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UGI® 4542 +P1070/H1025: Acero Inoxidable Martensítico de Alta Resistencia y Resistencia a la Corrosión

El UGI® 4542 es un acero inoxidable martensítico de endurecimiento por precipitación (PH) diseñado para piezas que requieren una combinación de alta resistencia, alta tenacidad y buena resistencia a la corrosión. Este acero destaca por ofrecer una resistencia a la corrosión comparable a los aceros austeníticos 1.4301/1.4307 (304/304L), junto con una amplia gama de propiedades mecánicas ajustables mediante tratamiento térmico.

Su rendimiento —dependiente de su condición metalúrgica— le permite cumplir exigencias de alta resistencia a la tracción, así como aplicaciones que demandan alta tenacidad al impacto. La microestructura es martensítica con algunos hilos de ferrita; según la condición metalúrgica, puede contener austenita retenida y precipitados de cobre. Es un grado ferromagnético cuyas propiedades varían según el tratamiento térmico aplicado.

Propiedades

Generales

PropiedadValor
Densidad7,86 g/cm³

Mecánicas

PropiedadTemperaturaValorComentario
Energía de impacto Charpy (entalla V)20 JMín., ASTM A564
Módulo de elasticidad197 GPa
Alargamiento10,0 - 12,0 %Mín. ASTM A564, EN 10088-3
Límite de fatiga (10⁷ ciclos)20 °C620 MPaPara condición +P1070
Límite de fatiga (10⁷ ciclos)300 °C520 MPaPara condición +P1070
Límite de fatiga (10⁸ ciclos)20 °C500 MPaPara condición +P1070
Límite de fatiga (10⁸ ciclos)300 °C415 MPaPara condición +P1070
Dureza Brinell331 HBWMín., ASTM A564
Dureza Rockwell C35 HRCMín., ASTM A564
Reducción de área45,0 %Mín., ASTM A564
Límite de tracción1070 - 1270 MPaMín., ASTM A564, EN 10088-3

Composición Química

ElementoContenido (% en peso)Comentario
Carbono0,06Máx.
Cromo15,0 - 16,5
Cobre3,0 - 4,0
Manganeso1,0Máx.
Molibdeno0,5Máx.
Níquel4,0 - 5,0
Niobio0,45Máx., mín: 5xC
Fósforo0,03Máx.
Silicio0,60Máx.
Azufre0,03Máx.

Propiedades Tecnológicas

PropiedadDetalle
Áreas de aplicación
  • Náutica de recreo (ejes de hélice, accesorios)
  • Industria alimentaria (equipos de manipulación y transporte)
  • Producción de energía (centrales nucleares)
  • Construcción e industria automotriz
Resistencia a la corrosión

El UGI® 4542 ofrece excelente resistencia a la corrosión, similar a los aceros austeníticos 18Cr-8Ni en la mayoría de ambientes corrosivos. Su estructura lo hace insensible a la corrosión intergranular y altamente resistente a la corrosión-fatiga y a la corrosión bajo tensión. Destaca también su excelente resistencia a la corrosión-erosión gracias a la combinación de altas propiedades mecánicas y resistencia a la corrosión.

En ensamblajes de acero inoxidable con materiales menos nobles (aluminio, acero al carbono) en uso atmosférico, no hay riesgo de corrosión galvánica por ausencia de electrolito ambiental. En casos "críticos" como aplicaciones náuticas (inmersión temporal de ensamblajes inoxidable/aluminio, zonas que retienen líquidos), el aislamiento con sellador de silicona inerte ofrece buena protección.

Si es necesario, se recomienda el siguiente tratamiento de descontaminación:

  • Un volumen de ácido nítrico al 52% (36° Baumé)
  • Un volumen de agua
  • Temperatura ambiente
  • Duración corta
  • Lavado cuidadoso al finalizar

La resistencia a la corrosión depende de múltiples factores: composición de la atmósfera corrosiva (concentración de cloruros, presencia de agentes oxidantes, temperatura, pH, agitación), así como de la preparación del material (superficies libres de partículas metálicas, acabado superficial, pulido, etc.). Deben tomarse precauciones en ensayos como niebla salina (NFX 41002): evitar etiquetas que puedan causar escorrentías corrosivas.

