UGI® 4462 Arame Duplex Inoxidável Trefilado a Frio – Desempenho Superior em Corrosão e Mecânica

Visão Geral

Aço inoxidável duplex com alta resistência à corrosão e altas propriedades mecânicas, o UGI® 4462 apresenta excelente resistência à corrosão em ambientes agressivos, aliada a elevadas propriedades mecânicas.

A composição química do UGI® 4462 é otimizada para obter, após tratamento térmico de solução, uma estrutura bifásica ferrita + austenita contendo entre 40% e 60% de ferrita. O grau UGI® 4462 é sensível à precipitação de fases intermetálicas que degradam as propriedades mecânicas e a resistência à corrosão. A fase sigma (σ) precipita entre 600°C e 1000°C, após tempo de permanência de algumas dezenas de minutos. A fase de precipitação α' entre 350°C e 550°C também apresenta risco de fragilização. Consequentemente, a temperatura de utilização do grau deve ser limitada a 300°C.

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		1000 MPa	Máx., dependendo da dimensão

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	8,0E-7 Ω·m
	100 °C	8,5E-7 Ω·m
	200 °C	9,0E-7 Ω·m
	300 °C	1,0E-6 Ω·m

Composição Química

Elemento	Teor (% em massa)	Comentário
Carbono	0,03 máx.
Cromo	22,0 - 23,0
Manganês	1,0 - 2,0
Molibdênio	2,5 - 3,5
Níquel	5,0 - 6,0
Nitrogênio	0,12 - 0,20
Fósforo	0,035 máx.
Silício	0,75 máx.
Enxofre	0,01 máx.

Propriedades Tecnológicas

Áreas de Aplicação

• Peças para a indústria naval
• Indústria química e de celulose
• Indústria de Óleo & Gás
• Construção civil

Conformação a Frio

Trefilação – Perfilagem: Devido ao alto limite de elasticidade do UGI® 4462, sua conformação a frio requer esforços maiores que os necessários para conformar um grau austenítico do tipo 1.4404 (316L).

Estampagem a frio: O UGI® 4462 não é um grau otimizado para estampagem a frio. Suas altas propriedades mecânicas induzem forças de conformação significativas e desgaste rápido dos matrizes. No entanto, o aspecto superficial das peças conformadas em UGI® 4462 é muito melhor que o observado em graus austeníticos (sem fenômeno de casca de laranja). Assim, o UGI® 4462 pode ser usado em estampagem ou dobramento comuns quando fenômenos de casca de laranja são observados com graus austeníticos. No teste de impacto a frio, o UGI® 4462 permite uma deformação de expansão de 40% antes de trincar.

Resistência à Corrosão

O UGI® 4462 pode ser usado em aplicações onde as propriedades de resistência à corrosão são essenciais:

• Indústria da construção para exposições em atmosferas marítimas ou urbanas
• Indústria de celulose
• Indústria de dessalinização
• Indústria química em geral

Corrosão generalizada: Encontrada principalmente na fabricação química de ácido sulfúrico ou fosfórico. O UGI® 4462 apresenta o melhor desempenho entre os graus testados (UGI® 4462, UGI® 4362, UGI® 4404, UGI® 4301).

Corrosão localizada (pitting): Devido principalmente aos efeitos nocivos dos íons cloreto nas inclusões de sulfeto. O UGI® 4462 apresenta alto potencial de pitting, indicando excelente resistência.

Corrosão sob tensão: Testes em meio tipo "NACE standard" mostram que o UGI® 4462 tem área de não-trincamento comparável aos superausteníticos UGI® 4539 e super duplex UGI® 4507.

