UGIMA® 4104 QT650 – Acero inoxidable de mecanizabilidad superior de UGITECH

UGIMA® 4104 es un acero inoxidable de mecanizabilidad mejorada fabricado exclusivamente por UGITECH. Sus propiedades son idénticas a las del UGI 4104, salvo por su mecanizabilidad, que resulta aún superior:

• UGIMA® 4104 se produce mediante el método de desarrollo y control de la población de inclusiones UGIMA®, perfeccionado por UGITECH.
• Los nuevos avances tecnológicos del UGIMA® 4104 resultan extremadamente ventajosos, independientemente de las condiciones de mecanizado, la máquina o el utillaje empleado.
• Se han logrado aumentos de productividad del 4 % frente a nuestro UGINE 4104 en torneado en estado reblandecido; del 25 % en estado tratado y hasta el 100 % al taladrar con HSS de Ø4 mm en estado reblandecido.

Propiedades

Generales

Propiedad	Valor
Densidad	7,9 g/cm³

Mecánicas

Propiedad	Temperatura	Valor	Comentario
Módulo de elasticidad	20 °C	215 GPa
	100 °C	212 GPa
	200 °C	205 GPa
	300 °C	200 GPa
	400 °C	190 GPa
Alargamiento		12 %	mín.
Reducción de área		35,0 %	mín.
Resistencia a tracción		650,0 – 800,0 MPa

Térmicas

Propiedad	Valor	Comentario
Coeficiente de expansión térmica	0,0000105 1/K	20 a 100°C, 20 a 200°C, 20 a 300°C, 20 a 400°C
Capacidad calorífica específica	460 J/(kg·K)
Conductividad térmica	25 W/(m·K)

Eléctricas

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

Magnéticas

Propiedad	Valor
Polarización de saturación	1,6 T

Composición química

Elemento	Valor	Comentario
Carbono	0,10 – 0,15 %
Cromo	15,5 – 17,5 %
Manganeso	1,0 – 1,5 %
Molibdeno	0,2 – 0,5 %
Níquel	0,5	máx.
Fósforo	0,04	máx.
Silicio	0,70	máx.
Azufre	0,25 – 0,35 %

Propiedades tecnológicas

Áreas de aplicación

• Fabricación general de componentes e industrias de mecanizado por arranque de viruta
• Industria automotriz
• Industria del transporte
• Industria de electrodomésticos…

Propiedades de corrosión

UGIMA® 4104 presenta una excelente capacidad para resistir la corrosión en determinados entornos. Su resistencia a la corrosión es típica de los aceros inoxidables ferríticos y es similar en todos los aspectos a la del 4104; su resistencia a la corrosión es comparable a la de un acero inoxidable ferrítico 430, pero se ve afectada por el alto contenido de azufre en entornos propensos a la corrosión por picaduras o grietas. Consulte al proveedor para estos tipos de entornos.

Este grado es adecuado para todas las aplicaciones de equipos de oficina. El uso de UGIMA® 4104 es compatible con todos los fluidos, lubricantes, aceites y grasas utilizados en la industria del mecanizado.

Sin embargo, UGIMA® 4104 no se recomienda para su uso en entornos marinos y entornos químicos altamente oxidantes.

La resistencia óptima a la corrosión se obtiene cuando la superficie está libre de todo rastro de aceite de mecanizado o partículas extrañas (de hierro, por ejemplo). UGIMA® 4104 se decapa de la misma manera que el acero ferrítico 4104. Lo mismo se aplica a la descontaminación.

Nota: la resistencia a la corrosión de un acero inoxidable depende de muchos factores relacionados con la composición de la atmósfera corrosiva (concentración de cloruros, presencia o ausencia de agentes oxidantes, temperatura, pH, agitación o no, etc.), así como de la preparación del material (superficies libres de partículas metálicas, acabado superficial como temple, pulido, etc.). También deben tomarse medidas de precaución para ciertos ensayos como el de niebla salina (norma francesa NFX 41002): por ejemplo, no deben utilizarse etiquetas de marcado que puedan causar escorrentías de corrosión y reducir el tiempo de resistencia del ensayo en la muestra.

Mecanizabilidad general

El rendimiento del UGIMA® 4104 en mecanizado es excepcionalmente bueno, debido a la optimización de la población de inclusiones. Esto es cierto no solo para velocidades muy altas y condiciones de corte severas, como resultado del proceso UGIMA®, sino también para bajas velocidades y condiciones de corte menos severas, gracias a las nuevas mejoras logradas con este último desarrollo. Por tanto, UGIMA® 4104 es especialmente apropiado para el mecanizado por arranque de viruta, ya que su mecanizabilidad mejorada es efectiva a través de una amplia gama de condiciones de corte y operaciones de mecanizado. Su rendimiento se basa en una excelente rompibilidad de viruta, vida útil prolongada de la herramienta y excelente acabado superficial.

