UGIMA® 4509 Work Hardened (desenhado)

UGIMA® 4509 é um aço inoxidável ferrítico de usinabilidade aprimorada contendo aproximadamente 18% de cromo e estabilizado com nióbio e titânio.

Além da boa resistência à corrosão, esta classe é caracterizada por sua alta adequação a diferentes métodos de trabalho, como usinagem, cabeamento a frio e soldagem:Esta versão UGIMA® de 4509 permite obter uma produtividade de usinagem significativamente maior do que a obtida com um padrão 4509, graças ao desgaste mais lento da ferramenta e melhor quebra de cavacos. A estabilização com nióbio elimina o risco de sensibilização durante a soldagem e o titânio limita o tamanho do grão nas áreas soldadas.

Tem excelentes propriedades de cabeça fria.

Para algumas aplicações, é um substituto econômico para certas classes austeníticas, como 1.4307 ou 1.4305. A sua estrutura ferrítica garante excelentes propriedades ferromagnéticas, boa resistência à oxidação (em particular aos ciclos térmicos) e um coeficiente de expansão semelhante ao do aço carbono.

A estrutura do UGIMA® 4509 é inteiramente ferrítica na condição de entrega. Os principais precipitados são Nb-carbonitretos, Ti-nitretos e Ti-sulfetos ou Ti-carbosulfetos.

Propriedades

Em geral

Propriedade	Valor
Densidade	7,7 g/cm³

Mecânico

Propriedade	Temperatura	Valor	Comentário
Módulo elástico	20°C	220 GPa
	100°C	215 GPa
	200°C	210 GPa
	300°C	205 GPa
	400°C	195 GPa
Alongamento		8,0 - 15,0%	min., dependendo do tamanho
Resistência à tracção		400,0 - 750,0 MPa	min., dependendo do tamanho

Térmico

Propriedade	Valor	Comentário
Coeficiente de expansão térmica	0,000010 1/K	20 a 100°C, 20 a 200°C
	0,0000105 1/K	20 a 300°C, 20 a 400°C
Capacidade de calor específico	460 J/(kg·K)
Condutividade térmica	25 W/(m·K)

Elétrico

Propriedade	Valor
Resistividade elétrica	6e-07 Ω·m

Propriedades quimicas

Propriedade	Valor	Comentário
Carbono	0,03	máx.
Cromo	17,5 - 18,5%
Manganês	1,0	máx.
Nióbio	0,7000000000000001	máx., mín.:0,30+(3xC)
Azoto	0,03	máx.
Fósforo	0,03	máx.
Silício	1,0	máx.
Enxofre	0,015	máx.
Titânio	0,1 - 0,30000000000000004%

Propriedades tecnológicas

Propriedade

Áreas de aplicação

Energia, processo (válvulas solenoides)

Automotivo:suporte para sensor lambda, injeção, válvulas solenóides, aplicações magnéticas (solenóides)
Limitações de uso:aplicações criogênicas (resiliência insuficiente), aplicações que requerem propriedades não magnéticas

Formação a frio

O UGIMA® 4509 pode ser facilmente usado para processos convencionais de trabalho a frio:trefilação a frio, conformação, conformação, cabeamento a frio, etc. Como é moderadamente endurecido, há menos força nas ferramentas.

Propriedades de corrosão

Corrosão por pite:Avaliamos esse tipo de corrosão testando o potencial de pite:quanto maior o mV/SCE, maior a resistência à corrosão por pite; foi escolhido um ambiente de pH neutro e levemente clorado (0,02 moles/litro de cloreto de sódio) de água potável municipal (a 23°C). A tabela a seguir fornece os valores de potencial de pite medidos em amostras de barras viradas na direção transversal:

O comportamento de resistência à corrosão por pite do UGIMA® 4509 é, portanto, semelhante ao do UGI 4509.

