Manufaturação industrial
Internet das coisas industrial | Materiais industriais | Manutenção e reparo de equipamentos | Programação industrial |
home  MfgRobots >> Manufaturação industrial >  >> Industrial materials >> Metal

Arame de Mola UGI® 4062 Recozido em Solução – Aço Inoxidável Duplex Durável e Resistente à Corrosão

Visão Geral

O UGI® 4062 é um aço inoxidável austenítico-ferrítico (duplex) com teor mínimo de 22% de cromo e 2% de níquel. Foi desenvolvido como alternativa economicamente atrativa aos graus 1.4301/1.4307 (AISI 304/304L) e 1.4310 (AISI 302/301). Este grau apresenta altas propriedades mecânicas e resistência à corrosão comparável à dos graus 1.4301/1.4310.

Nota sobre tenacidade ao impacto: Por ser parcialmente ferrítico, possui uma temperatura de transição dúctil-frágil que restringe seu uso em barras de grande diâmetro em baixas temperaturas.

Estrutura Após Recozimento em Solução

Após recozimento em solução na faixa de 980 °C a 1.050 °C, com resfriamento em água, óleo ou ar, o UGI® 4062 é composto por ferrita e austenita em quantidades comparáveis. Consequentemente, é parcialmente ferromagnético (pode ser magnetizado). Durante forte deformação a frio (trefilação, etc.), parte da austenita transforma-se em martensita, tornando o material mais magnético.

Não é recomendado utilizar o UGI® 4062 acima de 300 °C para preservar todas as suas propriedades (consultar seção de conformação a quente).

Propriedades

Gerais

PropriedadeValor
Densidade7,8 g/cm³

Mecânicas

PropriedadeTemperaturaValorComentário
Módulo de elasticidade20 °C200 GPa
100 °C194 GPa
200 °C186 GPa
300 °C180 GPa
Resistência à tração1200,0 – 2500,0 MPaaplicação de mola conforme EN 10270-3

Térmicas

PropriedadeTemperaturaValorComentário
Coeficiente de expansão térmica0,000013 1/K20 a 100 °C
0,0000135 1/K20 a 200 °C
0,000014 1/K20 a 300 °C
Calor específico20 °C500 J/(kg·K)
100 °C530 J/(kg·K)
200 °C560 J/(kg·K)
300 °C590 J/(kg·K)
Condutividade térmica20 °C15 W/(m·K)
100 °C16 W/(m·K)
200 °C17 W/(m·K)
300 °C18 W/(m·K)

Elétricas

PropriedadeTemperaturaValor
Resistividade elétrica20 °C0,0000008 Ω·m
100 °C0,00000085 Ω·m
200 °C0,0000009 Ω·m
300 °C0,000001 Ω·m

Composição Química (em % de massa)

ElementoValorComentário
Carbono0,03máx.
Cromo22,0 – 23,8
Cobre0,5máx.
Manganês2,0máx.
Molibdênio0,45máx.
Níquel2,0 – 2,8
Nitrogênio0,16 – 0,26
Fósforo0,04máx.
Silício1,0máx.
Enxofre0,01máx.

Propriedades Tecnológicas

PropriedadeDetalhes
Áreas de aplicação

O UGI® pode ser utilizado na maioria das aplicações onde são usados os graus 1.4301 (AISI 304), 1.4307 (AISI 304L) ou 1.4310 (AISI 302/301). Exemplos:

  • Conformação
  • Perfis conformados a frio
  • Montagens soldadas por pontos
  • Trançados, molas
  • Filtração
  • Decapagem
  • Barras roscadas, eixos, peças forjadas, construção metálica, armações para concreto armado, etc.
Conformação a frio

O UGI® 4062 é adequado para transformação a frio por métodos convencionais. Pode ser endurecido por trabalho a frio mais que o grau austenítico 1.4301 (AISI 304), mas de forma semelhante ao 1.4310 (AISI 302). A partir de ~40% de deformação a frio, parte da austenita transforma-se gradualmente em martensita, aumentando a magnetização. Um novo tratamento térmico de solução entre 950 e 1.050 °C restaura a ductilidade.

Trefilação: Curva típica de endurecimento por trabalho disponível na ficha técnica.

Dobramento – Conformação: O arame transformado a frio, na condição 2D, é adequado para dobramento. Fios de 10 mm de diâmetro foram dobrados a 180° com raio 2,5 vezes o diâmetro, apresentando boa aparência e baixa rugosidade na face estendida, sem efeito "casca de laranja", superior ao 1.4307 (304L).

Fabricação de molas: O UGI® 4062 pode ser usado em arame endurecido a frio para fabricar molas. A rigidez destas excede em 20 a 25% a de molas em 1.4310. Um tratamento de estabilização pós-enrolamento (5 min a 450–480 °C) melhora a resistência ao relaxamento entre 20 e 300 °C comparado ao grau 1.4310.

