UGIMA® 4598 – Aço Inoxidável 316L Recocido em Solução com Usinabilidade Aprimorada

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Trefilação a frio – Conformação por rolos

O UGIMA® 4598 é adequado para conformação a frio por métodos convencionais.

A deformação a frio aumenta as propriedades mecânicas (Rm e Rp0,2) do grau e reduz sua ductilidade. Um tratamento térmico de recozimento em solução entre 1020°C e 1120°C pode ser usado para reduzir a dureza do UGIMA® 4598 e restaurar sua ductilidade.

O UGIMA® 4598 é menos encruado que os graus tipo 1.4404, pois apresenta maior estabilidade em relação à formação de martensita induzida por deformação. Assim, para uma redução total de seção de 95%, o UGIMA® 4598 contém menos de 5% de martensita.

Corrosão geral: Definida como corrosão uniforme de toda a superfície; encontrada particularmente em meios ácidos minerais como ácido sulfúrico ou fosfórico. As aplicações concernem a indústria química onde a família 316 é às vezes usada. Esta corrosão pode ser expressa como perda de espessura anual. Em nosso laboratório, experimentos em ácido sulfúrico a 2 mol/litro e 23°C indicaram que a taxa de corrosão do UGIMA® 4598 é três vezes maior que a do UGIMA® 4404, grau para o qual o limite usual de perda de espessura de 1 mm/ano é atingido neste ambiente após aproximadamente três meses. O uso do UGIMA® 4598 para este tipo de aplicação deve, portanto, ser sujeito a exame minucioso.

Corrosão localizada: Iniciada principalmente na superfície por íons cloreto (encontrados em água potável, água do mar, sais de degelo, produtos de limpeza clorados, etc.).

Corrosão por pites: A resistência à corrosão por pites pode ser avaliada medindo o potencial de pite em laboratório (teste padronizado ISO 15158).

• Em água potável contendo 600 ppm de íons cloreto, pH neutro e temperatura ambiente, o potencial de pite do UGIMA® 4598 e UGIMA® 4404 é idêntico.
• Em ambiente extremamente agressivo contendo 30.000 ppm de íons cloreto, pH neutro e 35°C, o potencial de pite do UGIMA® 4598 é menor que o do UGIMA® 4404, mas similar ao do UGIMA® 4307.

O teste de névoa salina neutra ISO 9227 também foi aplicado a barras com acabamento superficial trefilado e torneado: após 1000 horas de teste, as superfícies das barras UGIMA® 4598 e UGIMA® 4404 são idênticas. Aplicações na indústria agroalimentar podem ser previstas para UGIMA® 4598; no entanto, não é recomendado para uso em aplicações nas proximidades do mar.

Corrosão em fendas: Em ambientes ácidos, ou seja, ambientes com pH entre 1 e 4 e que contenham íons cloreto, o uso do UGIMA® 4598 deve ser limitado: sob tais condições, o potencial de pite do UGIMA® 4598 é efetivamente menor que o do UGIMA® 4404. O filme passivo no UGIMA® 4598 é quimicamente dissolvido para pH menor que 3,5, enquanto o UGIMA® 4404 retém seu filme passivo até um limite de pH de 2,5.

Graças à adição de Cu e S e ao processo de fabricação UGIMA®, o UGIMA® 4598 apresenta níveis de usinabilidade significativamente melhores que os do UGIMA® 4404HM, como resultado da redução do desgaste da ferramenta sob condições de corte idênticas e melhoria na quebra de cavacos. Sua usinabilidade é ainda melhor que a do UGIMA® 4307HM, devido principalmente à sua quebra de cavacos muito superior.

Usinabilidade de barras a alta temperatura:

Torneamento: Para torneamento, testes realizados no Centro de Pesquisa da Ugitech quantificaram estas melhorias. A melhoria em termos de produtividade para desgaste de ferramenta equivalente é de quase 30% comparado ao UGIMA® 4404HM, dando ao UGIMA® 4598 taxa de produtividade ligeiramente superior à do UGIMA® 4307HM. Em termos de quebra de cavacos, a melhoria é ainda mais significativa, pois a diferença com UGIMA® 4404HM aumenta, assim como com UGIMA® 4307HM (13 e 11 condições adicionais de quebra de cavacos de 56 testadas em diferentes avanços e profundidades de corte).

