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
| Propriedade | Valor |
|---|---|
| Densidade | 7,8 g/cm³ |
Mecânicas
| Propriedade | Temperatura | Valor | Comentário |
|---|---|---|---|
| Módulo de elasticidade | 20 °C | 200 GPa | |
| 100 °C | 194 GPa | ||
| 200 °C | 186 GPa | ||
| 300 °C | 180 GPa | ||
| Resistência à tração | 1200,0 – 2500,0 MPa | aplicação de mola conforme EN 10270-3 |
Térmicas
| Propriedade | Temperatura | Valor | Comentário |
|---|---|---|---|
| Coeficiente de expansão térmica | 0,000013 1/K | 20 a 100 °C | |
| 0,0000135 1/K | 20 a 200 °C | ||
| 0,000014 1/K | 20 a 300 °C | ||
| Calor específico | 20 °C | 500 J/(kg·K) | |
| 100 °C | 530 J/(kg·K) | ||
| 200 °C | 560 J/(kg·K) | ||
| 300 °C | 590 J/(kg·K) | ||
| Condutividade térmica | 20 °C | 15 W/(m·K) | |
| 100 °C | 16 W/(m·K) | ||
| 200 °C | 17 W/(m·K) | ||
| 300 °C | 18 W/(m·K) |
Elétricas
| Propriedade | Temperatura | Valor |
|---|---|---|
| Resistividade elétrica | 20 °C | 0,0000008 Ω·m |
| 100 °C | 0,00000085 Ω·m | |
| 200 °C | 0,0000009 Ω·m | |
| 300 °C | 0,000001 Ω·m |
Composição Química (em % de massa)
| Elemento | Valor | Comentário |
|---|---|---|
| Carbono | 0,03 | máx. |
| Cromo | 22,0 – 23,8 | |
| Cobre | 0,5 | máx. |
| Manganês | 2,0 | máx. |
| Molibdênio | 0,45 | máx. |
| Níquel | 2,0 – 2,8 | |
| Nitrogênio | 0,16 – 0,26 | |
| Fósforo | 0,04 | máx. |
| Silício | 1,0 | máx. |
| Enxofre | 0,01 | máx. |
Propriedades Tecnológicas
| Propriedade | Detalhes | |||||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 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:
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| 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. |
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| 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. |
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| 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. |
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| 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. |
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| 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. |
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| Outros – Produtos disponíveis |
Outras apresentações: consultar o fornecedor. Para produtos planos, contactar Insdusteel Arcelor Mittal Group. |
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| Tratamento de superfície |
Decapagem / Passivação / Eletropolimento: Condições usadas para aço austenítico 1.4301 devem ser adaptadas caso a caso (consulte-nos). |
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| 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. |
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Metal
- UGIPURE® 4472 – Aço Inoxidável Austenítrico Ligado a Nitrogênio para Implantes Cirúrgicos
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