Grau	Potencial de pitting (mV/SCE)	Desvio padrão
UGI 4509	484	3
UGIMA® 4509	447	8
UGIMA® 4511	360	20

Teste de névoa salina neutra de acordo com o padrão operacional ISO 9227:Embora, em aços inoxidáveis, este teste dependa muito da condição da superfície testada (presença de arranhões, etc.), foi realizado em barras de 15 mm de diâmetro em sua direção longitudinal, após mim -polimento mecânico com papel SIC 1200. Depois que os graus UGIMA® 4509 e UGI 4509 foram testados por 500 horas, 90% de suas superfícies estavam livres de corrosão. Também a este respeito, a resistência à névoa salina do UGIMA® 4509 é idêntica à do UGI 4509.

Resistência à oxidação em alta temperatura:Foi realizado um teste de oxidação cíclica ao ar a 900°C que foi mantido por 20 minutos, seguido de resfriamento ao ar por 300 ciclos; a tabela a seguir mostra que as espessuras das camadas de óxido formadas (fina e adesiva) são semelhantes para os graus UGIMA® 4509 e UGI 4509.

Grau	Espessura das camadas de óxido em mg/cm2 após ciclos de 300 x 20 minutos a 900°C
UGI® 4509	1.9
UGIMA® 4509	1.7
UGIMA® 4511	1.2

Usinabilidade geral

Comparado com um padrão 1.4509, o UGIMA® 4509 proporciona aumentos significativos de produtividade na usinagem, graças ao desgaste mais lento da ferramenta e, acima de tudo, melhor quebra de cavacos para as mesmas condições de corte.

Torneamento:Os testes padrão VB15/0,15 foram realizados a seco em um torno controlado numericamente e as Zonas de Quebra de Cavacos (CBZ) foram determinadas. Para desgaste de ferramenta equivalente, eles revelaram (veja a tabela abaixo) um aumento potencial na produtividade de aproximadamente 6% com UGIMA® 4509, em comparação com um padrão 1,4509, bem como melhor quebra de cavacos, reduzindo o risco de parada da máquina (para remover bolas de cavacos que podem formar e quebrar ferramentas ou riscar peças usinadas).

Operações	Ferramentas	1,4509 padrão	UGIMA® 4509
Turning VB15/0.15 (1) (ap =1,5 mm; f =0,25 mm/rotação)	SECO TM2000 CNMG 120408 – MF4	Vc =390 m/min	Vc =415 m/min
Turning CBZ (2) (Vc =150 m/min)	SECO TM2000 CNMG 120408 – MF4	38 condições corretas de quebra de cavacos de 56 testadas	43 condições corretas de quebra de cavacos de 56 testadas

(1) VB15/0,15:velocidade de corte na qual se nota um desgaste de flanco de 0,15 mm em 15 minutos de usinagem real; (2) CBZ:varredura para frente (0,1 a 0,4 mm/rotações em incrementos de 0,05 mm/rotações) e profundidade de corte (0,5 a 4 mm em incrementos de 0,5 mm) a uma velocidade de corte constante, para determinar o número correto de cavacos condições de ruptura de 7 x 8 =56 testadas.

Usinagem de roscas:Os testes foram realizados em uma parafusadeira industrial TORNOS SIGMA 32 para comparar a UGIMA® 4509 com uma padrão 1.4509 e quantificar as diferenças de usinabilidade. Para cada classe, o teste consistiu em definir as condições ótimas de corte para diferentes operações para produzir 1000 peças (veja o diagrama abaixo) sem ter que trocar de ferramenta.

Torneamento (desbaste e acabamento):A tabela abaixo mostra as condições de corte que podem ser alcançadas para produzir 1000 peças sem ter que trocar de ferramenta para cada classe de acordo com as operações (desbaste e acabamento) e as ferramentas utilizadas. Os resultados de um teste padrão VB15/0,25 foram adicionados a esta tabela. Para as três operações de torneamento, aumentos potenciais de produtividade de até 30% foram revelados com UGIMA® 4509 em comparação com um padrão 1.4509.