Furação: Para furação, a melhoria muito significativa na quebra de cavacos já notada para torneamento dá ao UGIMA® 4598 usinabilidade muito melhor que a do UGIMA® 4404HM, com aumento de 50% a 80% nas taxas de produtividade potenciais expressas em taxas máximas de fluxo de cavacos.

Usinabilidade de barras a frio para usinagem de parafusos:

Testes de usinagem de parafusos em barras trefiladas realizados no Centro de Pesquisa Ugitech em um TORNOS SIGMA 32 quantificaram as melhorias do UGIMA® 4598 versus UGIMA® 4404HM.

Torneamento: Para operação de desbaste, a melhoria na produtividade para desgaste de ferramenta equivalente é 30%, comparado ao UGIMA® 4404HM. Para torneamento de acabamento, o UGIMA® 4598 atingiu os limites da máquina de parafusos em velocidade de rotação da barra (8000 rpm), dando aumento de produtividade de pelo menos 10% comparado ao UGIMA® 4404HM (provavelmente distintamente maior se os limites da máquina não tivessem sido atingidos).

Furação: Furação com broca de metal duro revestida (peça única ou com ponta) aumenta as taxas máximas de fluxo de cavacos entre 45% e 90% comparado ao UGIMA® 4404HM.

Corte transversal: Para corte transversal, o aumento de produtividade observado é 100% maior que o do UGIMA® 4404HM.

Tratamento de solução (Recozimento em solução)

O UGIMA® 4598 é recozido em solução antes da entrega. Para restaurar as propriedades mecânicas após trabalho a quente ou a frio, o mesmo tratamento pode ser realizado. Envolve manter temperatura entre 1020°C e 1120°C por longo período, seguido de resfriamento rápido em ar ou água. Este tratamento, conhecido como recozimento em solução, remove todo vestígio de encruamento, dá ao material suas menores propriedades mecânicas (Rm e Rp0,2) e alta ductilidade, bem como resistência ótima à corrosão.

Forjamento

O UGIMA® 4598 pode ser forjado entre 950°C e 1250°C, preferencialmente entre 1050°C e 1250°C onde sua forjabilidade é máxima. Como em todos os graus de aço inoxidável austenítico, a força necessária para deformar o metal é alta (muito maior que a necessária para aços carbono). Componentes podem ser resfriados em ar ou água.

Produtos disponíveis:

O UGIMA® 4598 pode ser soldado pela maioria dos processos de soldagem a arco (MIG/TIG, com ou sem metal de adição, eletrodos revestidos, plasma, etc.), a laser, resistência (ponto ou costura), atrito, feixe de elétrons, etc. No entanto, sua forte tendência a trincas térmicas requer que as energias lineares de soldagem a arco sejam reduzidas ao máximo e o uso de soldagem a laser seja limitado.

Se arame de adição for usado, é melhor escolher um tipo de arame UGIWELDTM 316LM que dará às soldas resistência à corrosão pelo menos igual à do UGIMA® 4598.

Para soldagem MIG, Argônio (Ar) com máximo de 2% a 5% de CO₂ ou O₂ deve ser usado como gás de proteção para evitar oxidação excessiva das costuras de solda. Parte do Ar pode ser substituída por He (< 20%) e alguns % de H₂ podem ser adicionados, se necessário, dependendo das aplicações pretendidas. A adição de N₂ deve ser evitada, pois tende a aumentar o risco de trincas térmicas na zona do metal de solda.

Para soldagem TIG, Argônio puro deve ser usado como gás de proteção para evitar oxidação prematura do eletrodo de tungstênio. Da mesma forma que na soldagem MIG, parte do Ar pode ser substituída por He (< 20%) e alguns % de H₂ podem ser adicionados, se necessário. A adição de N₂ deve ser evitada, pois tende a aumentar o risco de trincas térmicas na zona do metal de solda.