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UGIMA® 4509 Recocido

UGIMA® 4509 es un acero inoxidable ferrítico de maquinabilidad mejorada que contiene aproximadamente un 18 % de cromo y está estabilizado con niobio y titanio.


Además de una buena resistencia a la corrosión, este grado se caracteriza por su alta idoneidad para diferentes métodos de trabajo, como mecanizado, estampación en frío y soldadura:esta versión UGIMA® de 4509 permite lograr una productividad de mecanizado significativamente mayor que la obtenida con un estándar 4509, gracias a un desgaste más lento de la herramienta y una mejor capacidad de rotura de virutas. La estabilización con niobio elimina el riesgo de sensibilización durante la soldadura y el titanio limita el tamaño de grano en las zonas soldadas.


Tiene excelentes propiedades de secado en frío.


Para algunas aplicaciones, es un reemplazo económico para ciertos grados austeníticos como 1.4307 o 1.4305. 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® 4509 es completamente ferrítica en el estado de entrega. Los principales precipitados son carbonitruros de Nb, nitruros de Ti y sulfuros de Ti o carbosulfuros de Ti.

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

18 %

minuto

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

17,5 - 18,5 %

Manganeso

1.0

máx.

Niobio

0.7000000000000001

máx., mín.:0,30+(3xC)

Nitrógeno

0.03

máx.

Fósforo

0.03

máx.

Silicio

1.0

máx.

Azufre

0.015

máx.

Titanio

0,1 - 0,30000000000000004 %

Propiedades tecnológicas

Propiedad
Áreas de aplicación

  • Energía, proceso (válvulas solenoides)
  • Automoción:soporte de sonda lambda, inyección, electroválvulas, aplicaciones magnéticas (solenoides)

    Limitaciones de uso:aplicaciones criogénicas (resiliencia insuficiente), aplicaciones que requieren propiedades no magnéticas

  • Formado en frío

    UGIMA® 4509 se puede utilizar fácilmente para los procesos convencionales de trabajo en frío:estirado en frío, conformado, estampado en frío, etc. Como está moderadamente templado, hay menos fuerza en las herramientas.

    Propiedades de corrosión

    Corrosión por picaduras:Evaluamos este tipo de corrosión probando el potencial de picaduras:cuanto mayor es su mV/SCE, mayor es la resistencia a la corrosión por picaduras; Se eligió un entorno 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:


    El comportamiento de resistencia a la corrosión por picaduras de UGIMA® 4509 es por lo tanto similar al de UGI 4509.
    Grado Potencial de picaduras (mV/SCE) Desviación estándar
    UGI 4509 484
    3
    UGIMA® 4509 447 8
    UGIMA® 4511 360 20


    Ensayo de niebla salina neutra según norma de funcionamiento ISO 9227:Aunque en aceros inoxidables este ensayo depende en gran medida del estado de la superficie ensayada (presencia de rayaduras, etc.), se ha realizado sobre barras de 15 mm de diámetro en su sentido longitudinal, después de mí -pulido mecánico con papel SIC 1200. Después de probar los grados UGIMA® 4509 y UGI 4509 durante 500 horas, el 90 % de sus superficies estaban libres de picaduras por corrosión. También en este aspecto, la resistencia a la niebla salina de UGIMA® 4509 es idéntica a la de UGI 4509.


    Resistencia a la oxidación a alta temperatura:Se realizó una prueba de oxidación cíclica en aire a 900 °C que se mantuvo durante 20 minutos, seguida de enfriamiento con aire durante 300 ciclos; la siguiente tabla muestra que los espesores de las capas de óxido formadas (finas y adhesivas) son similares tanto para los grados UGIMA® 4509 como para los UGI 4509.


    Grado Grosor de las capas de óxido en mg/cm2
    después de 300 ciclos de 20 minutos a 900°C
    UGI® 4509 1.9
    UGIMA® 4509 1.7
    UGIMA® 4511 1.2

    Mecanizabilidad general

    En comparación con un estándar 1.4509, UGIMA® 4509 proporciona aumentos significativos de productividad en el mecanizado, gracias a un desgaste más lento de la herramienta y, sobre todo, a una mejor capacidad de rotura de viruta para las mismas condiciones de corte.


    Torneado:Las pruebas estándar VB15/0.15 se realizaron en seco en un torno controlado numéricamente y se determinaron las zonas de rotura de viruta (CBZ). Para el desgaste de herramienta equivalente, revelaron (consulte la tabla a continuación) un aumento potencial en la productividad de aproximadamente un 6 % con UGIMA® 4509, en comparación con un estándar 1.4509, así como una mayor capacidad de rotura de virutas, lo que reduce el riesgo de parada de la máquina (para eliminar bolas de virutas que pueden formarse y romper herramientas o rayar piezas mecanizadas).


    Operaciones Herramientas 1.4509 estándar UGIMA® 4509
    Turning VB15/0.15 (1)
    (ap =1,5 mm; f =0,25 mm/vuelta)
    SECO TM2000 CNMG 120408 – MF4 Vc =390 m/min Vc =415 m/min
    Turning CBZ (2)
    (Vc =150 m/min)
    SECO TM2000 CNMG 120408 – MF4 38 condiciones correctas de ruptura de chips de 56 probadas 43 condiciones correctas de rotura de chips de 56 probadas

    (1) VB15/0,15:velocidad de corte a la que se observa un desgaste de incidencia de 0,15 mm en 15 minutos de mecanizado real; (2) CBZ:barrido hacia adelante (0,1 a 0,4 mm/rev en incrementos de 0,05 mm/rev) y profundidad de corte (0,5 a 4 mm en incrementos de 0,5 mm) a una velocidad de corte constante, para determinar el número de viruta correcta condiciones de ruptura de 7 x 8 =56 probados.


