UGI® 4462 Barra Estirada a Frio: Aço Inoxidável Duplex Premium para Aplicações Resistentes à Corrosão

O UGI® 4462 é um aço inoxidável duplex com alta resistência à corrosão e altas propriedades mecânicas, possuindo excelente resistência à corrosão em ambientes agressivos, aliada a elevadas propriedades mecânicas.

A composição química do UGI® 4462 é otimizada para obter, após um tratamento térmico de recozimento 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 um tempo de espera de algumas dezenas de minutos. A fase de precipitação α' entre 350°C e 550°C também apresenta risco de fragilização. Consequentemente, a temperatura na qual o grau é utilizado deve ser limitada a 300°C.

Propriedades

Gerais

Propriedade	Valor
Densidade	7,8 g/cm³

Mecânicas

Propriedade	Temperatura	Valor
Módulo de elasticidade	20 °C	200 GPa
	100 °C	194 GPa
	200 °C	186 GPa
	300 °C	180 GPa
Alongamento		20,0 - 30,0 %
Resistência à tração		850,0 - 1050,0 MPa

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

Elemento	Valor	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 - 0,2 %
Fósforo	0,035	máx.
Silício	0,75	máx.
Enxofre	0,01 %	máx.

Propriedades Tecnológicas

Áreas de Aplicação

• Peças para a indústria náutica
• Indústria química e de fabricação de celulose
• Indústrias de Petróleo & Gás
• Construção

Conformação a Frio

Estiramento – Perfilagem: Devido ao alto limite de elasticidade do UGI® 4462, sua conformação a frio exigirá forças maiores que as necessárias 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 induzirão forças de conformação significativas e desgaste rápido dos matrizes de conformação. 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 dobra a frio 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.

Propriedades de 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
Este modo de corrosão é encontrado principalmente na fabricação química de ácido sulfúrico ou fosfórico. Um teste acelerado para simular este tipo de corrosão é realizado medindo a densidade de corrente de dissolução ou atividade em uma curva de polarização em ambiente de ácido sulfúrico de 2 moles/litro (200 g/l) a 23°C. O UGI® 4462 apresenta o melhor desempenho.

Corrosão localizada
Corrosão por pites: Este modo de corrosão é o mais prevalente. Devido principalmente aos efeitos nocivos dos íons cloreto nas inclusões de sulfeto, traduz-se visualmente em pequenos pontos de corrosão.

Corrosão sob tensão: Testes de corrosão sob tensão em meio do tipo "padrão NACE" com aplicação de tensões inferiores ao limite de elasticidade por durações de 720 horas mostram que o grau UGI® 4462 tem uma área de não trincagem comparável às dos superausteníticos UGI® 4539 e super duplex UGI® 4507.

Maquinabilidade Geral

Devido ao seu baixo teor de enxofre (para preservar sua 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 uma boa quebra de cavaco nas operações de usinagem. As altas propriedades mecânicas geram, no torneamento, altas forças de corte que levam a desgaste rápido da ferramenta. Por isso, a escolha das ferramentas de corte (grau de metal duro e quebra-cavaco) é essencial para usinar corretamente o UGI® 4462. Além disso, a escolha das condições de corte é mais difícil que com graus de propriedades mecânicas menores. Será necessário reduzir as velocidades de corte em comparação com graus austeníticos, evitando torná-las muito baixas porque é preciso manter temperaturas altas o suficiente na ponta da ferramenta para limitar as forças de corte. Quanto aos avanços de corte, devem ser mantidos em nível que permita quebrar os cavacos com sucesso.

Nosso departamento de suporte técnico terá prazer em responder a quaisquer perguntas sobre o assunto.

Tratamento Térmico

O tratamento térmico de recozimento de solução deve ser realizado a uma 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

Forja: 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 do grau, que aumenta com a temperatura; portanto, será melhor para temperaturas de forja mais altas.

Em temperaturas de forja, a resistência mecânica do UGI® 4462 é menor que a de um austenítico, o que gera cargas menores nas ferramentas, e às vezes é necessário tomar precauções para limitar a deformação por fluência das peças. O processamento a quente deve ser seguido por um tratamento térmico de recozimento de solução com resfriamento rápido, a fim de restaurar o equilíbrio ferrita-austenita, as propriedades mecânicas e a resistência à corrosão do grau.

Produtos Disponíveis

Produto	Forma	Acabamento	Tolerância	Tamanho (mm)
Barras	Redonda	Estirada	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 estirado	Redonda	Fosca		0,5-14

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Soldagem

Pontos gerais: O UGI® 4462 pode ser soldado por atrito, resistência, arco, com ou sem arame de enchimento (MIG, TIG, eletrodo revestido, plasma, etc.), por feixe de laser, feixe de elétrons, etc. No entanto, ao contrário dos aços inoxidáveis austeníticos, o UGI® 4462 deve ser soldado de acordo com um campo de energia linear de soldagem para garantir boa tenacidade das áreas soldadas. Se a energia linear de soldagem for muito alta, há risco - devido ao resfriamento muito lento após a soldagem - de formação de uma fase sigma fragilizante na Zona Termicamente Afetada (ZTA). Se a energia linear de soldagem for muito baixa, há risco - devido ao resfriamento muito rápido após a soldagem - de ter ZTAs muito ferríticas e, portanto, frágeis.

O campo de energia linear de soldagem a ser respeitado depende principalmente da geometria das peças a serem soldadas, e em particular de sua espessura. Quanto mais espessas forem as peças, mais rápido o resfriamento da solda, o que desloca o campo de energia linear de soldagem para energias altas. O campo de energia linear a ser respeitado também depende do processo de soldagem usado (MIG, TIG, …). No caso de soldagem multipasse, é importante permitir que a solda esfrie abaixo de 150°C entre cada passe. O pré-aquecimento das peças antes da soldagem não é desejável e nenhum tratamento térmico deve ser realizado após a soldagem, exceto, se necessário, para um recozimento de solução descrito no parágrafo "Tratamento Térmico".

Soldagem MIG: O arame de enchimento mais adequado para soldagem MIG do UGI® 4462 é ER2209 - 22.9.3NL - UGIWELD™ 45N. Seu balanço mais austenítico que o do UGI® 4462 limita a proporção de ferrita na zona de solda (ZS) e, assim, o risco de fragilidade na ZS. Prefere-se um gás de proteção ligeiramente oxidante (Ar + 1-3% O₂ ou CO₂) para limitar o nível de oxigênio na ZS e, assim, garantir boa tenacidade na ZS. Em nenhuma circunstância se deve adicionar hidrogênio ao gás de proteção para evitar risco de trinca a frio na ZS. Se necessário, pode-se adicionar alguns % de N₂ ao gás de proteção para compensar qualquer perda de nitrogênio na ZS durante a operação de soldagem.

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