Usinabilidade Geral

Devido ao seu baixo teor de enxofre (para preservar a excelente resistência à corrosão) e fortes propriedades mecânicas, o UGI® 4462 é um grau de difícil usinagem. A ausência de sulfetos em grandes quantidades impede boa quebra de cavaco. As altas propriedades mecânicas geram, no torneamento, altas forças de corte que levam a desgaste rápido da ferramenta. A escolha de ferramentas de corte (grau de metal duro e quebra-cavaco) é essencial. Deve-se reduzir velocidades de corte comparado a graus austeníticos, mas evitando velocidades muito baixas para manter temperaturas suficientes na ponta da ferramenta. Os avanços de corte devem ser mantidos em nível que permita quebrar os cavacos com sucesso.

Tratamento Térmico

O tratamento de solução deve ser realizado a temperatura entre 1020°C e 1100°C seguido de resfriamento rápido em ar ou água. Este tratamento restaura a ductilidade do grau UGI® 4462 após trabalho a quente ou a frio.

Conformação a Quente

Forjamento: O UGI® 4462 tem boa trabalhabilidade a quente entre 1220 e 950°C, embora inferior à de aços austeníticos comuns (1.4301, 1.4404). A ductilidade a quente está relacionada ao teor de ferrita, que aumenta com a temperatura; portanto, será melhor em temperaturas de forjamento mais altas. Em temperaturas de forjamento, a resistência mecânica do UGI® 4462 é menor que a de um austenítico, gerando menores cargas nas ferramentas. O processamento a quente deve ser seguido de tratamento de solução com resfriamento rápido para restaurar o equilíbrio ferrita-austenita, propriedades mecânicas e resistência à corrosão.

Produtos Disponíveis

Produto	Forma	Acabamento	Tolerância	Dimensão (mm)
Barras	Redonda	Trefilada	9	5-28
	Redonda	Torneada	10-11-12	22-120
	Redonda	Laminada	13	22-120
	Redonda	Retificada	8-9	22-115
Arame-máquina	Redonda	Decapada		5,5-32
Arame trefilado	Redonda	Fosco		0,5-14

Outros produtos: consultar o fornecedor.

Soldagem

Pontos gerais: O UGI® 4462 pode ser soldado por fricção, resistência, arco, com ou sem metal de adição (MIG, TIG, eletrodo revestido, plasma, etc.), por feixe de laser, feixe de elétrons, etc. No entanto, diferentemente dos aços inoxidáveis austeníticos, o UGI® 4462 deve ser soldado respeitando um campo de energia linear de soldagem para garantir boa tenacidade das zonas soldadas. Se a energia linear for muito alta, há risco de formação de fase sigma fragilizante na Zona Termicamente Afetada (ZTA) devido a resfriamento muito lento. Se for muito baixa, há risco de ZTA excessivamente ferrítica e frágil devido a resfriamento muito rápido.

O campo de energia linear depende principalmente da geometria das peças (especialmente espessura) e do processo de soldagem. Em soldagem multipasse, é importante deixar o cordão esfriar abaixo de 150°C entre passes. Pré-aquecimento não é desejável e nenhum tratamento térmico deve ser feito após soldagem, exceto, se necessário, a têmpera de solução.

Soldagem MIG: O metal de adição mais adequado é ER2209 - 22.9.3NL - UGIWELD™ 45N. Seu balanço mais austenítico que o UGI® 4462 limita a proporção de ferrita na zona de fusão (ZF) e o risco de fragilidade. Prefere-se gás de proteção levemente oxidante (Ar + 1-3% O₂ ou CO₂) para limitar oxigênio na ZF e garantir boa tenacidade. Nunca se deve adicionar hidrogênio ao gás de proteção para evitar risco de trinca a frio na ZF. Se necessário, pode-se adicionar alguns % de N₂ ao gás para compensar perda de nitrogênio na ZF.

Soldagem TIG: Imperativo que o gás de proteção seja absolutamente neutro (Ar, parcial ou totalmente substituído por He) para proteger o eletrodo de tungstênio. Como na soldagem MIG, hidrogênio é proibido no gás de proteção. Devido à ausência de oxigênio no gás, este processo garante mais facilmente boa tenacidade na ZF.