UGIMA® 4511 Recocido

UGIMA® 4511 es un acero inoxidable ferrítico estabilizado con niobio de maquinabilidad mejorada que contiene entre un 16 y un 17 % de cromo. Además de una buena resistencia a la corrosión, este grado se caracteriza por su alta idoneidad para diferentes métodos de trabajo, como el mecanizado, la estampación en frío y la soldadura:

Esta versión UGIMA® de 4511 permite lograr una productividad de decoletaje significativamente mayor que la obtenida con un 4511 estándar, así como una buena capacidad de rotura de virutas.

La estabilización con niobio elimina el riesgo de sensibilización durante la soldadura.

Tiene excelentes propiedades de secado en frío.

Para determinadas aplicaciones, es un sustituto económico del 1.4307. Su estructura ferrítica asegura excelentes propiedades ferromagnéticas, buena resistencia a la oxidación (en particular a los ciclos térmicos) y un coeficiente de dilatación similar al del acero al carbono.

La estructura de UGIMA® 4511 es completamente ferrítica en el estado de entrega. Los principales precipitados son carbonitruros de Nb y sulfuros de Mn.

Ugima® 4511 es un material ferromagnético blando (es atraído por un imán). El recocido magnético se utiliza para optimizar sus propiedades magnéticas y, por lo tanto, lograr una permeabilidad relativa alta y campos coercitivos bajos. Este tratamiento se puede realizar tanto en barras fabricadas por Ugitech como en piezas mecanizadas.

Propiedades

Generales

Propiedad	Valor
Densidad	7,7 g/cm³

Mecánica

Propiedad	Temperatura	Valor	Comentario
Módulo elástico	20 °C	220 GPa
	100 °C	215GPa
	200 °C	210GPa
	300 °C	205 GPa
	400 °C	195 GPa
Alargamiento		20 %	mín.
Dureza, Brinell		200.0	máx.
Resistencia a la tracción		420,0 - 620,0 MPa

térmica

Propiedad	Valor	Comentario
Coeficiente de dilatación térmica	0.000010 1/K	20 a 100°C, 20 a 200°C
	0.0000105 1/K	20 a 300°C, 20 a 400°C
Capacidad calorífica específica	460 J/(kg·K)
Conductividad térmica	25 W/(m·K)

Eléctrico

Propiedad	Valor
Resistividad eléctrica	6e-07 Ω·m

Propiedades químicas

Propiedad	Valor	Comentario
Carbono	0.03	máx.
Cromo	16,0 - 18,0 %
Manganeso	1.0	máx.
Niobio	0.6000000000000001	máx., mín.:12xC
Nitrógeno	0.03	máx.
Fósforo	0.04	máx.
Silicio	1.0	máx.
Azufre	0.03	máx.

Propiedades tecnológicas

Propiedad

Áreas de aplicación

Energía, proceso (válvulas solenoides)

Automoción:sensor, inyección, electroválvula, soporte de válvulas

Agroalimentario

Cosméticos

Limitaciones de uso:aplicaciones criogénicas (tenacidad insuficiente), aplicaciones que requieren propiedades no magnéticas, altas propiedades mecánicas por tratamiento térmico

Formado en frío

Ugima® 4511 es fácil de trabajar utilizando los procesos convencionales de conformado en frío:estirado en frío, conformado, conformado, estampación en frío, etc. Gracias a su templabilidad moderada, Ugima® 4511 permite limitar las tensiones en las herramientas (por lo tanto su ) durante el trabajo en frío.

Propiedades de corrosión

Corrosión por picaduras:Evaluamos este tipo de corrosión probando el potencial de picaduras:cuanto mayor es su mV, mayor es la resistencia a la corrosión por picaduras; Se eligió un ambiente de pH neutro, ligeramente clorado (0,02 moles/litro de cloruro de sodio) de agua potable municipal (a 23°C). La siguiente tabla proporciona los valores de potencial de picaduras medidos en muestras de barras giradas en dirección transversal:

Calificaciones	Potencial de picaduras en mV/SCE	Desviación estándar
UGIMA® 4511	358	18
UGI 4511	366	15
UGI 4016L	361	40

Corrosión intergranular:Al igual que UGI 4511, UGIMA® 4511 resiste la corrosión intergranular después de la soldadura o después del tratamiento térmico de sensibilización, cuyos requisitos se especifican en las normas (ensayo realizado de acuerdo con ASTM A262-75 Práctica E; DIN EN ISO 3651-2 ).

Mecanizabilidad general

En comparación con un 1.4511 estándar, UGIMA® 4511 proporciona aumentos significativos de productividad en el decoletaje, gracias a un desgaste más lento de la herramienta y, especialmente, a una mejor capacidad de rotura de viruta para las mismas condiciones de corte.

Se realizaron pruebas en una máquina de tornillo industrial TORNOS SIGMA 32 para comparar UGIMA® 4511 con un estándar 1.4511 y cuantificar las diferencias en maquinabilidad. Para cada grado, la prueba consiste en definir las condiciones óptimas de corte para diferentes operaciones para producir 1000 componentes (ver la figura a continuación) sin tener que cambiar de herramienta.

Torneado (desbaste y acabado):La siguiente tabla muestra las condiciones de corte que se pueden lograr para producir 1000 componentes sin tener que cambiar ninguna herramienta para cada grado según las operaciones (desbaste y acabado) y las herramientas utilizadas. Se han añadido a esta tabla los resultados de una prueba estandarizada, la VB15/0.15.

