UGI® 4545 AIRE H1150
UGI® 15-5PH AIR o UGI® 4545 AIR es un acero inoxidable martensítico PH (Precipitation Hardening) de primera calidad, diseñado principalmente para fines aeroespaciales. Se utiliza para piezas que requieren una combinación de alta resistencia y alta tenacidad. Este grado también presenta una buena resistencia a la rotura por fatiga. Se trata de un material Electro-Slag Refundido (según AMS 5659 tipo 2) utilizando la tecnología más avanzada en este campo. Esta elaboración permite una buena homogeneidad e isotropía de la estructura y altas propiedades mecánicas en sentido longitudinal pero también transversal. (Ferromagnético)
La microestructura observada en microscopía óptica está compuesta por martensita homogénea con precipitados de carbonitruro de niobio (partícula blanca visible en SEM), y austenita retenida cuya fracción depende de la condición metalúrgica. La fase rica en Cu de la precipitación nanométrica se puede observar bajo
TEM. UGI® 15-5PH AIR presenta una fracción delta-ferrita inferior al 1% (inferior a UGI® 17-4PH AIR) según AMS 2315, y un tamaño de grano austenítico anterior más fino o igual a 6.
UGI® 15-5PH AIR es producido por ESR consumible. Las inclusiones restantes son muy pequeñas y están distribuidas uniformemente en la sección. Se garantiza la siguiente microlimpieza, según la norma ASTM E45/A:A,B,C,D (delgada) <1,5 - A,B,C,D (pesada) <1
Propiedades
Generales
| Propiedad | Valor |
|---|---|
| Densidad | 7,8 g/cm³ |
Mecánica
| Propiedad | Temperatura | Valor | Comentario |
|---|---|---|---|
| Módulo elástico | 20 °C | 200GPa | |
| 100 °C | 195 GPa | ||
| 200 °C | 185GPa | ||
| 300 °C | 170 GPa | ||
| 300 °C | 175 GPa | ||
| Alargamiento | 16 % | min. | |
| Dureza, Brinell | 277.0 [-] | min. | |
| Dureza, Rockwell C | 28.0 [-] | min. | |
| Reducción de área | 50,0 % | min. | |
| Resistencia a la tracción | 930MPa | min. |
térmica
| Propiedad | Valor | Comentario |
|---|---|---|
| Coeficiente de dilatación térmica | 0.0000105 1/K | 20 a 100°C |
| 0.0000111 1/K | 20 a 200°C | |
| 0.0000115 1/K | 20 a 300°C | |
| 0.0000119 1/K | 20 a 400°C | |
| Capacidad calorífica específica | 500 J/(kg·K) | |
| Conductividad térmica | 16 W/(m·K) |
Eléctrico
| Propiedad | Valor |
|---|---|
| Resistividad eléctrica | 7.1e-07 Ω·m |
Propiedades químicas
| Propiedad | Valor | Comentario |
|---|---|---|
| Carbono | 0.07 | máx. |
| Cromo | 14,5 - 15,3 % | |
| Cobre | 2,5 - 4,0 % | |
| Manganeso | 1.0 | máx. |
| Molibdeno | 0.5 | máx. |
| Níquel | 4,5 - 5,5 % | |
| Niobio | 0,45 | máx., mín.:5xC |
| Fósforo | 0.025 | máx. |
| Silicio | 0.6000000000000001 | máx. |
| Azufre | 0.005 | máx. |
Propiedades tecnológicas
| Propiedad | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Áreas de aplicación |
UGI®15-5 PH AIR es adecuado para | ||||||||
| Propiedades de corrosión | UGI®15-5 PH AIR ofrece una buena resistencia a la corrosión, a veces similar a la de los aceros austeníticos tipo 18 Cr-8Ni en algunos casos.
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| Mecanizabilidad general | Debido a su bajo contenido de azufre y su muy buena microlimpieza, UGI®15-5 PH AIR tiene una pobre capacidad de rotura de virutas que puede provocar dificultades durante el mecanizado, especialmente en operaciones de taladrado o torneado de acabado. Si es posible, la mayoría de las operaciones de mecanizado para obtener las piezas finales deben realizarse en estado A (recocido en solución) para evitar desgastes demasiado importantes de la herramienta durante el mecanizado. No se recomienda el mecanizado después de un tratamiento térmico de “templado por precipitación”, ya que cuanto mayores sean las características mecánicas de las barras UGI®15-5 PH AIR a mecanizar, mayor será el desgaste de la herramienta (y por tanto menor la productividad del mecanizado). En condición A, las pruebas de torneado basto (ap =1,5 mm; f =0,25 mm/rev) realizadas en barras estiradas han demostrado que la velocidad de corte tiene un desgaste en incidencia de 0,15 mm en 15 min de corte efectivo con un STELLRAM SP4019 CCGT La herramienta 09T308E-62 es de ~ 145 m/min mientras que la de una UGIMA®4542 (17-4 PH con maquinabilidad mejorada) es de ~ 160 m/min. Según la operación de mecanizado, la productividad de mecanizado de UGI®15-5 PH AIR es entre un 10 y un 30 % inferior a la de UGIMA® 4542.
