisatie

Warmvorming

Smeden

UGI®347H / UGI®4550 kan worden gesmeed zonder speciale voorzorgsmaatregelen. Een verwarmingstemperatuur tussen 1150°C en 1250°C en een eindsmedingtemperatuur, bij voorkeur boven 950°C, worden aanbevolen. Als bij alle austenitische roestvrije staalsoorten, is de kracht die nodig is om het metaal te vervormen hoog (verreweg hoger dan die voor koolstofstalen). Onderdelen kunnen lucht- of watergekoeld worden.

Overige

Beschikbare producten:

ProductVormAfwerkingTolerantieDimensie
StaafRondGewalst ontschald12 tot 1322 tot 130 mm
RondGedraaid gepolijst9 tot 1122 tot 130 mm
RondGetrokken8 tot 91,8 tot 55 mm
RondGeschlapen6 tot 91,5 tot 80 mm
ZeshoekGetrokken113 tot 55 mm
DraadstaafRondBeit5,0 tot 32 mm
Getrokken draadRondOngepolijst0,5 tot 16 mm
ProfielBlank2 tot 70 mm²

Overige formaten: neem contact op met de leverancier.

Lassen

Zoals bij veel austenitische graden, zijn er geen bijzondere moeilijkheden bij het lassen van UGI®347H / UGI®4550 via de meeste booglasprocessen (met of zonder vullingmetaal): weerstandslassen, elektronenbundellassen, wrijvlassen, LASER-bundellassen, etc. Oxy-aceetyleenlassen wordt niet aanbevolen.

Als vullingmetaal vereist is, moet een vullingproduct homogeen met UGI®347H / UGI®4550 worden gebruikt, nl. UGIWELD™ 347 (TIG/EE) of 347M (MIG), wat de lasmetaalzone dezelfde corrosiebestendigheidskwaliteiten geeft als die van UGI®347H / UGI®4550.

Bij MIG- of TIG-lassen mag het argon-gebaseerde beschermgas (dat deels door helium kan worden vervangen) geen stikstof bevatten, anders bestaat het risico dat de lasmetaalzone niet meer gestabiliseerd is met Nb en zijn interkristallijne corrosiebestendigheid verliest wanneer samenstellingen bij hoge temperatuur worden gebruikt.

Niobium-carbinitried-uitzettingswarmtebehandeling wordt aanbevolen (ca. 850°C: zie sectie "Stabilisatie" hierboven) voor gelaste gebieden wanneer constructies bij hoge temperatuur worden gebruikt.

Metaal

  1. Zirconium in Kernreactoren: Het Essentiële Mantelmetaal
  2. Titaan in de Luchtvaart: Sleuteltoepassingen & Prestatievoordelen
  3. Zeldzame Aardmetalen: Toekomstige Uitdagingen en Strategieën voor Duurzaamheid
  4. Tungsten-Zilver vs. Tungsten-Koper Legeringen: Belangrijke Verschillen & Toepassingen
  5. Hoogpresterende Ti-Al-Nb-Zr-Mo Legering voor Diepe Duikboot-hulzen
  6. W-Ag Legering: Sleutel-eigenschappen en Industriële Toepassingen
  7. Tungstenlegering: De Ultieme Vorkhef Gegengewicht Oplossing
  8. Tungsten-Koper Legering: De Motor Achter Raketmonding-prestaties
  9. Tungsten Recycleren: Strategieën, Technologieën en Economische Voordelen
  10. Tungstenlegeringen in Mobiele Telefoon Trillers: Prestaties en Voordelen
  11. UGI®347H / UGI®4550: Niob-gestabiliseerd austenitisch roestvrij staal voor 450–850 °C toepassingen