    Mecanizado de tornillos:Se realizaron ensayos en una máquina de tornillos industriales TORNOS SIGMA 32 para comparar UGIMA® 4509 con un estándar 1.4509 y cuantificar las diferencias de maquinabilidad. Para cada grado, la prueba consistió en definir las condiciones óptimas de corte para diferentes operaciones para producir 1000 componentes (ver el diagrama 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 de herramienta para cada grado según las operaciones (desbaste y acabado) y las herramientas utilizadas. Los resultados de una prueba estándar VB15/0.25 se han agregado a esta tabla. Para las tres operaciones de torneado, se revelaron aumentos potenciales de productividad de hasta un 30 % con UGIMA® 4509 en comparación con un estándar 1.4509.


    Operaciones Herramientas Estándar 1.4509 UGIMA® 4509
    Giro brusco
    (ap =2 mm; f =0,30 mm/vuelta)
    SECO TM2000 CCMT09T308-F2 Vc =150(1) m/min Vc =195 m/min
    Finalizar giro (2)
    (ap =0,5 mm; f =0,10 mm/vuelta)
    SECO TM2000 CCMT09T304-F1 Vc =275(3) m/min Vc =275(3) m/min
    Turning VB15/0.25 (4)
    (ap =1,5 mm; f =0,25 mm/vuelta)
    SECO TM2000 CCMT09T308-F2 Vc =220(5) m/min Vc =265 m/min

    (1) para f =0,3 mm/rev, los chips estándar de 1,4509 no están bien rotos, lo que provoca muchas paradas de la máquina; para f =0,35 mm/rev y Vc =130 m/min, se obtienen 1000 piezas en el estándar 1.4509, sus virutas están bien quebradas pero la rugosidad Ra de las piezas está por encima del límite de 3,2 µm; (2) condiciones de corte que garantizan una rugosidad Ra <1,6 µm en las 1000 piezas mecanizadas, gracias al desgaste limitado de la herramienta; (3) velocidad máxima de corte de la máquina TORNOS SIGMA 32, haciendo la diferenciación entre ambas calidades; (4) VB15/0,25:velocidad de corte a la que se observa un desgaste de incidencia de 0,25 mm en 15 minutos de mecanizado real; (5) en estas condiciones de corte extremas para el estándar 1.4509, mala rugosidad de la superficie debido al desgaste excesivo de la herramienta.


    Corte:La siguiente tabla muestra, para una operación de corte transversal, las condiciones de corte que se pueden lograr para producir 1000 componentes sin tener que cambiar la herramienta para cada grado. En el tronzado, se observó un aumento muy importante de la productividad (más del 80%) con UGIMA® 4509 en comparación con un estándar 1.4509.


    Operaciones Herramientas Estándar 1.4509 UGIMA® 4509
    Corte transversal SANDVIK QD-NG-0300-0001-CF 1105 Vc =100 m/min
    f =0,07 mm/vuelta
    Vc =130 m/min
    f =0,10 mm/vuelta

    Tratamiento térmico

    Ablandamiento:para restaurar la ductilidad después de la deformación en frío, Ugima® 4509 puede tratarse a una temperatura entre 750 y 900 °C y enfriarse con aire.

    Formado en caliente

    UGIMA® 4509 tiene una excelente forjabilidad 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
    Barras
    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
    Black ± 1% ∅ ∅ 23 a 73


    Otros productos:contactar con el proveedor

    Soldadura

    Gracias a su biestabilización de niobio y titanio, UGIMA® 4509 puede soldarse de la misma manera que un 1.4509 estándar por la mayoría de los procesos de soldadura por arco (MIG/TIG, con o sin metal de aporte, electrodos revestidos, plasma, etc.) por láser, resistencia (por puntos o costura), fricción o soldadura por haz de electrodos, 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 utiliza un material de aporte de soldadura, se prefiere un metal de aporte homogéneo (ferrítico estabilizado) como EXHAUST® F1 (18LNb) para garantizar que el área soldada (zona de metal de soldadura) [WZ] y la zona afectada por el calor [HAZ]) una estructura ferrítica 100 % homogénea; para soldaduras gruesas (≥ 3 mm), se prefiere un metal de aporte austenítico como ER308L(Si) (1.4316), para eliminar el riesgo de debilitamiento de la WZ por un crecimiento excesivo del grano. En MIG, como en TIG, el gas de protección no debe contener hidrógeno ni nitrógeno. En MIG, las soldaduras se realizarán bajo Ar (+ posiblemente He) + 1 a 3% O₂ o CO₂. En TIG, las soldaduras se realizarán bajo Ar (+ posiblemente He).


    Metal

    1. PtW10 recocido suave (+A)
    2. Iridio (Ir) recocido blando (+A)
    3. PdAg40 recocido blando (+A)
    4. PdAg50 recocido blando (+A)
    5. PdAg70 recocido blando (+A)
    6. PdCo40W20 recocido blando (+A)
    7. PdW10 recocido blando (+A)
    8. AgCu10 recocido blando (+A)
    9. AgCu20 recocido blando (+A)
    10. PtRh10 recocido blando (+A)
    11. PtRh20 recocido blando (+A)