UGIMA® 4542 H925 – Aço Inoxidável Endurecível por Precipitação de Alto Desempenho

Visão Geral

O UGIMA® 4542 é o primeiro produto de aço UGIMA® da família de aços inoxidáveis endurecíveis por precipitação com usinabilidade aprimorada. É fabricado exclusivamente pela UGITECH. Suas propriedades são idênticas às do UGI 4542, exceto pela usinabilidade, que é significativamente melhor:

• O UGIMA® 4542 incorpora novos avanços tecnológicos que trazem vantagens significativas sobre o grau 1.4542.
• Aumentos de produtividade de 20 a 30% são obtidos em comparação com o grau UGI 4542.

Este aço inoxidável é único pois não só oferece excelente resistência à corrosão, comparável à dos aços inoxidáveis austeníticos tipo 1.4301/1.4307 (304/304L), como também oferece uma ampla gama de propriedades mecânicas após tratamento térmico.

Seu desempenho – baseado em sua condição metalúrgica – permite atender demandas por altos níveis de resistência à tração, bem como ser adequado para aplicações que exigem alta tenacidade ao impacto.

A microestrutura é martensítica com alguns filamentos de ferrita. Dependendo da condição metalúrgica, alguma austenita retida e precipitados de cobre podem fazer parte da microestrutura.

Propriedades

Gerais

Propriedade	Valor
Densidade	7,86 g/cm³

Mecânicas

Propriedade	Valor	Comentário
Energia de impacto Charpy, entalhe V	6,8 J	mín., ASTM A564
Módulo de elasticidade	197 GPa	–
Alongamento	10 %	mín., ASTM A564
Dureza Brinell	375,0	mín., ASTM A564
Dureza Rockwell C	38,0	mín., ASTM A564
Redução de área	44,0 %	mín., ASTM A564
Resistência à tração	1170 MPa	mín., ASTM A564

Composição Química

Elemento	Valor	Comentário
Carbono	0,06	máx.
Cromo	15,0 – 16,5 %	–
Cobre	3,0 – 4,0 %	–
Manganês	1,0	máx.
Molibdênio	0,5	máx.
Níquel	4,0 – 5,0 %	–
Nióbio	0,45	máx., mín: 5xC
Fósforo	0,03	máx.
Silício	0,6	máx.
Enxofre	0,03	máx.

Propriedades Tecnológicas

Áreas de Aplicação

• Embarcações de lazer (eixos de hélice, acessórios)
• Processamento de alimentos (equipamentos de manuseio e transferência)
• Produção de energia (usinas nucleares)
• Construção e indústria automotiva

Propriedades de Corrosão

O UGIMA® 4542 oferece excelente resistência à corrosão, semelhante à dos aços austeníticos tipo 18 Cr-8Ni na maioria dos ambientes corrosivos. A estrutura deste aço o torna insensível à corrosão intergranular e altamente resistente à corrosão-fadiga e à corrosão sob tensão. Além disso, deve-se notar a excelente resistência à corrosão-erosão devido à associação de propriedades mecânicas de alto nível e resistência à corrosão.

Quando conjuntos de aço inoxidável e materiais menos nobres (alumínio, aço doce) são aplicados em uso atmosférico, não há risco de corrosão galvânica, a ausência de qualquer eletrólito ambiental tornando impossível o desenvolvimento e propagação deste fenômeno. Em casos "críticos" como os encontrados em aplicações náuticas (imersão de curta duração de conjuntos aço inoxidável/alumínio, áreas e cavidades que retêm líquidos), o isolamento dos conjuntos usando selante de silicone inerte oferece bons resultados em termos de proteção contra este tipo de corrosão.

Se necessário, o seguinte processo de tratamento de descontaminação é recomendado:

• Um volume de ácido nítrico a 52% (36° Baumé)
• Um volume de água
• Temperatura ambiente
• Curta duração
• Lavar cuidadosamente quando o processo for concluído

A resistência à corrosão de um aço inoxidável depende de muitos fatores relacionados à composição da atmosfera corrosiva (concentração de cloretos, presença ou ausência de agentes oxidantes, temperatura, pH, agitação ou não, etc.), bem como à preparação do material (superfícies livres de partículas metálicas, acabamento superficial, como têmpera, polimento, etc.). Medidas de precaução devem ser tomadas para certos testes, como o teste de névoa salina (norma francesa NFX 41002): por exemplo, etiquetas de marcação (que podem causar escorrimentos de corrosão e reduzir o tempo de resistência do teste) não devem ser usadas na amostra.