Las condiciones de corte mostradas en las tablas a continuación son las que establecimos en la fase de prueba del desarrollo de UGIMA® 4104. Si desea utilizar el grado de la mejor manera para sus componentes y entorno de trabajo, contacte con nuestro Servicio Técnico.

Tratamiento térmico

• Puede reblandecerse a una estructura ferrítica a unos 780–820 °C (mínimo 2 horas)
• Puede endurecerse a una estructura ferrita + martensita entre 900 °C y 1070 °C
• +QT650: acero templado endurecido entre 950 °C y 1070 °C y revenido entre 550 °C y 650 °C

Conformado en caliente

Forja: UGIMA® 4104 puede forjarse. Tiene una tensión de fluencia en caliente (dureza en caliente) similar a la de un acero inoxidable ferrítico tipo 1.4016 (430), es decir, aproximadamente el 50 % de la del tipo 1.4301 (304) austenítico. Calentamiento: entre 1100 °C y 1250 °C; temperatura mínima de forja: 950 °C.

Después de la forja: estructura bifásica ferrita + martensita, que debe reblandecerse si se requiere.

Productos disponibles

Producto	Forma	Acabado	Tolerancia
Barras laminadas en caliente y decapadas			13
Barras estiradas, torneadas, rectificadas en frío			6 a 11
Barras estiradas	Hexagonales		11

Soldadura

Este grado es difícil de soldar. Al igual que con todos los grados semiferríticos, existen diversos riesgos al soldar UGIMA® 4104 si no se toman ciertas medidas preventivas (agrietamiento en frío inducido por hidrógeno, falta de ductilidad en la soldadura, corrosión intergranular, etc.). Esta operación debe ser, por tanto, particularmente rigurosa.

Para minimizar los riesgos de agrietamiento en frío en la zona afectada por el calor [y en la zona de metal de aporte, en caso de soldadura homogénea o sin material de aporte], las piezas deben precalentarse entre 150 y 230 °C para eliminar el hidrógeno presente en el metal base y minimizar la tensión de tracción al enfriar. Si se utilizan electrodos revestidos, deben secarse completamente para asegurar que no se aporte hidrógeno en forma de vapor de agua. Por las mismas razones, en la soldadura por arco, el gas de protección no debe contener H₂.

Después de la soldadura, para restaurar la tenacidad de las zonas afectadas por el calor [y las zonas de metal de aporte, en caso de soldadura homogénea o sin material de aporte], la martensita debe someterse a un tratamiento de recocido posterior a la soldadura a 760 °C (1 hora) + temple para transformarla en ferrita + carburos. Si existe riesgo de distorsión de los componentes soldados durante el endurecimiento, deben enfriarse lentamente en horno a 600 °C antes del temple obligatorio para evitar cualquier riesgo de fragilización a T < 500 °C. Para asegurar una mejor tenacidad del cordón de soldadura durante la soldadura por arco, el gas de protección no debe contener N₂ y no se recomienda CO₂. En general, el único gas de protección recomendado es argón (más 2 % de oxígeno solo para soldadura MIG).

Finalmente, es difícil prevenir la corrosión intergranular en una zona afectada por el calor [y en una zona de metal de aporte, en caso de soldadura homogénea o sin material de aporte] y el riesgo es aún mayor cuando se utiliza alta energía de soldadura. La energía de soldadura debe, por tanto, minimizarse para reducir el empobrecimiento de cromo en los bordes de grano por precipitación de Cr23C6.

Si se requiere metal de aporte, puede utilizarse un aporte ferrítico homogéneo (430L, o 430LNb para espesores de soldadura < 3 mm), o un aporte austenítico (ER308LSi, 309LSi, etc.), o un aporte dúplex (ER312). Los metales de aporte austeníticos y dúplex eliminan los riesgos de agrietamiento en frío y corrosión intergranular en la zona de metal de aporte, pero no en la zona afectada por el calor. Por tanto, el precalentamiento y el tratamiento térmico posterior a la soldadura son necesarios en todos los casos. Debido a la gran cantidad de S en UGIMA® 4104, no es aconsejable utilizar un hilo de aporte "base Ni", como a veces se recomienda para soldar grados semiferríticos AISI430 (riesgo de agrietamiento térmico).