Operaciones	Herramientas	Estándar 1.4511	UGIMA® 4511
Giro brusco (ap =2 mm; f =0,30 mm/vuelta)	SECO TM2000 CCMT09T308-F2	Vc =280 m/min	Vc =300 m/min
Finalizar giro (1) (ap =0,5 mm; f =0,10 mm/vuelta)	SECO TM2000 CCMT09T304-F1	Vc =240 m/min	Vc =250 m/min
Giro VB15/0.15 (2) (ap =1,5 mm; f =0,25 mm/vuelta)	SECO TM2000 CCMT09T308-F2	Vc <200 m/min	Vc =205 m/min

(1) condiciones de corte que garantizan una rugosidad <1,6 µm en las 1000 piezas mecanizadas, gracias al desgaste limitado de la herramienta (2) VB15/0,15:velocidad de corte a la que se observa un desgaste en incidencia de 0,15 mm en 15 minutos de mecanizado efectivo.

En las tres operaciones de torneado, para un desgaste de herramienta equivalente, se registró un aumento potencial en la productividad del 5 al 10 % con UGIMA® 4511 en comparación con un estándar 1.4511.

Además, se observó una mejora espectacular en la rotura de virutas en UGIMA® 4511 frente a la obtenida con un estándar 1.4511 (ver la tabla a continuación). Es probable que esto evite los riesgos que a menudo se encuentran en 1.4511, en los que se forman bolas de virutas enredadas y no se evacuan, lo que requiere frecuentes paradas de producción para permitir que se eliminen manualmente.

Taladrado axial y transversal:La siguiente tabla muestra las condiciones de corte que se pueden lograr para producir 1000 componentes sin tener que cambiar ninguna herramienta para cada grado de acuerdo con las operaciones y las herramientas utilizadas.

Operaciones	Herramientas	Estándar 1.4511	UGIMA® 4511
Perforación axial	GÜHRING RT100F 6 mm – DK460UF	Vc =80 m/min f =0,125 mm/vuelta	Vc =100 m/min f =0,125 mm/vuelta
Perforación axial	ISCAR IC908 9,9 mm – ICM099	Vc =80 m/min f =0,10 mm/vuelta	Vc =100 m/min f =0,10 mm/vuelta
Corte transversal *	ISCAR IC830 DGN3102JT	Vc =250 m/min f =0,15 mm/vuelta	Vc =250 m/min f =0,15 mm/vuelta

* condiciones límite de la máquina de tornillo alcanzadas en términos de potencia del husillo  no permite diferenciar entre los dos grados

Para taladrado axial con 2 brocas diferentes (una broca de metal duro con recubrimiento completo GÜHRING y una broca ISCAR con inserto de punta de metal duro con recubrimiento), UGIMA® 4511 permite aumentar la productividad en aproximadamente un 25 % en estas operaciones. Esta importante diferencia se debe principalmente a las virutas más cortas que se obtienen con UGIMA® 4511 (ver foto abajo), por lo que son más fáciles de evacuar evitando así que la broca se rompa al bloquear su rotación durante la operación de taladrado.

Para la operación de tronzado, las condiciones de corte conseguidas son tan altas que se llega al límite de capacidad de la máquina de tornillo TORNOS SIGMA 32, lo que no permite cuantificar la diferencia entre UGIMA® 4511 y el estándar 1.4511. Sin embargo, estas condiciones de corte tan altas solo se logran cuando se trabaja a una velocidad de corte constante y no a una velocidad de rotación constante.

Tratamiento térmico

Para restaurar la ductilidad después de la deformación en frío, Ugima® 4511 puede tratarse a una temperatura entre 750 y 850 °C y enfriarse con aire.

Formado en caliente

Ugima® 4511 tiene una excelente trabajabilidad en caliente a todas las temperaturas, debido a su estructura totalmente ferrítica. Puede formarse en caliente forjando o laminando entre 800°C y 1150°C. La temperatura de calentamiento no debe exceder los 1150°C para evitar un crecimiento excesivo del grano.

Otro

Productos disponibles:

Producto	Formulario	Finalización	Tolerancia	Dimensión
Bars	Redondo	Rolled descaled	k13 – k12	∅ 22 a 71
		Giro	10 + 11	∅ 22 a 70
		Suelo	7+8+9+opciones	∅ 2 a 70
		Dibujado	9	∅ 2 a 30
		Negro	± 1% ∅	∅ 23 a 73
Billet	Cuadrado			50 a 120

Otras opciones:contactar con el proveedor

Soldadura

Gracias a su estabilización con niobio, UGIMA® 4511 puede soldarse de la misma forma que un estándar 1.4511 por la mayoría de los procesos de soldadura por arco (GMAW/GTAW, con o sin aporte, SMAW, plasma, etc.), por láser, resistencia (spot o costura), soldadura por fricción o haz de electrones, etc.

No se debe realizar ningún tratamiento térmico antes o después de la soldadura para evitar el crecimiento de granos ferríticos en el grado.

Si se usa un metal de aporte de soldadura, se prefiere un metal de aporte homogéneo (ferrítico estabilizado) como el Escape F1 (18LNb) para garantizar que el área soldada (zona de metal de soldadura) [WM] y la zona afectada por el calor [HAZ]) sea un 100 % estructura ferrítica homogénea; para soldaduras gruesas (≥ 3 mm), se prefiere un metal de aporte austenítico como ER308L(Si) (1.4316), a fin de eliminar el riesgo de inducir la fragilidad de la WZ debido al crecimiento excesivo del grano.

En GMAW, como en GTAW, el gas de protección no debe contener hidrógeno o nitrógeno. En GMAW, las soldaduras se realizarán bajo Ar (+ posiblemente He) + 1 a 3% O₂ o CO₂. En GTAW, las soldaduras se realizarán bajo Ar (+ posiblemente He).

UGIMA® 4509 endurecido por trabajo (estirado) UGIMA® 4541 endurecido por trabajo (estirado)

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