UGIMA® 4542 – Acero inoxidable endurecible por precipitación de mecanizabilidad premium

UGIMA® 4542 es el primer producto de acero UGIMA® de la familia de aceros inoxidables endurecibles por precipitación con mecanizabilidad mejorada. Se fabrica exclusivamente por UGITECH. Sus propiedades son idénticas a las del UGI 4542, salvo por su mecanizabilidad, que es significativamente mejor:

• UGIMA® 4542 incorpora nuevos avances tecnológicos que aportan ventajas significativas frente al grado 1.4542.
• Se obtienen aumentos de productividad del 20 al 30 % comparado con el grado UGI 4542.

Este acero inoxidable es único en que no solo ofrece una excelente resistencia a la corrosión, comparable a la de los aceros inoxidables austeníticos tipo 1.4301/1.4307 (304/304L), sino que también ofrece una amplia gama de propiedades mecánicas una vez tratado.

Su rendimiento, basado en su condición metalúrgica, permite satisfacer demandas de altos niveles de resistencia a tracción, así como ser adecuado para aplicaciones que requieren alta tenacidad al impacto.

La microestructura es martensítica con algunos cordones de ferrita. Dependiendo de la condición metalúrgica, puede haber algo de austenita retenida y precipitados de cobre como parte de la microestructura.

Propiedades

Generales

Propiedad	Valor
Densidad	7,75 g/cm³

Mecánicas

Propiedad	Valor	Comentario
Módulo de elasticidad	197 GPa
Dureza Brinell	363,0	máx., EN 10088-3
Dureza Rockwell C	38,0	máx. ASTM A564
Resistencia a tracción	1200 MPa	máx. ASTM A564, EN 10088-3

Térmicas

Propiedad	Valor
Coeficiente de expansión térmica	1,08e-05 1/K
Conductividad térmica	17 W/(m·K)

Eléctricas

Propiedad	Valor
Resistividad eléctrica	7,7e-08 Ω·m

Magnéticas

Propiedad	Valor	Comentario
Fuerza coercitiva	3420,0 A/m
Permeabilidad magnética relativa	38 [-]	a 200 Oe y 100 Oe respectivamente
	59 [-]	a 200 Oe y 100 Oe respectivamente

Composición química

Elemento	Valor	Comentario
Carbono	0,06	máx.
Cromo	15,0 – 16,5 %
Cobre	3,0 – 4,0 %
Manganeso	1,0	máx.
Molibdeno	0,5	máx.
Níquel	4,0 – 5,0 %
Niobio	0,45	máx., mín: 5xC
Fósforo	0,03	máx.
Silicio	0,60	máx.
Azufre	0,03	máx.

Propiedades tecnológicas

Áreas de aplicación

UGIMA® 4542 es adecuado para:

• Embarcaciones de recreo (ejes de hélice, accesorios)
• Procesamiento de alimentos (equipos de manipulación y transferencia)
• Producción de energía (centrales nucleares)
• Construcción e industria automotriz

Propiedades de corrosión

UGIMA® 4542 ofrece una excelente resistencia a la corrosión, similar a la de los aceros austeníticos tipo 18 Cr-8Ni en la mayoría de entornos corrosivos. La estructura de este acero lo hace insensible a la corrosión intergranular y altamente resistente a la fatiga-corrosión y a la corrosión bajo tensión. Además, destaca su excelente resistencia a la corrosión-erosión debido a la asociación de propiedades mecánicas de alto nivel y resistencia a la corrosión.

Cuando se aplican ensamblajes de acero inoxidable y materiales menos nobles (aluminio, acero dulce) en uso atmosférico, no hay riesgo de corrosión galvánica, ya que la ausencia de electrolito ambiental impide que este fenómeno se desarrolle y propague. En casos "críticos" como los que se encuentran en aplicaciones náuticas (inmersión a corto plazo de ensamblajes acero inoxidable/aluminio, zonas y cavidades que retienen líquidos), el aislamiento de los ensamblajes mediante un sellador de silicona inerte ofrece buenos resultados en términos de protección contra este tipo de corrosión.

