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UGI 4057 AIR QT900 – Acero Inoxidable Martensítico Premium para Resistencia Superior a la Corrosión

El UGI 4057 AIR es un acero inoxidable martensítico con adición de níquel. Su contenido del 15 % de cromo garantiza una mayor resistencia a la corrosión que los aceros inoxidables martensíticos clásicos como AISI 410 o 420. El equilibrio entre los elementos de aleación (Cr, Ni y C) en el UGI 4057 AIR se ha elegido cuidadosamente para obtener una estructura casi totalmente martensítica después de la austenitización (con cantidades limitadas de austenita retenida y ferrita delta) para desarrollar la máxima resistencia. Este grado se emplea preferentemente en condición de temple y revenido, que ofrece una amplia gama de propiedades mecánicas dependiendo de la temperatura de revenido.

La microestructura en condición de temple y revenido es totalmente martensítica con carburos de cromo finos. La ferrita delta se elimina casi totalmente mediante laminado en caliente y austenitización (se garantiza fracción delta < 5 %). Se garantiza la siguiente micro-limpieza, según ASTM E45/A, en el UGI 4057 AIR. Para aplicaciones que requieren una micro-limpieza mejorada, el UGI 4057 AIR también existe en versión refinada ESR.

Propiedades

Generales

Propiedad Temperatura Valor
Densidad 20 °C 7,71 g/cm³
Densidad 100 °C 7,69 g/cm³
Densidad 200 °C 7,66 g/cm³
Densidad 300 °C 7,64 g/cm³
Densidad 400 °C 7,60 g/cm³

Mecánicas

Propiedad Temperatura Valor Comentario
Energía de impacto Charpy, muesca en V 20 J Mín.
Módulo de elasticidad 20 °C 215 GPa
Módulo de elasticidad 100 °C 212 GPa
Módulo de elasticidad 200 °C 205 GPa
Módulo de elasticidad 300 °C 200 GPa
Módulo de elasticidad 400 °C 190 GPa
Alargamiento 12 % Mín., diámetro ≤ 100 mm
Dureza Brinell 270,0 - 321,0 [-]
Resistencia a la tracción 900,0 - 1080,0 MPa Diámetro ≤ 100 mm

Térmicas

Propiedad Valor Comentario
Coeficiente de expansión térmica 0,0000106 1/K 20 a 100 °C
Coeficiente de expansión térmica 0,0000112 1/K 20 a 200 °C
Coeficiente de expansión térmica 0,0000117 1/K 20 a 300 °C
Coeficiente de expansión térmica 0,0000121 1/K 20 a 400 °C
Capacidad calorífica específica 460 J/(kg·K)
Conductividad térmica 25 W/(m·K)

Eléctricas

Propiedad Valor
Resistividad eléctrica 7e-07 Ω·m

Composición Química

Elemento Valor Comentario
Carbono 0,12 - 0,20 %
Cromo 15,0 - 17,0 %
Cobre 0,50 % Máx.
Manganeso 1,00 % Máx.
Molibdeno 0,30 % Máx.
Níquel 2,0 - 3,0 %
Fósforo 0,025 % Máx.
Silicio 1,00 % Máx.
Azufre 0,005 % Máx.

Propiedades Tecnológicas

Propiedad Descripción
Áreas de aplicación El UGI 4057 AIR se utiliza frecuentemente en piezas altamente solicitadas donde la buena resistencia a la corrosión es importante en el diseño, como accesorios de aeronaves, ejes de bombas y piezas de válvulas. También cumple los requisitos de la EN 10272 con respecto a recipientes a presión.
Propiedades de corrosión Esta aleación tiene una buena resistencia a la corrosión atmosférica y es uno de los mejores grados martensíticos estándar para resistencia a la corrosión; solo los grados endurecidos estructuralmente como UGIMA® 4542 tienen mayor resistencia (entre los grados martensíticos). También es resistente a ciertos productos petrolíferos y orgánicos.

