UGI® 4362 Arame Trefilado – Aço Inoxidável Duplex Recozido Superior com Resistência à Corrosão Aprimorada

Visão Geral

As propriedades mecânicas em barras (limite de escoamento e resistência à tração) são:

• Superiores às do 316L e também às do 316LN;
• Melhor resistência à corrosão que a do 316L.

A composição química é balanceada para obter 40–60% de ferrita após recozimento entre 950 e 1050 °C seguido de resfriamento rápido. A sensibilidade à precipitação de fases intermetálicas (que causam fragilização) é muito menor que a do Duplex 4462. Tipicamente, a precipitação da fase sigma requer mais de 10 horas a 800 °C, situação raramente encontrada em operações de processamento. A precipitação da fase alfa' pode ocorrer sob manutenção prolongada na faixa de 350 °C – 550 °C, levando à fragilização. Assim, a temperatura máxima de serviço não deve exceder 300 °C.

Propriedades

Gerais

Propriedade	Valor
Densidade	7,8 g/cm³

Mecânicas

Propriedade	Temperatura	Valor
Módulo de elasticidade	—	200 GPa
Alongamento	—	28 %
Resistência ao impacto, Charpy entalhado	-46 °C	75 kJ/m²
Resistência ao impacto, Charpy entalhado	20 °C	90 kJ/m²
Redução de área	—	80,0 %
Resistência à tração	—	880 MPa

Térmicas

Propriedade	Valor	Comentário
Coeficiente de expansão térmica	0,000014 1/K	20 a 300 °C
Condutividade térmica	16,7 W/(m·K)

Elétricas

Propriedade	Valor
Resistividade elétrica	8,00 × 10⁻⁷ Ω·m

Composição Química

Elemento	Valor	Comentário
Carbono	0,03	máx.
Cromo	22,0 – 24,0 %
Cobre	0,1 – 0,60 %
Manganês	2,0	máx.
Molibdênio	0,1 – 0,60 %
Níquel	3,5 – 5,5 %
Nitrogênio	0,05 – 0,20 %
Fósforo	0,035	máx.
Silício	1,0	máx.
Enxofre	0,015	máx.

Propriedades Tecnológicas

Áreas de Aplicação

De modo geral, onde quer que 316 e 316L (1.4401 e 1.4404) sejam utilizados:

• Indústrias de energia e processos;
• Construção;
• Processamento de alimentos.

Limitações de uso:

• Aplicações criogênicas (baixa tenacidade a temperaturas criogênicas);
• Temperaturas de serviço superiores a 300 °C.

Em caso de dúvida, consulte.

Conformação a Frio

Trefilação – Perfilagem: O UGI® 4362 é adequado para trefilação e pode ser encruado mais que um 316L (1.4404), de forma comparável a um 302 (1.4310). O UGI® 4362 encruado também pode ser usado para arame de mola.

Estampagem a frio: O UGI® 4362 pode ser usado para estampagem a frio para substituir 1.4404 e 1.4578, se certas precauções forem tomadas. Permite a fabricação de peças comuns e técnicas se a estampagem não for muito severa.

Quando uma peça de referência com recesso tipo cruz foi fabricada no Centro de P&D, a medição da força de estampagem mostrou uma força adicional de 20% para o duplex em comparação com o 1.4578 e o 1.4404.

O desgaste do punção também será mais significativo se o 4362 for usado, em comparação com 1.4578 e 1.4404.

Ao fabricar um parafuso de cabeça cruzada, sem lubrificação (aceleração do teste), o punção quebrou após 6000 peças com o 4362, comparado a 9000 peças para o 1.4404 e mais de 10.000 com o 1.4578. Após estampagem a frio, com UGI 4362 a superfície de borda livre é lisa, ao contrário do 1.4578 e 1.4404, como mostrado por simples compressão entre duas matrizes.

A resistência à corrosão das peças estampadas a frio é idêntica à das peças fabricadas com 1.4404 e 1.4578, desde que nenhum defeito severo de estampagem tenha sido gerado. Se a fabricação das peças for realizada com cuidado e as peças forem corretamente limpas com rotação (tambor, etc.), a resistência à corrosão pode ser significativamente maior que a do 1.4578.

Propriedades de Corrosão

Corrosão generalizada: O grau UGI® 4362 pode substituir o 316L (1.4404) na maioria das aplicações conhecidas; em particular:

• Mercado de construção para exposição em atmosfera urbana ou marítima;
• Indústria de celulose e papel;
• Indústria química, por exemplo, produção de ácido sulfúrico.

Isto é ilustrado pelos diagramas de corrosão em meios H₂SO₄ e NaCl.

Nota: para uso em ácidos orgânicos em ebulição, favor consultar.

Corrosão por pites: O grau UGI® 4362 exibe melhor resistência à corrosão por pites em meio NaCl que o 316L (1.4404).

Trinca por corrosão sob tensão (SCC): Testes de SCC em meio cloreto (8 ppm O₂) a pH=7, sob nível de tensão excedendo o limite de elasticidade e por mais de 1000 horas mostraram que UGI® 4362 tem desempenho melhor que 316L (1.4404). O UGI® 4362 pode ser usado neste tipo de solução até 130 °C sem risco de SCC. Por outro lado, para 316L (1.4404), a temperatura não deve exceder 50 °C.