Si es necesario, se recomienda el siguiente proceso de descontaminación:

• Un volumen de ácido nítrico al 52 % (36° Baumé)
• Un volumen de agua
• Temperatura ambiente
• Duración corta
• Lavar cuidadosamente al finalizar el proceso

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.). 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. La tabla siguiente ilustra una escala de rendimiento en diferentes entornos:

Entorno	Comportamiento
Ácido nítrico	Bueno
Ácido fosfórico	Uso restringido
Ácido sulfúrico	Uso restringido
Ácido acético	Promedio
Carbonato de sodio	Promedio
NaCl (Niebla salina)	Bueno
Humedad	Excelente
Agua de mar	Uso restringido
Petróleo/gas	Uso restringido

Mecanizabilidad general

El rendimiento del UGIMA® 4542 en mecanizado se ve mejorado como resultado de la optimización de la población de inclusiones.

Tratamiento térmico

Según ASTM A564/A564M y EN10088-3.

Después del recocido de 1030 °C a 1050 °C, UGIMA® 4542 presenta una estructura martensítica blanda con una dureza de alrededor de 35 HRC. Después del recocido, si el metal va a utilizarse en esta condición, recomendamos un tratamiento de expansión de una a dos horas a 250/300 °C, sin efecto significativo en sus propiedades mecánicas.

Este acero de endurecimiento por precipitación es específico en que puede endurecerse, después del recocido, mediante un tratamiento de endurecimiento a temperatura media. La dureza máxima, de alrededor de 42 HRC (tenacidad al impacto de 3 daJ/cm²), se obtiene mediante revenido a unos 480 °C (durante una hora).

Reblandecimiento: mediante revenido a 550–760 °C según las instrucciones definidas por las normas aplicables. Para endurecer el metal después de este tipo de reblandecimiento, el metal necesita recocerse una vez más antes de realizar el tratamiento de endurecimiento a temperatura media.

Las barras recocidas son adecuadas para endurecimiento a temperatura media, realizado sobre piezas. Las piezas tomadas de barras reblandecidas deben, para endurecerse, someterse de nuevo a una operación de recocido, luego al tratamiento de endurecimiento a temperatura media.

Conformado en caliente

UGIMA® 4542 es adecuado para forja. El recalentamiento tiene lugar entre 1150 y 1200 °C, forja entre 1200 °C y 950 °C. Enfriamiento al aire, agua o aceite. Las piezas obtenidas de esta manera pueden utilizarse:

• Recocidas (con un tratamiento de expansión de 1 a 2 horas a 250°/300°C), o
• Endurecidas (con recocido opcional + revenido de una hora a 480°C), o
• Reblandecidas (con recocido opcional + revenido definido por las normas según el nivel deseado de propiedades mecánicas).

Productos disponibles

Producto	Forma	Tolerancia
Laminado en caliente y decapado	Barras redondas	13
Barras acabadas en frío		11 a 8
Barras	Hexagonales	11

No dude en contactar al proveedor para más información.

Soldadura

UGIMA® 4542 puede soldarse, sin precalentamiento, utilizando técnicas MIG y TIG, con o sin material de aporte, o por láser, resistencia o haz de electrones.

Las soldaduras, ya sean realizadas con o sin material de aporte, tienen una estructura recocida y preferiblemente deben someterse a tratamiento de expansión (una a dos horas a 250 °C/300 °C) o tratamiento de endurecimiento o reblandecimiento (ver arriba).

Para soldaduras realizadas sin material de aporte o con material de aporte homogéneo, las propiedades mecánicas de soldadura obtenidas de esta manera pueden ser idénticas a las del metal base.

Además, debe reiterarse que el diseño de la soldadura debe prever el cuidado requerido con todos los aceros de alto límite elástico: evitando entalladuras y cambios bruscos de sección.

Soldadura con material de aporte: Para soldadura MIG, recomendamos el uso de un gas de protección compuesto por Ar+1 % CO₂ o 1-2 % O₂; deben evitarse gases que contengan H₂ y N₂. El hilo de soldadura utilizado como metal de aporte puede ser ER308LSi (1.4316) o un aporte homogéneo llamado 630 (17-4PH).