UGIMA® 4005 QT650: Aço Inoxidável Martensítico Premium com Maquinabilidade Superior

O UGIMA® 4005 é um aço inoxidável martensítico contendo 12 a 14% de cromo com melhoria de maquinabilidade de 15 a 30% graças ao processo UGIMA® que permite o controle de suas inclusões óxidas.

O UGIMA® 4005 mantém suas outras propriedades como o UGI 4005 padrão (trabalho a frio, soldabilidade, resistência à corrosão, ...)

O UGIMA® 4005 é entregue preferencialmente na condição tratada QT650 a fim de otimizar sua maquinabilidade. Portanto, sua microestrutura é uma martensita revenida com numerosos sulfetos, alongados na direção da laminação a quente.

Propriedades

Gerais

Propriedade	Valor
Densidade	7,7 g/cm³

Mecânicas

Propriedade	Temperatura	Valor	Comentário
Módulo de elasticidade	20 °C	215 GPa
	100 °C	212 GPa
	200 °C	205 GPa
	300 °C	200 GPa
	400 °C	190 GPa
Alongamento		12 %	mín.
Resistência à tração		650,0 - 850,0 MPa

Térmicas

Propriedade	Valor	Comentário
Coeficiente de expansão térmica	0,0000105 1/K	20 a 100°C
	0,000011 1/K	20 a 200°C
	0,0000115 1/K	20 a 300°C
	0,000012 1/K	20 a 400°C
Calor específico	460 J/(kg·K)
Condutividade térmica	30 W/(m·K)

Elétricas

Propriedade	Valor
Resistividade elétrica	6,0e-07 Ω·m

Composição Química

Elemento	Valor	Comentário
Carbono	0,06 - 0,15 %
Cromo	12,0 - 14,0 %
Manganês	1,5	máx.
Molibdênio	0,06	máx.
Fósforo	0,04	máx.
Silício	1,0	máx.
Enxofre	0,15 - 0,35 %

Propriedades Tecnológicas

Áreas de Aplicação

Grau usado em numerosas aplicações onde alta maquinabilidade é necessária (ou seja, para torneamento automático de grande número de peças), e quando a resistência à corrosão não é um fator crítico decisivo.

• Indústria de processo: conectores, fixação
• Indústria automotiva: injetores

Este grau também pode ser usado por suas propriedades magnéticas em sua condição recozida (válvulas solenoides).

Propriedades de Corrosão

As propriedades de resistência à corrosão do UGIMA® 4005 são globalmente as mesmas que as de um UGI 4005 padrão. Portanto, armazenamento em área com baixa umidade é preferível.

Corrosão por pites: A figura a seguir mostra o potencial de pite expresso em mV/SCE; medido em ambiente salino com pH 6,6 a 23°C e concentração de cloreto de sódio de 0,002M (116 mg/l, ou seja, 0,01%). Este tipo de medição em aço inoxidável de baixo cromo ressulfurado é sempre altamente disperso e o UGIMA® 4005 mostra, neste teste, dispersão ligeiramente superior à de um UGI 4005 padrão.

Maquinabilidade Geral

Graças às suas inclusões óxidas controladas, o UGIMA® 4005 apresenta excelente maquinabilidade, significativamente superior à de um 1.4005 padrão como o UGI 4005. Para condições de corte idênticas, o UGIMA® 4005 permite taxas de desgaste de ferramenta muito abaixo das observadas ao usinar um 1.4005 padrão.

Permite aumentos significativos de produtividade sem diminuir a duração da vida útil da ferramenta. Como exemplos, a tabela a seguir mostra para duas ferramentas de corte diferentes o VB15/0,15* medido em torneamento em barras UGIMA® 4005 e UGI 4005 laminadas a quente comparativamente.

