UGIMA® 4598: Acero Inoxidable Endurecido en Frío con Mecanizado Mejorado y Resistencia a la Corrosión

Descripción General

UGIMA® 4598 se basa en el acero inoxidable tipo 1.4404 / 316L, al que se añade azufre (>0,1%) y cobre (1,5%) para mejorar significativamente su mecanizabilidad. Además, se beneficia del proceso de fabricación UGIMA® que garantiza una mecanizabilidad aún superior. La adición de cobre compensa parcialmente la reducción de la resistencia a la corrosión que se esperaría del mayor contenido de azufre.

En condición de suministro, la microestructura de UGIMA® 4598 es austenítica con sulfuros alargados en la dirección de laminado en caliente y trazas de ferrita residual (<1%).

UGIMA® 4598 puede presentar un débil ferromagnetismo residual debido a la presencia de ferrita (≤1%) y, en productos endurecidos significativamente en frío, martensita inducida por deformación.

Propiedades

Generales

Propiedad	Valor
Densidad	8 g/cm³

Mecánicas

Propiedad	Temperatura	Valor	Comentario
Energía de impacto Charpy, muesca en V		100 J	mín.
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	179 GPa
Módulo de elasticidad	400 °C	172 GPa
Módulo de elasticidad	500 °C	165 GPa
Alargamiento		15,0 - 25,0 %	mín., según dimensión
Resistencia a la tracción		500,0 - 930,0 MPa	mín., según dimensión

Térmicas

Propiedad	Valor	Comentario
Coeficiente de expansión térmica	0,0000165 1/K	20 a 100°C
Coeficiente de expansión térmica	0,0000173 1/K	20 a 200°C
Coeficiente de expansión térmica	0,0000177 1/K	20 a 300°C
Coeficiente de expansión térmica	0,0000181 1/K	20 a 400°C
Coeficiente de expansión térmica	0,0000184 1/K	20 a 500°C
Capacidad calorífica específica	500 J/(kg·K)
Conductividad térmica	15 W/(m·K)

Eléctricas

Propiedad	Valor
Resistividad eléctrica	7e-10 Ω·m

Composición Química

Elemento	Valor	Comentario
Carbono	0,03	máx.
Cromo	16,5 - 18,5 %
Cobre	1,3 - 1,8 %
Manganeso	2,0	máx.
Molibdeno	2,0 - 2,5 %
Níquel	11,0 - 13,0 %
Fósforo	0,04	máx.
Silicio	1,0	máx.
Azufre	0,1 - 0,18 %

Propiedades Tecnológicas

Áreas de Aplicación

• Electrónica
• Instrumentos y sondas
• Ingeniería de precisión
• Mecanizado por arranque de viruta (torno automático)

Conformado en Frío

UGIMA® 4598 es apto para conformado en frío por métodos convencionales (estirado en frío, conformado por rodillos). La deformación en frío aumenta las propiedades mecánicas (Rm y Rp0,2) y reduce la ductilidad. Un tratamiento de recocido de solución entre 1020°C y 1120°C puede reducir la dureza y restaurar la ductilidad.

UGIMA® 4598 se endurece menos que los grados tipo 1.4404, ya que presenta mayor estabilidad frente a la formación de martensita inducida por deformación. Para una reducción de sección total del 95%, UGIMA® 4598 contiene menos del 5% de martensita.

Propiedades de Corrosión

Corrosión General

La corrosión general es uniforme en toda la superficie, presente principalmente en medios ácidos minerales como ácido sulfúrico o fosfórico. En pruebas de laboratorio en ácido sulfúrico 2M a 23°C, la tasa de corrosión de UGIMA® 4598 es tres veces superior a la de UGIMA® 4404. Su uso en este tipo de aplicaciones requiere un examen exhaustivo.

Corrosión Localizada

Iniciada principalmente por iones cloruro (agua potable, agua de mar, sales descongelantes, productos de limpieza clorados).

Corrosión por Picaduras (Pitting)

• En agua potable con 600 ppm de iones cloruro, pH neutro y temperatura ambiente, el potencial de picadura de UGIMA® 4598 y UGIMA® 4404 es idéntico.
• En entorno extremadamente agresivo con 30.000 ppm de iones cloruro, pH neutro y 35°C, el potencial de picadura de UGIMA® 4598 es inferior al de UGIMA® 4404, pero similar al de UGIMA® 4307.

