UGI 4418 AIR – Acero Inoxidable de Alta Resistencia y Grado Criogénico para Aeroespacial

UGI 4418 AIR es un acero inoxidable supermartensítico de bajo carbono con adición de níquel. Está específicamente diseñado para el mercado aeroespacial. Combina alta resistencia mecánica con excelente tenacidad y muy buena resistencia a la corrosión, considerablemente superior a la de los aceros martensíticos convencionales de alto carbono Fe-Cr-C. Este grado exhibe excelentes propiedades criogénicas.

En estado templado y revenido, la microestructura de UGI 4418 AIR consiste predominantemente en martensita revenida. Puede contener trazas de ferrita (menos del 5 %) y austenita residual, dependiendo del diámetro y los tratamientos térmicos utilizados.

Las garantías de micro-limpieza son las siguientes (clasificación según ASTM E45/método A):

Grado	Epit (mV/ECS) ± 20 mV
1.4006 (AISI 410)	185
1.4307 (AISI 304L) (con S=0,02 %)	400
1.4542 (17-4-PH AISI 630)	380
1.4418	375

UGI 4418 AIR también está disponible en versión refundida por electroescoria (ESR). UGI 4418 AIR es magnetizable.

Propiedades

Generales

Propiedad	Valor
Densidad	7,7 g/cm³

Mecánicas

Propiedad	Temperatura	Valor	Comentario
Módulo de elasticidad	20 °C	200 GPa	–
Módulo de elasticidad	100 °C	195 GPa	–
Módulo de elasticidad	200 °C	185 GPa	–
Módulo de elasticidad	300 °C	175 GPa	–
Módulo de elasticidad	400 °C	170 GPa	–
Dureza Brinell	–	293,0	máx., d≤200 mm

Térmicas

Propiedad	Valor	Comentario
Coeficiente de expansión térmica	1,03·10⁻⁵ 1/K	20 a 100 °C
Coeficiente de expansión térmica	1,08·10⁻⁵ 1/K	20 a 200 °C
Coeficiente de expansión térmica	1,12·10⁻⁵ 1/K	20 a 300 °C
Coeficiente de expansión térmica	1,16·10⁻⁵ 1/K	20 a 400 °C
Calor específico	430 J/(kg·K)	–
Conductividad térmica	15 W/(m·K)	–

Eléctricas

Propiedad	Valor
Resistividad eléctrica	8·10⁻⁷ Ω·m

Composición química

Elemento	Porcentaje	Comentario
Carbono	0,06	máx.
Cromo	15,0 – 17,0 %	–
Cobre	0,5	máx.
Manganeso	1,5	máx.
Molibdeno	0,8 – 1,2 %	–
Níquel	4,0 – 5,0 %	–
Nitrógeno	0,02 %	mín.
Fósforo	0,03	máx.
Silicio	0,6	máx.
Azufre	0,005	máx.

Propiedades tecnológicas

Áreas de aplicación

• Tornillería
• Piezas rotativas
• Racores y conectores
• Pistones de freno
• Piezas estructurales
• Ejes y pasadores
• Depósitos

Conformado en frío

UGI 4418 AIR puede conformarse en frío mediante procesos convencionales (estirado de barra, estirado de alambre, conformado, perfilado, etc.). Sus altas propiedades mecánicas requieren especial atención. Tras o durante las operaciones de conformado en frío, puede ser necesario un temple para ablandar el grado. En caso de altos niveles de deformación, se recomienda un proceso completo de temple y revenido.

Propiedades de corrosión

Debido a su alto porcentaje de níquel, cromo y molibdeno y su bajo contenido de carbono, UGI 4418 AIR tiene buena resistencia a la corrosión.

Corrosión localizada
Corrosión por picaduras: Los potenciales de picadura se midieron según ISO 15158-2014 en una solución que contiene 0,02 M NaCl a 23 °C. UGI 4418 AIR también tiene una resistencia a la corrosión por picaduras mucho mejor que un martensítico al 13 % Cr (tipo 1.4006). Los resultados muestran que la resistencia a la corrosión por picaduras de UGI 4418 AIR es similar a la de 1.4542 y 1.4307 (con 0,020 % de azufre).