VB15/0,15 em torneamento (sem lubrificante)
Grau	SECO TM2000 CNMG 120408-MF4	SUMITOMO AC610M CNMG 120408-GU
UGI 4005	340 m/min	380 m/min
UGIMA® 4005	≥ 490 m/min	≥ 510 m/min

* VB15/0,15: velocidade de corte induzindo desgaste de flanco de ferramenta de 0,15mm em 15 min de corte efetivo para profundidade de corte de 1,5 mm e avanço de 0,25 mm/rev (ver norma NF ISO 3685).

Tratamento Térmico

Recozimento: Para baixar as propriedades mecânicas do UGIMA® 4005, faça um tratamento térmico de várias horas entre 745 e 825°C seguido de resfriamento lento ao ar.

Têmpera: Para temperar o UGIMA® 4005, faça um tratamento térmico entre 950°C e 1000°C seguido de resfriamento ao ar ou óleo.

Revenimento: A escolha da temperatura de revenimento depende das propriedades mecânicas necessárias. É melhor evitar temperaturas entre 400 e 550°C que induzem diminuição da tenacidade.

Conformação a Quente

Forja: O UGIMA® 4005 pode ser forjado mas não é adequado para operações de upset severas. As seguintes condições de forja são recomendadas:

• Temperatura de aquecimento entre 1150°C e 1220°C
• Temperatura de forja entre 950°C e 1220°C
• Taxa de resfriamento lenta após forja (forno ou vermiculita)

Produtos Disponíveis

Produto	Forma	Acabamento	Tolerância	Dimensões (mm)
Barras	Redonda	Laminada a quente – Barras descascadas	k13	22-77 (cada mm) 80-115 (cada 5 mm)
		Acabada a frio – torneada	h11 - h10	22-115
		Acabada a frio – torneada & polida	h11 - h10 h9	22-115 22-55
		Barras retificadas	h9 - h8 - h7	22-115
		Acabada a frio – estirada	h9	5-30
	Hexagonal	Acabada a frio - estirada	h11	3-55

Outros acabamentos, tolerâncias, tamanhos, perfis sob consulta

Tratamento de Superfície

Os possíveis tratamentos de superfície são os mesmos que os usados para um 1.4005 padrão como UGI4005.

Soldagem

Como um 1.4005 padrão como UGI 4005, o UGIMA® 4005 é soldável pela maioria dos processos de soldagem a arco (GMAW, GTAW com ou sem arame de enchimento, SMAW, SAW, ...), por laser, soldagem por resistência (ponto ou costura), processos de soldagem por atrito ou feixe de elétrons, ...

Graças a uma estrutura martensítica "como soldada" no Metal de Solda (MS) assim como na Zona Termicamente Afetada (ZTA) [se soldagem sem arame de enchimento], o UGIMA® 4005, assim como um 1.4005 padrão, não está sujeito a fenômeno de corrosão intergranular devido à precipitação de carbonetos de cromo e des cromização de contorno de grão.

Na GMAW e GTAW, o gás de proteção deve ser sem nitrogênio, nem hidrogênio, a fim de evitar risco crescente de fragilização por hidrogênio típica de graus martensíticos. Pela mesma razão, na SMAW, os eletrodos devem ser secos em estufa (para eliminar a água residual presente no revestimento dos eletrodos, que pode aumentar o teor de hidrogênio na solda).

Devido ao seu teor de carbono bastante baixo, o UGIMA® 4005 pode ser soldado a arco sem pré-aquecimento das peças a serem soldadas. No entanto, um tratamento de revenimento entre 200 e 300°C é necessário na maioria das vezes para melhorar a tenacidade da ZTA (e a do MS no caso de soldagem sem arame de enchimento ou com arame de enchimento homogêneo). Com arame de enchimento homogêneo, tratamentos térmicos entre 300 e 550°C são proibidos a fim de evitar precipitação de carbonetos finos induzindo fragilização da ZTA e MS.

No caso de arame de enchimento austenítico (309L, 308L, ...), um tratamento térmico entre 200 e 300°C também pode ser usado para melhorar a tenacidade da ZTA. Tratamentos térmicos a temperatura mais alta são proibidos a fim de evitar riscos de migração de C da ZTA para o MS, que poderia induzir diminuição da resistência à corrosão do MS.