La prueba de niebla salina neutra ISO 9227 aplicada a barras con acabado estirado y torneado muestra superficies idénticas tras 1000 horas. Se pueden prever aplicaciones en industria agroalimentaria; no se recomienda para uso cerca del mar.

Corrosión por Grietas (Crevice)

En ambientes ácidos (pH 1-4 con iones cloruro), el uso de UGIMA® 4598 debe limitarse: el potencial de picadura es efectivamente inferior al de UGIMA® 4404. La película pasiva se disuelve químicamente para pH <3,5, mientras que UGIMA® 4404 la retiene hasta pH 2,5.

Mecanizabilidad General

Gracias a la adición de Cu y S y al proceso UGIMA®, UGIMA® 4598 presenta niveles de mecanizabilidad significativamente superiores a UGIMA® 4404HM, con reducción del desgaste de herramienta en condiciones idénticas y mejora en la rompibilidad de viruta. Su mecanizabilidad es incluso mejor que UGIMA® 4307HM, principalmente por su superior rompibilidad de viruta.

Mecanizabilidad de barras en caliente

Torneado

Mejora de productividad por desgaste de herramienta equivalente de casi 30% frente a UGIMA® 4404HM, situándose ligeramente por encima de UGIMA® 4307HM. En rompibilidad de viruta, la mejora es aún más significativa (13 y 11 condiciones adicionales de rompimiento de viruta de 56 probadas).

Taladrado

Mejora muy significativa en rompibilidad de viruta: aumento del 50% al 80% en tasas máximas de flujo de viruta frente a UGIMA® 4404HM.

Mecanizabilidad de barras en frío para torneado automático

Torneado

Operación de desbaste: mejora del 30% en productividad por desgaste equivalente frente a UGIMA® 4404HM. Acabado: alcanzó límites de la máquina (8000 rpm), aumento de productividad de al menos 10% (probablemente mayor sin límite de máquina).

Taladrado

Con broca de carburo recubierta: aumento del 45% al 90% en tasas máximas de flujo de viruta frente a UGIMA® 4404HM.

Corte transversal

Aumento de productividad del 100% frente a UGIMA® 4404HM.

Tratamiento Térmico

Recocido de solución: UGIMA® 4598 se entrega recocido. Para restaurar propiedades tras trabajo en caliente o frío, mantener temperatura entre 1020°C y 1120°C durante tiempo prolongado, seguido de enfriamiento rápido en aire o agua. Este tratamiento elimina todo rastro de endurecimiento, da las propiedades mecánicas más bajas (Rm y Rp0,2), alta ductilidad y resistencia a la corrosión óptima.

Conformado en Caliente

Forja: entre 950°C y 1250°C, preferiblemente 1050°C-1250°C donde la forjabilidad es máxima. La fuerza requerida es alta (muy superior a aceros al carbono). Enfriamiento en aire o agua.

Productos Disponibles

Producto	Forma	Acabado	Tolerancia	Dimensiones (mm)
Barras laminadas y descaladas	Redonda	-	12 a 13	22 a 130
Barras estiradas, torneadas, rectificadas en frío	Redonda	-	6 a 11	2 a 130
Barras estiradas	Hexagonal	-	11	3 a 60
Alambre estirado	Redonda	-	-	-

Otros formatos: consultar al proveedor.

Soldadura

UGIMA® 4598 puede soldarse por la mayoría de procesos de arco (MIG/TIG, con/sin metal de aporte, electrodos revestidos, plasma), láser, resistencia (punto o costura), fricción, haz de electrones. Su fuerte tendencia al agrietamiento térmico requiere reducir energías lineales de soldadura al mínimo y limitar soldadura láser.

Si se usa hilo de aporte, elegir tipo UGIWELDTM 316LM para resistencia a la corrosión al menos igual a UGIMA® 4598.

MIG: Argón (Ar) con máx. 2-5% CO₂ u O₂. Parte del Ar puede sustituirse por He (<20%) y añadir H₂ si se requiere. Evitar N₂ (aumenta riesgo agrietamiento térmico).

TIG: Argón puro. Mismas consideraciones que MIG para He, H₂ y N₂.