Grado	Potencial de picadura (mV/ECS ± 20 mV)
1.4006 (410)	185
1.4307 (304L)	400
1.4542 (17-4PH)	380
UGI 4418 AIR	375

Corrosión intergranular: Su estructura y composición hacen a UGI 4418 AIR insensible a la corrosión intergranular.

Tratamiento térmico

Ablandamiento: UGI 4418 AIR es difícil de ablandar debido a su composición química que conduce a un punto de transformación muy bajo (Ac1). El recocido de ablandamiento se realiza generalmente entre 600 y 650 °C.

Temple: El temple de UGI 4418 AIR consiste en austenitizar entre 1010 °C y 1060 °C, seguido de temple en aceite (o temple al aire para secciones pequeñas). Para limitar los riesgos de agrietamiento por temple, el revenido debe realizarse lo antes posible tras la operación de temple, una vez retornada a la temperatura ambiente.

Revenido: La temperatura de revenido debe ajustarse según las propiedades mecánicas requeridas.

• Nivel QT 900: revenido entre 550 °C y 620 °C
• Niveles QT 1100 y QT 1150: revenido entre 375 °C y 405 °C

El período de revenido es generalmente entre 2 h y 4 h, seguido de enfriamiento al aire o en aceite. El doble revenido puede utilizarse para ablandar aún más el grado. El rango de temperatura entre 400 °C y 450 °C debe evitarse, ya que puede provocar una fragilización excesiva del metal.

Conformado en caliente

Forja: Se recomienda calentar entre 1150 °C y 1200 °C. El conformado en caliente (forja) debe realizarse preferiblemente a una temperatura entre 1200 °C y 900 °C, seguido de enfriamiento al aire. El comportamiento de UGI 4418 AIR durante la forja es equivalente al de un grado austenítico tipo 1.4301. Se recomienda un tratamiento térmico completo, austenitizado/temple seguido de revenido, después del conformado en caliente.

Otros – Productos disponibles

Producto	Perfil	Acabado	Tolerancia	Dimensiones (mm)
Barras	Redondo	Laminado en caliente desescoriado	K13-K12	22–115
		Torneado	h11-h10	22–115
		Torneado pulido	h11-h10 / h9	22–115 / 22–55
		Rectificado	h9-h8-h7	5–115
		Estirado	h9	5–30

Otros productos: contactar con el proveedor.

Soldadura

UGI 4418 AIR puede soldarse por arco eléctrico (GMAW, GTAW, SMAW, etc.) y por la mayoría de los demás procesos (soldadura por puntos, por costura, LÁSER, etc.). Debido a su bajo porcentaje de carbono y su contenido de níquel, UGI 4418 AIR es más fácil de soldar que la mayoría de los aceros inoxidables martensíticos.

La martensita baja en carbono combinada con austenita residual finamente dispersa confiere a las zonas afectadas por el calor (ZAC) de UGI 4418 AIR una excelente tenacidad en estado soldado. UGI 4418 AIR es, por tanto, solo ligeramente susceptible al agrietamiento en frío después de la soldadura y normalmente no es necesario precalentar las piezas, a menos que las piezas a soldar sean muy gruesas o su geometría pueda generar altas concentraciones de tensión en las soldaduras tras el enfriamiento (en este caso, se recomienda precalentar a 100–120 °C).

Si el Metal de Aporte (MA) no requiere las propiedades mecánicas de UGI 4418 AIR, puede utilizarse un grado austenítico como A316LM o A316LT como metal de aporte. El tratamiento térmico posterior a la soldadura generalmente no es necesario. Cuando el MA debe tener las mismas propiedades mecánicas que UGI 4418 AIR, debe utilizarse un metal de aporte homogéneo (como «16 5 1»). En este caso, se recomienda un tratamiento térmico posterior a la soldadura a 580–600 °C.

Para GMAW con metal de aporte homogéneo, se elegirá un gas de protección ligeramente oxidante como Ar + 1–2 % CO₂ para evitar un porcentaje demasiado alto de oxígeno en el MA, asegurando así buenas propiedades de impacto para estos MA.