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| Tratamiento térmico |
Los tratamientos térmicos realizados sobre UGI®15-5PH AIR se componen de dos pasos:
Austenización:el recocido de solución se realiza alrededor de 1030-1050°C, y se interrumpe por enfriamiento rápido en aceite o, alternativamente, por enfriamiento con aire para piezas de sección pequeña. En esta condición (llamada condición A) la dureza es intermedia porque el endurecimiento por precipitación de Cu no es efectivo. Por lo tanto, la condición A a menudo se elige para llevar a cabo operaciones de mecanizado o conformado en frío. En ese caso, recomendamos realizar un tratamiento de alivio de tensión a 300 °C durante 1 hora después de la austenización, para estabilizar el material y evitar problemas de enfriamiento rápido.
Envejecimiento:Los tratamientos de envejecimiento se realizan después del tratamiento de solución para hacer que las fases ricas en Cu precipiten y ajusten las propiedades mecánicas. Después del envejecimiento, el material se encuentra en la condición de solución y envejecimiento, también llamada condición H. Los tratamientos de envejecimiento se pueden realizar entre 480°C (condición H900) y 620°C (condición H1150). La condición H900 corresponde al pico de endurecimiento, por lo que los precipitados de Cu inducen un máximo de dureza. A mayor temperatura la dureza/resistencia disminuye al aumentar la temperatura de envejecimiento, debido al crecimiento de los precipitados. Más allá de los 580 °C, se forma algo de austenita revertida durante el envejecimiento, lo que da como resultado un aumento de la tenacidad pero una disminución de la resistencia. Los clientes a menudo eligen la condición H1025 porque conduce a un compromiso óptimo entre resistencia y tenacidad.
Reblandecimiento:La menor resistencia o dureza se obtiene tras el ciclo térmico H1150M, consistente en un recocido en disolución seguido de un revenido a 760°C durante 2 horas y un envejecimiento a 620°C durante 4 horas. Después de este ciclo de tratamiento térmico, las propiedades mecánicas son UTS =780 MPa, YS =710 MPa, HRC <32 HRC, que es significativamente inferior a la condición A.
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| Formado en caliente | UGI®15-5 PH AIR es apto para forja. El recalentamiento debe realizarse a una temperatura entre 1150 y 1200°C, forjando entre 1200°C y 950°C. El enfriamiento después de la forja debe realizarse en aire o aceite. Las piezas así obtenidas tienen que ser tratadas térmicamente (recocido en solución y eventual envejecimiento, ver apartado anterior)
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| Otro | Inspección de partículas magnéticas y macrografía
UGI®15-5 PH AIR cumple con AMS 2300:clasificación de frecuencia/gravedad 0/0 La macroestructura de UGI®15-5PH AIR cumple con AMS 5659:las clases 1 a 4 generalmente se citan como gravedad A según ASTM A604. Productos disponibles:
Otros productos:contactar con el proveedor
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| Tratamiento de superficie | Procedimiento de decapado:UGI®15-5 PH AIR se decapa de la misma manera que el acero de grado 630.
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| Soldadura |
UGI®15-5 PH AIR se puede soldar sin precalentamiento, utilizando la mayoría de las técnicas de soldadura:GMAW o GTAW (con o sin hilo de aporte), LASER, soldadura por resistencia o haz de electrones, etc. Si las características mecánicas del área de soldadura tienen que ser al mismo nivel que el del metal base, no se debe usar metal de aporte o metal de aporte homogéneo (como AWS E/ER 630) y un tratamiento térmico posterior a la soldadura de endurecimiento por precipitación (consulte los diferentes tratamientos térmicos de PH en la página 4 ) debe realizarse en la soldadura. Si las características mecánicas del área de soldadura no tienen que estar al mismo nivel que las del metal base, se puede usar un metal de aporte como ER308LSi (19 9 L Si). Si no se realiza un tratamiento térmico de endurecimiento por precipitación después de la soldadura, un tratamiento térmico de alivio de tensión a 250/300 °C podría ser útil para aumentar la tenacidad de la ZAT y evitar cualquier riesgo de fisuración en frío debido a sus microestructuras martensíticas soldadas. Además, se debe reiterar que el diseño de la soldadura debe tener en cuenta el cuidado requerido con todos los aceros altos con alta tensión de prueba:evitando cortes y cambios bruscos de sección transversal. Para GMAW, recomendamos el uso de un gas protector compuesto por Ar+1%CO₂ o 1-2%O₂; tanto para GMAW como para GTAW, se deben evitar los gases que contengan H₂ y N₂.
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Metal