Propriedades de corrosão

Corrosão uniforme: Resistência comparável ao 1.4301 em teste acelerado (ácido sulfúrico 2 mol/L, 23 °C).

Corrosão por pites: Índice PREN ≈ 27 (vs ~20 para 1.4301). Testes: névoa salina (ASTM B117) – primeiros pites após 2.000 h (vs 1.000 h para 1.4301); potencial de pite – melhor resistência em duas concentrações de NaCl.

Corrosão em fendas: pH de despassivação mais baixo que 1.4301, indicando melhor resistência.

Corrosão intergranular: Resultado conforme no teste de Strauss (ASTM A262 prática E).

Trinca por tensão-corrosão: Graus austenítico-ferríticos têm melhor resistência que austeníticos. Em meio EFC 17 (165 g/L NaCl, pH 4,5, H₂S 0,05–0,5 bar, 80 °C), nenhuma trinca detectada em corpos de prova carregados a 100% Rp0.2 após 720 h.

Usinabilidade geral

Torneamento: Desgaste de ferramenta semelhante ao 1.4301 (AISI 304). Adaptação de pontas de corte pode ser necessária para manter produtividade, pois os cavacos do UGI® 4062 quebram menos facilmente, podendo gerar dificuldades no torneamento de barras.

Tratamento térmico

Recozimento em solução: Para diminuir dureza e restaurar ductilidade após trabalho a frio: 30 a 60 min entre 950 °C e 1.050 °C, seguido de resfriamento rápido.

Conformação a quente

Boa trabalhabilidade entre 1.000 °C e 1.200 °C. Cargas de forjamento menores que aços austeníticos a mesma temperatura; ductilidade ligeiramente inferior. Recomenda-se aquecer entre 1.150 e 1.200 °C e resfriar rapidamente (óleo ou água) para evitar precipitações frágeis entre 850 °C e 400 °C – razão pela qual temperaturas acima de 300 °C não são recomendadas.

Furação: Com brocas HSS de 4 mm sem refrigeração central, fluxo máximo de cavaco 40% maior que 1.4301. Com brocas de metal duro revestidas de 6 mm com refrigeração central, fluxo 25% maior.

Outros – Produtos disponíveis
ProdutoAcabamentoTolerânciaDimensões (mm)
BarrasTransformadas a frio por trefilaçãoh95,0–28
Arame máquina––5,5–32
Arame trefilado––0,2–10
BarrasTransformadas a frio por usinagemh920–120

Outras apresentações: consultar o fornecedor. Para produtos planos, contactar Insdusteel Arcelor Mittal Group.

Tratamento de superfície

Decapagem / Passivação / Eletropolimento: Condições usadas para aço austenítico 1.4301 devem ser adaptadas caso a caso (consulte-nos).

Soldagem

Processos: soldagem por fricção, resistência, arco com/sem metal de adição (MIG, TIG, eletrodo revestido, plasma, fluxo), feixe de laser, feixe de elétrons, etc.

Ausência de molibdênio elimina risco de fase sigma durante soldagem. Soldabilidade próxima ao 1.4307 (AISI 304L), com melhor garantia contra trincas a quente.

Para otimizar tenacidade ao impacto das soldas, recomenda-se energia linear de soldagem suficiente para manter teor de ferrita na zona de fusão (ZF) e zona termicamente afetada (ZTA) abaixo de 70%. Metais de adição típicos: ER2307 / 23.7NL / A35N; ER2209 / 22.9.3NL / A45N; ER309LSi / 23.12LSi / A309LM.

Pré-aquecimento não recomendado. Nenhum tratamento térmico pós-soldagem, exceto, se necessário, têmpera a partir de T > 950 °C.

Metal

  1. UGIPURE® 4472 – Aço Inoxidável Austenítrico Ligado a Nitrogênio para Implantes Cirúrgicos
  2. Fio de Molibdênio de Alto Desempenho: Recozido e Eletropolido para Propriedades Térmicas e Mecânicas Superiores
  3. Fio de Molibdênio Premium Recozido e Decapado – Desempenho Térmico e Mecânico Superior
  4. UGI® HT286 Recozido: Liga Austeníutica de Alto Desempenho para Aplicações Criogênicas a 700°C
  5. UGI® 4116N Aço Inoxidável Recozido – Resistência à Corrosão e Dureza Superiores
  6. UGIMA®-X 4305: Aço Inoxidável Recozido em Solução com Usinabilidade Superior
  7. UGI® 316Ti – Aço Inoxidável Estabilizado com Titânio para Alta Temperatura, Não Magnético, Recristalizado
  8. UGI 4362 – Barras Recocidas, Laminadas a Quente, Torneadas e Arames – Resistência Superior
  9. UGI® 4362 – Arame para Molas – Resistência à Corrosão e Resistência Mecânica Superiores
  10. UGI® 4545 AIR Recozido – Aço Inoxidável de Endurecimento por Precipitação Premium para Aeronáutica