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UGIMA® 4541 Recocido: Acero Inoxidable Austenítico con Resistencia Superior a la Corrosión Intergranular

La principal propiedad de UGIMA® 4541 es su resistencia a la corrosión intergranular. Utiliza titanio como elemento estabilizador para evitar la formación de carburos de cromo en el grado cuando se usa a alta temperatura. Las propiedades mecánicas de este acero inoxidable son mejores que las del 1.4307.

UGIMA® 4541 está diseñado específicamente para mecanizado y torneado de barras, proporcionando mayor productividad en estas operaciones.

UGIMA® 4541 tiene excelente resistencia a la oxidación y corrosión y buen comportamiento a fluencia. Es particularmente recomendado para aplicaciones que requieren resistencia al calor a temperaturas de operación continuas o cíclicas (400 – 850°C).

Propiedades

Generales

Propiedad Valor
Densidad 7,9 g/cm³

Mecánicas

Propiedad Temperatura Valor Comentario
Módulo de elasticidad 20 °C 200 GPa
Módulo de elasticidad 100 °C 194 GPa
Módulo de elasticidad 200 °C 186 GPa
Módulo de elasticidad 300 °C 180 GPa
Módulo de elasticidad 400 °C 172 GPa
Módulo de elasticidad 500 °C 165 GPa
Alargamiento 45 % mín.
Dureza Brinell 215,0 máx.
Resistencia a la tracción 500,0 - 700,0 MPa

Térmicas

Propiedad Valor Comentario
Coeficiente de expansión térmica 0,000016 1/K 20 a 100°C
Coeficiente de expansión térmica 0,0000165 1/K 20 a 200°C
Coeficiente de expansión térmica 0,000017 1/K 20 a 300°C
Coeficiente de expansión térmica 0,0000175 1/K 20 a 400°C
Coeficiente de expansión térmica 0,000018 1/K 20 a 500°C
Calor específico 500 J/(kg·K)
Conductividad térmica 15 W/(m·K)

Eléctricas

Propiedad Valor
Resistividad eléctrica 7,3e-07 Ω·m

Composición Química

Elemento Valor Comentario
Carbono 0,08 máx.
Cromo 17,0 - 19,0 %
Manganeso 2,0 máx.
Molibdeno 0,5 máx.
Níquel 9,0 - 12,0 %
Fósforo 0,045 máx.
Silicio 1,0 máx.
Azufre 0,03 máx.
Titanio 0,70 máx., mín: 5x(C+N)

Propiedades Tecnológicas

Propiedad Detalle
Áreas de aplicación
  • Automoción: turbocompresores, colectores de escape, soportes de sensores
  • Aeronáutica: motores turbohélice, motores a reacción
  • Proceso, industria química y petrolera: accesorios y juntas de expansión, componentes para equipos de alta temperatura, hornos, intercambiadores de calor
Propiedades de corrosión

Tiene excelente resistencia a la corrosión en entornos naturales (agua potable, entornos rurales y urbanos) y en entornos de procesamiento de alimentos e industria agroalimentaria (con reservas en casos específicos, como vinos blancos, mostazas, etc.).

UGIMA® 4541 es resistente a la corrosión intergranular incluso después de soldadura; cumple con la prueba estandarizada ASTM A262 Práctica E.

UGIMA® 4541 puede usarse en ácidos minerales y orgánicos, por ejemplo ácido nítrico. Se requieren precauciones cuando se usa en otros ácidos, como ácido fosfórico y sulfúrico.

UGIMA® 4541 puede someterse a ensayo de niebla salina (norma ISO 9227). Es difícil dar un valor preciso en horas tras las cuales aparecerán trazas de corrosión, ya que la resistencia depende no solo de la composición, sino también de la geometría del componente, acabado superficial (rugosidad, arañazos de mecanizado), presencia o ausencia de contaminación (partículas de hierro, aceites de corte, etc.). Los componentes terminados pueden probarse en laboratorio.

UGIMA® 4541 tiene excelente resistencia química a alta temperatura; se dan a continuación temperaturas límite estimadas de uso continuo (la temperatura límite debe considerar la naturaleza exacta de la atmósfera y la amplitud y frecuencia de esfuerzos mecánicos y térmicos):

Atmósfera oxidante 850°C
Atmósfera oxidante con azufre 750°C
Maquinabilidad general

Torneado: UGIMA® 4541 no solo reduce el desgaste de herramienta, sino que también proporciona mejor ruptura de viruta.

Torneado en tornos automáticos: Para comparar UGIMA® 4541 con un 1.4541 estándar, se realizaron ensayos en un torno automático TORNOS SIGMA 32. Para cada grado, el ensayo consistió en definir las condiciones óptimas de corte para producir, por ejemplo, 1000 componentes sin cambiar herramientas. Se observó una productividad mejorada que puede superar el 10%.

