UGI®347H / UGI®4550: Acero Austení Estabilizado con Nb para Aplicaciones de 450–850 °C

UGI®347H / UGI®4550 es un acero inoxidable austenítico estabilizado con niobio (Nb) diseñado específicamente para uso a alta temperatura (hasta 850 °C). Ofrece mejores propiedades mecánicas a alta temperatura y mayor resistencia a la corrosión intergranular que el 304/1.4301 cuando se utiliza entre 450 y 850 °C.

Microestructura: La microestructura consiste en una matriz austenítica. El niobio está presente en forma de precipitados de carburo o nitruros de niobio. Dependiendo del diámetro, puede permanecer algo de ferrita residual.

Propiedades

Generales

Propiedad	Valor
Densidad	7,9 g/cm³

Mecánicas

Propiedad	Temperatura	Valor	Comentario
Energía de impacto Charpy (entalla V)	-196 °C	80 J	mín.
Energía de impacto Charpy (entalla V)	20 °C	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		40 %	mín.
Dureza Brinell		230	máx., HBW
Resistencia a la tracción		540 - 740 MPa

Térmicas

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

Eléctricas

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

Composición química

Elemento	Contenido	Comentario
Carbono	0,04 - 0,06 %
Cromo	17,0 - 19,0 %
Cobre	0,75 %	máx.
Manganeso	0,5 - 2,0 %
Molibdeno	0,70 %	máx.
Níquel	9,0 - 11,0 %
Niobio	0,4 - 1,0 %	máx. y mín: 10xC
Fósforo	0,035 %	máx.
Silicio	0,2 - 0,75 %
Azufre	0,015 %	máx.

Propiedades tecnológicas

Áreas de aplicación

• Juntas de dilatación y equipos para industria de procesos a alta temperatura
• Componentes de calderas e incineradores
• Elementos de filtración a alta temperatura
• Piezas para la zona caliente de líneas de escape
• Componentes de motores de aeronaves

Conformado en frío

Trefilado – Perfilado – Conformado: UGI®347H / UGI®4550 es apto para transformación mediante procesos habituales de trabajo en frío, como la mayoría de aceros inoxidables austeníticos. Puede estirarse y trefilarse fácilmente hasta reducir su sección transversales hasta un 80%.

Estampado en frío: Gracias a la presencia de niobio, UGI®347H tiene una estructura de grano fino que lo hace particularmente adecuado para estampado en frío o en caliente. Su estructura fina y regular permite obtener una deformación uniforme durante el estampado.

Propiedades de corrosión

UGI®347H tiene una excelente resistencia a la corrosión intergranular, superior a la del 1.4301 (AISI 304), siendo particularmente adecuado para aplicaciones en el rango de temperatura entre 450 °C y 850 °C.

Corrosión localizada:

Corrosión por picaduras: Los ensayos de potencial de picadura se realizan en laboratorio en medio de NaCl al 5% (50 g/L, 0,86 M) a pH 6,6 y 35 °C, según norma ISO 15158. El potencial de picadura de UGI®347H es similar al de un acero austenítico estándar (para varilla de 5 mm de diámetro en dirección longitudinal):

Calidad	Potencial de picadura (ISO 15158)
UGI®347H	240 ± 20 mV/ECS
Cr 18%; Ni 9%; S 60 ppm (1.4301)	220 ± 5 mV/ECS

Corrosión intergranular: Debido a la presencia de niobio, existe un riesgo significativamente menor de sensibilización a la corrosión intergranular comparado con aceros austeníticos estándar 1.4301; su temperatura máxima de trabajo en aire seco es 850 °C, pero disminuye con la presencia de compuestos corrosivos como vapor de agua o compuestos de azufre.

Corrosión bajo tensión: Al igual que la familia de austeníticos estándar 1.4301 / 1.4307, UGI®347H es susceptible a corrosión bajo tensión causada por iones cloruro a partir de aproximadamente 50 °C.

Mecanibilidad general

Torneado: La mecanibilidad de UGI®347H / UGI®4550 es similar a la de un acero 304 / 1.4301 bajo en azufre. En cuanto a desgaste de herramienta, comparado con un acero 304 / 1.4301 bajo en S, las condiciones de corte (velocidad y/o avance) de UGI®347H / UGI®4550 deben reducirse aproximadamente un 10-15% para mantener la misma vida útil de la herramienta. En cuanto a rompibilidad de viruta, UGI®347H / UGI®4550 es muy similar a un 304 / 1.4301 bajo en S.

Tratamiento térmico

Recocido de solución: Este tratamiento implica mantener una temperatura alta entre 1000 y 1100 °C, seguido de enfriamiento al aire o agua. Elimina todo rastro de endurecimiento, dando al acero su nivel más bajo de propiedades mecánicas.

Estabilización: Un tratamiento de estabilización puede realizarse precipitando completamente el carbono y nitrógeno como Nb(C,N), por ejemplo para soldadura. Esto mejora la resistencia a la corrosión intergranular. El tratamiento puede realizarse entre 815 °C y 870 °C durante un mínimo de 5 minutos por mm de espesor, seguido de enfriamiento en horno o al aire (recomendación norma ASTM A182).

Conformado en caliente

Forja: UGI®347H / UGI®4550 puede forjarse sin precauciones especiales. Se recomienda temperatura de calentamiento entre 1150 °C y 1250 °C y temperatura final de forja preferiblemente superior a 950 °C. Como en todos los aceros inoxidables austeníticos, la fuerza requerida para deformar el metal es alta (muy superior a la de aceros al carbono). Los componentes pueden enfriarse al aire o agua.

Productos disponibles

Producto	Forma	Acabado	Tolerancia	Dimensión
Barra	Redonda	Laminada desescalada	12 a 13	22 a 130 mm
	Redonda	Torneada pulida	9 a 11	22 a 130 mm
	Redonda	Trefilada	8 a 9	1,8 a 55 mm
	Redonda	Rectificada	6 a 9	1,5 a 80 mm
	Hexagonal	Trefilada	11	3 a 55 mm
Alambrón	Redonda	Decapada		5,0 a 32 mm
Alambre trefilado	Redonda	Sin pulir		0,5 a 16 mm
	Perfil	Brillante		2 a 70 mm²

Otros formatos: consultar al proveedor.

Soldadura

Como en muchos grados austeníticos, no hay dificultades particulares para soldar UGI®347H / UGI®4550 mediante la mayoría de procesos de soldadura por arco (con o sin metal de aporte): soldadura por resistencia, haz de electrones, fricción, haz láser, etc. La soldadura oxiacetilénica no se recomienda.

Si se requiere metal de aporte, debe usarse un producto homogéneo a UGI®347H / UGI®4550, como UGIWELDTM 347 (TIG/EE) o 347M (MIG), que dará a la zona de soldadura las mismas cualidades de resistencia a la corrosión.

En soldadura MIG o TIG, el gas de protección a base de argón (que puede sustituirse parcialmente por helio) no debe contener nitrógeno, ya que existe riesgo de que la zona de soldadura ya no esté estabilizada con Nb y pierda su resistencia a la corrosión intergranular cuando los conjuntos se usen a alta temperatura.

Se recomienda tratamiento térmico de precipitación de carbonitruro de niobio (aprox. 850 °C: ver sección "Estabilización") para zonas soldadas cuando los conjuntos se usen a alta temperatura.