Comportamiento en diferentes entornos:
- Ácido nítrico: BUENO
- Ácido fosfórico: Uso restringido
- Ácido sulfúrico: Uso restringido
- Ácido acético: Uso restringido
- Carbonato sódico: Promedio
- NaCl (niebla salina): Promedio
- Humedad: BUENO
- Agua de mar: Uso restringido

Nota: La resistencia a la corrosión depende de muchos factores relacionados con la 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, temple, pulido).
Tratamiento térmico Los tratamientos térmicos en UGI 4057 AIR constan de dos etapas:

Austenitización: Su propósito es disolver el carbono y obtener una martensita supersaturada dura. Se realiza en el rango 950 °C a 1030 °C, con tiempo de permanencia mínimo de 30 min. El enfriamiento debe ser lo suficientemente rápido para evitar precipitación en fronteras de grano perjudicial para la tenacidad, pero no demasiado rápido para evitar agrietamiento por temple. Se puede realizar temple en aceite (con fluido de drasticidad moderada) o enfriamiento al aire según el tamaño de las piezas.

Revenido: Las condiciones de revenido pueden variar según especificaciones del cliente. Algunas exigen doble revenido (para relajar martensita fresca formada tras el 1er revenido) mientras que otras requieren revenido simple. Gracias a su bajo contenido de austenita retenida tras austenitización, UGI 4057 AIR puede indiferentemente revenirse por tratamiento doble o simple. Para QT900, las rutas de revenido recomendadas son:
- 640 °C / 4h / AC + 610 °C / 4h / AC (doble revenido)
- 650 °C / 4h / AC (revenido simple)

Recocido/ablandado: El recocido completo es impracticable por el largo tiempo de enfriamiento requerido. En su lugar, puede emplearse el siguiente procedimiento de semi-recocido:
- Austenitización a temperatura relativamente baja para formar carburos globulares, típicamente a 800 °C durante 2 horas seguido de enfriamiento en horno hasta 600 °C y enfriamiento al aire por debajo.
- Revenido a alta temperatura a 680-700 °C durante 4 horas seguido de enfriamiento al aire.
Conformado en caliente UGI 4057 AIR es adecuado para forja. Se calienta lentamente a 850 °C, luego más rápidamente a 1150/1180 °C para forjar entre 1180 °C y 950 °C. La forja debe ir seguida de un tratamiento térmico de alivio de tensiones a 200 °C o ablandado entre 750 y 850 °C o temple y revenido.
Otros (Productos disponibles) Productos disponibles en barra redonda:
- Laminado en caliente desescoriado, tolerancia k13-k12, 22-115 mm
- Torneado, tolerancia k13-k12, 22-115 mm
- Torneado liso / Pelado y pulido, tolerancia h11-h10 / h9, 22-115 mm
- Rectificado sin centros, tolerancia h9-h8-h7, 5-115 mm
- Estirado en frío, tolerancia h9, 5-21 mm
Soldadura Tomando ciertas medidas precautorias, UGI 4057 AIR puede someterse a la mayoría de técnicas de soldadura por arco o resistencia en condición temple, endurecido o ablandado.

Para prevenir riesgo de agrietamiento en frío tras soldadura, UGI 4057 AIR debe precalentarse entre 200 y 300 °C y mantener temperaturas entre pasadas mínimo 200 °C. Se requiere también tratamiento de revenido a 650 °C tras soldadura.

Si se necesita metal de aporte, se recomienda hilo de aporte con composición similar a UGI 4057 AIR, especialmente si las propiedades mecánicas del metal de soldadura deben ser iguales a las del metal base. Si no, puede usarse hilo austenítico AWS E/ER310.

Gases de protección Ar + 1-3 % CO₂ u O₂ recomendados para soldadura MIG. No usar gases con H₂. Los electrodos revestidos deben secarse en horno antes de soldar.

Metal

  1. UGICHROM® 4057 – Cromado microfisurado avanzado para rendimiento superior en hidráulica y neumática
  2. UGIMA® 4057 Recocido – Acero inoxidable martensítico avanzado con maquinabilidad superior
  3. UGI 4057 AIR: Acero inoxidable martensítico de alto rendimiento para una resistencia a la corrosión superior
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  6. UGIMA® 4057 – Acero Inoxidable Martensítico Premium con Maquinabilidad Superior
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