Usinabilidade Geral

Torneamento: Em operações de torneamento (teste Vb15/0,15 com ferramenta Kennametal KC9225), o grau UGI 4362 aparece melhor que EN 1.4462 e equivalente a UGIMA® 4404. Testes ferramenta/material devem ser realizados para complementar estes resultados.

Furação (broca HSS D:4 mm): Para furação D:4 mm, o confinamento de cavacos cria o mesmo problema em relação à remoção de cavacos observado com Duplex 1.4462, devido à má quebrada de cavacos.

Furação (broca de metal duro + TiN D:6 mm): Para furação D:6 mm, a má quebrada de cavacos do 4362 não parece criar dificuldades em termos de redução da área de trabalho ótima ou vida útil das ferramentas, pois o grau 4362 se comporta melhor que UGIMA® 4404 nesses dois parâmetros, independentemente do uso da versão HM.

Atenção: a condição de superfície dos furos pode ser de qualidade inferior, devido à má quebrada de cavacos.

Usinagem de parafusos: Torneamento reto: confirma o muito bom comportamento do 4362 em torneamento, que é melhor que o de UGIMA® 4404 neste caso.

Furação com broca HSS D:4 mm: confirma a dificuldade de remoção de cavacos devido à má quebrada de cavacos do 4362 na ausência de refrigeração central comparado com UGIMA® 4404 HM.

Corte transversal: comportamento intermediário entre UGIMA® 4404 HM e 1.4462 (ver tabela abaixo).

Teste	45N – 1.4462 (1)		35N – 1.4362 (1)
	Velocidade (m/min)	Avanço (mm/rev)	Velocidade (m/min)	Avanço (mm/rev)
Corte transversal	60	0,04 / 0,015	100	0,05 / 0,025
Vida útil	1794		1377

Teste	316L – UGIMA® 4404 (2)		316L – UGIMA® 4404 HM (2)
	Velocidade (m/min)	Avanço (mm/rev)	Velocidade (m/min)	Avanço (mm/rev)
Corte transversal	140	0,05 / 0,015	140	0,07 / 0,035
Vida útil	939		1104

(1) Sandvik 2135 (N151.2-200-SE); (2) Iscar IC328 GFN 2J

Conformação a Quente

Forjamento: O grau UGI® 4362 pode ser prontamente forjado entre 1250 e 950 °C, embora não seja tão fácil quanto para os graus austeníticos usuais (304 e 316). A trabalhabilidade a quente depende do teor de ferrita, que por sua vez aumenta com a temperatura: temperaturas altas proporcionarão a melhor capacidade de forjamento.

As tensões de escoamento a alta temperatura dos graus duplex são menores que as dos graus austeníticos. Assim, menos potência mecânica é necessária para forjar um grau duplex. Devem ser tomadas precauções para evitar deformação por fluência.

Após conformação a quente, um resfriamento rápido (água ou ar) é necessário para evitar precipitação da fase sigma. O recozimento de solução é então opcional. Se o forjamento terminar em torno de 900 °C, as propriedades mecânicas (YS e UTS) aumentarão devido ao encruamento.

Produtos Disponíveis

Produto	Forma	Acabamento	Tolerância	Dimensões (mm)
Barras	—	Laminadas a quente, descascadas	13	—
Barras	—	Trefiladas a frio, torneadas, retificadas, Brilhante	6 a 11	—
Arame máquina	Redonda	—	—	5,5 ≤ ø ≥ 32 mm
Arame trefilado	—	—	—	—

Por favor, contate o fornecedor para outros produtos e dimensões.

Soldagem

O UGI® 4362 pode ser soldado por fricção, por resistência elétrica, por arco elétrico com ou sem metal de adição (TIG, MIG, eletrodo revestido, plasma, sob fluxo…), por feixe de laser, por feixe de elétrons…

O baixo teor de Mo do grau impede a formação de fase sigma em operações de soldagem, ao contrário de outros aços inoxidáveis duplex que requerem precauções. A soldagem é, portanto, direta e não muito mais complexa que a de graus austeníticos como 304L (1.4307) ou 316L (1.4404). O duplex é ainda melhor no que diz respeito à trinca a quente.

No entanto, para otimizar as propriedades de impacto dos cordões, as condições de soldagem devem maximizar a energia de soldagem a fim de limitar a quantidade de ferrita na zona de fusão e na zona afetada pelo calor.

Vários graus de metal de adição podem ser usados para soldar UGI® 4362, dependendo das propriedades mecânicas e resistência à corrosão requeridas nos cordões. Os principais são:

• UGIWELD™ 45N / ER 2209 / 22.9.3NL
• UGIWELD™ 309LM / ER 309LSi / 23.12LSi

O pré-aquecimento das peças antes da soldagem não é necessário. Nenhum tratamento térmico pós-soldagem é requerido e deve ser realizado, com a possível exceção de um recozimento de solução completo, se necessário.