A tabela abaixo ilustra uma escala de desempenho em diferentes ambientes:

Ambiente	Comportamento
Ácido nítrico	Bom
Ácido fosfórico	Uso restrito
Ácido sulfúrico	Uso restrito
Ácido acético	Médio
Carbonato de sódio	Médio
NaCl (Névoa salina)	Bom
Umidade	Excelente
Água do mar	Uso restrito
Óleo/gás	Uso restrito

Usinabilidade Geral

O desempenho do UGIMA® 4542 na usinagem é aprimorado como resultado da otimização da população de inclusões.

Tratamento Térmico

Conforme ASTM A564/A564M e EN10088-3.

Após recozimento de 1030°C a 1050°C, o UGIMA® 4542 apresenta uma estrutura martensítica branda com dureza em torno de 35 HRC. Após o recozimento, se o metal for usado nesta condição, recomenda-se um tratamento de expansão com duração de uma a duas horas a 250/300°C, sem efeito significativo em suas propriedades mecânicas.

Este aço de endurecimento por precipitação é específico pois pode ser endurecido, após recozimento, usando um tratamento de têmpera a média temperatura. A dureza máxima, de cerca de 42 HRC (resistência ao impacto de 3 daJ/cm²), é obtida por revenimento a cerca de 480°C (por uma hora).

Amolecimento: por revenimento a 550-760°C dependendo das instruções definidas pelas normas aplicáveis. Para endurecer o metal após este tipo de amolecimento, o metal precisa ser recozido novamente antes de realizar o tratamento de têmpera a média temperatura.

As barras recozidas são adequadas para têmpera a média temperatura, realizada nas peças. Peças retiradas de barras amolecidas devem, para endurecer, ser submetidas novamente a uma operação de recozimento, então ao tratamento de têmpera a média temperatura.

Conformação a Quente

O UGIMA® 4542 é adequado para forjamento. O reaquecimento ocorre entre 1150 e 1200°C, forjamento entre 1200°C e 950°C. Resfriamento ao ar, água ou óleo. As peças obtidas desta forma podem ser usadas:

• Recozidas (com tratamento de expansão de 1 a 2 horas a 250°/300°C), ou
• Endurecidas (com recozimento opcional + revenimento por uma hora a 480°C), ou
• Amolecidas (com recozimento opcional + revenimento definido pelas normas de acordo com o nível desejado de propriedades mecânicas).

Produtos Disponíveis

Produto	Forma	Tolerância
Laminado a quente e descascado	Barras redondas	13
Barras acabadas a frio	–	11 a 8
Barras	Hexagonais	11

Não hesite em contatar o fornecedor para mais informações.

Soldagem

O UGIMA® 4542 pode ser soldado, sem pré-aquecimento, usando técnicas MIG e TIG, com ou sem material de adição, ou por laser, resistência ou feixe de elétrons.

As soldas, sejam feitas com ou sem material de adição, têm estrutura recozida e devem preferencialmente ser submetidas a tratamento de expansão (uma a duas horas a 250°C/300°C) ou tratamento de endurecimento ou amolecimento (ver acima).

Para soldagem realizada sem material de adição ou com material de adição homogêneo, as propriedades mecânicas de soldagem obtidas desta forma podem ser idênticas às do metal de base.

Além disso, deve-se reiterar que o projeto de soldagem deve prever o cuidado requerido com todos os aços de alto limite de escoamento: evitar recortes e mudanças bruscas de seção transversal.

Soldagem com material de adição: Para soldagem MIG, recomenda-se o uso de gás de proteção composto por Ar+1%CO₂ ou 1-2%O₂; gases contendo H₂ e N₂ devem ser evitados. O arame de solda usado como metal de adição pode ser ER308LSi (1.4316) ou um material de adição homogêneo chamado 630 (17-4PH).