Operações	Ferramentas	Padrão 1.4509	UGIMA® 4509
Torneamento bruto (ap =2 mm; f =0,30 mm/rotação)	SECO TM2000 CCMT09T308-F2	Vc =150(1) m/min	Vc =195 m/min
Terminar o giro (2) (ap =0,5 mm; f =0,10 mm/rotação)	SECO TM2000 CCMT09T304-F1	Vc =275(3) m/min	Vc =275(3) m/min
Turning VB15/0.25 (4) (ap =1,5 mm; f =0,25 mm/rotação)	SECO TM2000 CCMT09T308-F2	Vc =220(5) m/min	Vc =265 m/min

(1) para f =0,3 mm/rot, os chips padrão de 1,4509 não estão bem quebrados, induzindo muitas paradas de máquina; para f =0,35 mm/rot e Vc =130 m/min, são obtidas 1000 peças no padrão 1.4509, seus cavacos estão bem quebrados mas a rugosidade Ra das peças está acima do limite de 3,2 µm; (2) condições de corte garantindo rugosidade Ra <1,6 µm nas 1000 peças usinadas, graças ao desgaste limitado da ferramenta; (3) velocidade máxima de corte da máquina TORNOS SIGMA 32, fazendo a diferenciação entre as duas classes; (4) VB15/0,25 :velocidade de corte na qual se nota um desgaste de flanco de 0,25 mm em 15 minutos de usinagem real; (5) nessas condições extremas de corte para o padrão 1.4509, rugosidade superficial ruim devido ao desgaste excessivo da ferramenta.

Corte:A tabela abaixo mostra, para uma operação de corte transversal, as condições de corte que podem ser alcançadas para produzir 1000 peças sem ter que trocar de ferramenta para cada classe. No corte, um aumento muito importante na produtividade (mais de 80%) foi observado com UGIMA® 4509 em comparação com um padrão 1.4509.

Operações	Ferramentas	Padrão 1.4509	UGIMA® 4509
Recortar	SANDVIK QD-NG-0300-0001-CF 1105	Vc =100 m/min f =0,07 mm/rotação	Vc =130 m/min f =0,10 mm/rotação

Tratamento Térmico

Amolecimento:Para restaurar a ductilidade após a deformação a frio, o Ugima® 4509 pode ser tratado a uma temperatura entre 750 e 900°C e resfriado a ar.

Conformação a quente

O UGIMA® 4509 possui excelente forjabilidade em todas as temperaturas, devido à sua estrutura inteiramente ferrítica. Pode ser formado a quente por forjamento ou laminação entre 800°C e 1150°C. A temperatura de aquecimento não deve exceder 1150°C para evitar o crescimento excessivo de grãos.

Outro

Produtos disponíveis:

Produto	Formulário	Finition	Tolerância	Dimensão
Barras	Redondo	Rolled descaled	k13 – k12	∅ 22 a 71
		Turned	10 + 11	∅ 22 a 70
		Ground	7+8+9+options	∅ 2 a 70
		Desenhado	9	∅ 2 a 30
		Preto	± 1% ∅	∅ 23 a 73

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Soldagem

Graças à sua bi-estabilização de nióbio e titânio, o UGIMA® 4509 pode ser soldado da mesma forma que um padrão 1.4509 pela maioria dos processos de soldagem a arco (MIG/TIG, com ou sem metal de adição, eletrodos revestidos, plasma, etc.) por laser, resistência (ponto ou costura), fricção ou soldagem por feixe de eletrodo, etc. Nenhum tratamento térmico deve ser realizado antes ou depois da soldagem para evitar o crescimento de grãos ferríticos na classe.

Se for usado um material de adição de soldagem, um metal de adição homogêneo (ferrítico estabilizado) como EXHAUST® F1 (18LNb) é preferível para garantir que a área soldada (zona de metal de solda) [WZ] e zona afetada pelo calor [HAZ]) seja uma estrutura ferrítica 100% homogênea; para soldas grossas (≥ 3mm), um metal de adição austenítico como ER308L(Si) (1,4316) é preferível, a fim de eliminar o risco de enfraquecimento da ZF devido ao crescimento excessivo de grãos. No MIG, como no TIG, o gás de proteção não deve conter hidrogênio ou nitrogênio. No MIG, as soldas serão feitas sob Ar (+ possivelmente He) + 1 a 3% O₂ ou CO₂. No TIG, as soldas serão feitas sob Ar (+ possivelmente He).

UGIMA® 4305HM Trabalho Endurecido (desenhado) UGIMA® 4511 Recozido

Metal

Materiais Poliméricos

biológico

Corante

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