Operaciones Herramientas UGI 4541 UGIMA® 4541
Desbaste recto SECO TM2000 CCMT 09T308-F2 Vc = 170 m/min, ap = 2 mm; f = 0.30 mm/rev Vc = 190 m/min, ap = 2 mm; f = 0.30 mm/rev
Acabado recto SECO TM2000 CCMT 09T304-F1 Vc = 240 m/min, ap = 0.5 mm; f = 0.10 mm/rev Vc = 250 m/min, ap = 0.5 mm; f = 0.10 mm/rev
Taladrado axial GÜHRING RT100F 6 mm – DK460UF Vc = 70 m/min, f = 0.10 mm/rev Vc = 80 m/min, f = 0.10 mm/rev
Taladrado axial ISCAR IC908 9.9 mm – ICM099 Vc = 120 m/min, f = 0.15 mm/rev Vc = 130 m/min, f = 0.15 mm/rev
Corte transversal SANDVIK 2135 N132E2-0300-0002-CM Vc = 60 m/min, f = 0.06/0.03 mm/rev Vc = 60 m/min, f = 0.06/0.03 mm/rev
Tratamiento térmico Recocido: El tratamiento térmico de UGIMA® 4541 implica mantener una temperatura alta entre 1000°C y 1100°C, seguido de enfriamiento al aire o agua. Este tratamiento, llamado recocido, elimina todo rastro de endurecimiento, dando al acero su nivel más bajo de propiedades mecánicas.
Conformado en caliente UGIMA® 4541 puede forjarse entre 950°C y 1250°C sin precauciones especiales. Como en todos los aceros inoxidables austeníticos, la fuerza requerida para deformar es alta (muy superior a la de aceros al carbono). Los componentes pueden enfriarse al aire o agua.
Otros

Productos disponibles:

Producto Forma Tolerancia Dimensiones (mm)
Barras laminadas y desoxidadas Redondas 12 a 13 22 a 130
Barras estiradas, torneadas, rectificadas en frío Redondas 6 a 11 2 a 130
Barras estiradas Hexagonales 11 3 a 60

Otras opciones: consultar al proveedor
Tratamiento de superficie Las condiciones generalmente usadas para grados austeníticos se aplican a UGIMA® 4541.
Soldadura

UGIMA® 4541 puede soldarse por todos los tipos de procesos de arco (MIG, TIG con o sin metal de aporte, electrodos revestidos, arco sumergido, etc.), resistencia (punto o costura), fricción, haz de electrones o LÁSER.

Gracias al equilibrio analítico correcto y a pesar de un porcentaje ligeramente mayor de S que UGI 4541, no hay mayor riesgo de agrietamiento térmico para UGIMA® 4541 durante soldadura por arco y LÁSER.

En soldadura MIG, el gas de protección basado en Ar (+ posiblemente He) deberá contener 2 a 3% CO₂ u O₂ para estabilizar el arco; en TIG, el gas de aporte será Ar puro (+ posiblemente He). H₂ y N₂ pueden añadirse al gas de protección si se requiere.

Si se usa metal de aporte, se prefiere hilo ER347, especialmente para soldaduras usadas a altas temperaturas.

Metal

  • Metal
  • Resina
  • fibra
  • Material compuesto
  • Nanomateriales
  • Materiales poliméricos
  • Biologicos
  • Teñir
  • Especias

    1. Aleación AgCu20: Propiedades Mecánicas y Térmicas Completas a 23 °C
    2. PtW10 Recocido Blando (+A): Aleación Platino-Tungsteno Premium para Contactos
    3. Aleación PtNi10: Propiedades Mecánicas y Térmicas Completas
    4. Aleación PtIr10 Platino-Iridio: Material de Alta Resistencia y Alta Temperatura
    5. Aleación AA 201.0 T4: Principales Propiedades Mecánicas y Térmicas
    6. Iridio (Ir) recocido blando – Metal del grupo del platino de alta pureza y resistencia al calor
    7. Alambre de Molibdeno Premium Recocido y Decapado: Rendimiento Térmico y Mecánico Superior
    8. Aleación UGI® HT286 – Recocida y estirada en frío para aplicaciones de alto rendimiento
    9. UGI® HT286 Recocido: Aleación austenítica de alto rendimiento para aplicaciones criogénicas hasta 700 °C
    10. UGIMA® 4057 Recocido – Acero inoxidable martensítico avanzado con maquinabilidad superior
    11. UGI® HT286 – Aleación Austenítica Premium Recocida, Estirada en Frío y Envejecida