UGIMA® 4541 Endurecido por Trabalho: Resistência à Corrosão Superior e Desempenho em Usinagem

Visão Geral do UGIMA® 4541

A principal característica do UGIMA® 4541 é sua resistência à corrosão intergranular. Utiliza titânio como elemento estabilizador para evitar a formação de carbonetos de cromo no material quando utilizado em alta temperatura. Suas propriedades mecânicas são superiores às do 1.4307.

O UGIMA® 4541 é especificamente projetado para usinagem e torneamento de barras, proporcionando produtividade aumentada nestas operações. Apresenta excelente resistência à oxidação e corrosão, além de bom comportamento a fluência (creep). É particularmente recomendado para aplicações que exigem resistência ao calor em temperaturas contínuas ou cíclicas de 400 a 850°C.

Propriedades

Gerais

Propriedade	Valor
Densidade	7,9 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
	400 °C	172 GPa
	500 °C	165 GPa
Alongamento		25,0 – 30,0 %	mín., dependendo da dimensão
Resistência à tração		500,0 – 950,0 MPa	mín., dependendo da dimensão

Térmicas

Propriedade	Valor	Comentário
Coef. de expansão térmica	0,000016 1/K	20 a 100°C
	0,0000165 1/K	20 a 200°C
	0,000017 1/K	20 a 300°C
	0,0000175 1/K	20 a 400°C
	0,000018 1/K	20 a 500°C
Calor específico	500 J/(kg·K)
Condutividade térmica	15 W/(m·K)

Elétricas

Propriedade	Valor
Resistividade elétrica	7,3×10⁻⁷ Ω·m

Composição Química (em % de massa, máx. salvo indicação)

Elemento	Valor	Comentário
Carbono	0,08	máx.
Cromo	17,0 – 19,0
Manganês	2,0	máx.
Molibdênio	0,5	máx.
Níquel	9,0 – 12,0
Fósforo	0,045	máx.
Silício	1,0	máx.
Enxofre	0,03	máx.
Titânio	0,70	máx., mín.: 5×(C+N)

Propriedades Tecnológicas

Áreas de Aplicação

• Automotivo: turbocompressores, coletores de escape, suportes de sensor
• Aeronáutica: motores turboélice, motores a jato
• Processo, químico e petróleo: conexões e juntas de expansão, componentes para equipamentos de alta temperatura, fornos, trocadores de calor

Propriedades de Corrosão

Excelente resistência à corrosão em ambientes naturais (água potável, meios rurais e urbanos) e em ambientes de processamento de alimentos e agroalimentar (com reservas em casos específicos, como vinhos brancos, mostardas, etc.).

O UGIMA® 4541 é resistente à corrosão intergranular mesmo após soldagem; atende ao teste padronizado ASTM A262 Prática E.

Pode ser usado em ácidos minerais e orgânicos, por exemplo ácido nítrico. Precauções são necessárias em outros ácidos, como fosfórico e sulfúrico.

Pode ser testado em neblina salina (ISO 9227). É difícil fornecer valor preciso de horas até aparecimento de corrosão, pois a resistência depende não só da composição, mas também da geometria da peça, acabamento superficial (rugosidade, marcas de usinagem), presença de contaminação (partículas de ferro, óleos de corte). Peças acabadas podem ser testadas em laboratório.

Excelente resistência química a alta temperatura; temperaturas limites estimadas para uso contínuo:

Atmosfera	Temperatura Limite
Oxidante	850°C
Oxidante com enxofre	750°C

(A temperatura limite deve considerar a natureza exata da atmosfera e a amplitude/frequência de tensões mecânicas e térmicas.)

Usinabilidade Geral

Torneamento: O UGIMA® 4541 não só reduz o desgaste de ferramenta (melhorias na produtividade potencial de torneamento), como também proporciona melhor quebra de cavaco (maior número de condições de corte com cavacos fragmentados).

Torneamento de barras: Testes em TORNOS SIGMA 32 compararam UGIMA® 4541 com 1.4541 padrão. Para cada grau, definiram-se condições ótimas para produzir 1000 peças sem trocar ferramenta. Produtividade melhorada superior a 10% foi observada.

Operação	Ferramenta	UGI 4541	UGIMA® 4541
Desbaste reto	SECO TM2000 CCMT 09T308-F2	Vc = 170 m/min; ap=2 mm; f=0,30 mm/rev	Vc = 190 m/min; ap=2 mm; f=0,30 mm/rev
Acabamento reto	SECO TM2000 CCMT 09T304-F1	Vc = 240 m/min; ap=0,5 mm; f=0,10 mm/rev	Vc = 250 m/min; ap=0,5 mm; f=0,10 mm/rev
Furação axial	GÜHRING RT100F 6 mm – DK460UF	Vc = 70 m/min; f=0,10 mm/rev	Vc = 80 m/min; f=0,10 mm/rev
	ISCAR IC908 9,9 mm – ICM099	Vc = 120 m/min; f=0,15 mm/rev	Vc = 130 m/min; f=0,15 mm/rev
Corte transversal	SANDVIK 2135 N132E2-0300-0002-CM	Vc = 60 m/min; f=0,06/0,03 mm/rev	Vc = 60 m/min; f=0,06/0,03 mm/rev

Tratamento Térmico

Recozimento (Annealing): Manutenção entre 1000°C e 1100°C, seguida de resfriamento ao ar ou água. Remove todo encruamento, conferindo o menor nível de propriedades mecânicas.

Conformação a Quente

Pode ser forjado entre 950°C e 1250°C sem precauções especiais. Como todo aço inoxidável austenítico, a força de deformação é alta (muito superior a aços carbono). Peças podem ser resfriadas ao ar ou água.

Produtos Disponíveis

Produto	Forma	Tolerância	Dimensões (mm)
Barras laminadas e descascadas	Redonda	12 a 13	22 a 130
Barras trefiladas, torneadas, retificadas a frio	Redonda	6 a 11	2 a 130
Barras trefiladas	Hexagonal	11	3 a 60

Outras opções: consultar o fornecedor.

Tratamento de Superfície

As condições geralmente usadas para graus austeníticos aplicam-se ao UGIMA® 4541.

Soldagem

Pode ser soldado por todos os processos de arco (MIG, TIG com/sem metal de adição, eletrodos revestidos, arco submerso), resistência (ponto/costura), atrito, feixe de elétrons ou LASER.

Graças ao equilíbrio analítico correto e apesar de teor de S ligeiramente superior ao UGI 4541, não há risco aumentado de trinca térmica no UGIMA® 4541 durante soldagem a arco e LASER.

No MIG, gás de proteção à base de Ar (+ possivelmente He) com 2 a 3% CO₂ ou O₂ para estabilizar o arco; no TIG, gás de adição Ar puro (+ possivelmente He). H₂ e N₂ podem ser adicionados se necessário.

Se usado metal de adição, recomenda-se arame ER347, especialmente para soldas usadas em alta temperatura.