MedioComportamiento
Ácido nítricoBueno
Ácido fosfóricoUso restringido
Ácido sulfúricoUso restringido
Ácido acéticoMedio
Carbonato sódicoMedio
NaCl (Niebla salina)Bueno
HumedadExcelente
Agua de marUso restringido
Petróleo/GasUso restringido
Tratamiento térmico

Según ASTM A564/A564M y EN 10088-3.

Tras recocido a 1030-1050°C, el UGI® 4542 presenta una estructura martensítica blanda con dureza ~35 HRC. Si se usa en esta condición, se recomienda un tratamiento de expansión de 1-2 horas a 250/300°C, sin efecto significativo en propiedades mecánicas.

Este acero de endurecimiento por precipitación puede endurecerse tras recocido mediante un tratamiento de temple a temperatura media. La dureza máxima (~42 HRC, tenacidad al impacto 3 daJ/cm²) se obtiene templando a ~480°C (1 hora).

Ablandamiento: templado a 550-760°C según normas aplicables. Para re-endurecer tras este ablandamiento, se requiere un nuevo recocido seguido del temple a temperatura media.

Las barras recocidas son aptas para temple a temperatura media sobre piezas. Piezas provenientes de barras ablandadas deben recocerse de nuevo antes del temple a temperatura media.

Conformado en caliente

Apto para forja. Recalentamiento entre 1150-1200°C, forja entre 1200°C y 950°C. Enfriamiento al aire, agua o aceite. Las piezas obtenidas pueden usarse:

  • Recocidas (con tratamiento de expansión 1-2 h a 250/300°C)
  • Endurecidas (con recocido opcional + temple 1 h a 480°C)
  • Ablandadas (con recocido opcional + temple según normas para nivel de propiedades deseado)
Productos disponibles
ProductoPerfilAcabado superficialToleranciaTamaño (mm)
BarraRedondaTornear lisak12 - k1322 - 115
Pelada y pulidah11 - h10 - h922 - 115
Rectificada sin centrosh9 - h8 - h75 - 115
Estirada en fríoh95 - 21
Soldadura

El UGI® 4542 puede soldarse sin precalentamiento, mediante MIG y TIG, con o sin material de aporte, o por láser, resistencia o haz de electrones.

Los cordones, con o sin aporte, tienen estructura recocida y preferiblemente deben someterse a tratamiento de expansión (1-2 h a 250/300°C) o endurecimiento/ablandamiento (ver arriba).

En soldaduras sin aporte o con aporte homogéneo, las propiedades mecánicas pueden ser idénticas al metal base.

El diseño de la soldadura debe prever los cuidados requeridos en aceros de alto límite elástico: evitar muescas y cambios bruscos de sección.

Soldadura con aporte: Para MIG, gas protector Ar+1%CO₂ o 1-2%O₂; evitar gases con H₂ y N₂. Hilo de aporte: ER308LSi (1.4316) o aporte homogéneo 630 (17-4PH).

Metal

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  7. UGI® 4542 H1075 – Acero Inoxidable Martensítico de Alta Resistencia y Resistencia a la Corrosión
  8. UGI® 4542 +P800/H1150M: Acero Inoxidable Martensítico de Alta Resistencia y Resistencia a la Corrosión
  9. UGI® 4542 H1150D: Acero Inoxidable Martensítico de Alta Resistencia con Superior Resistencia a la Corrosión
  10. UGIMA® 4542 +P1070/H1025 – Mecanizabilidad y Productividad Superiores
  11. UGI® HT605 – Aleación Cobalto-Cromo-Níquel-Tungsteno de Alta Temperatura con Resistencia Superior a la Oxidación