UGIMA® 4598 Aço Inoxidável Endurecido a Frio – Usinabilidade e Resistência à Corrosão Aprimoradas

Visão Geral

O UGIMA® 4598 utiliza como base o aço inoxidável tipo 1.4404 / 316L, com adição de enxofre (>0,1%) e cobre (1,5%) para melhorar significativamente sua usinabilidade. Além disso, beneficia-se do processo de fabricação UGIMA®, que garante usinabilidade ainda superior. A adição de cobre compensa parcialmente a redução da resistência à corrosão esperada pelo maior teor de enxofre.

Na condição de fornecimento, a microestrutura do UGIMA® 4598 é austenítica, com sulfetos alongados na direção de laminação a quente e traços de ferrita residual (<1%).

O UGIMA® 4598 pode apresentar ferromagnetismo residual fraco devido à presença de ferrita (≤ 1%) e, em produtos significativamente endurecidos por trabalho a frio, martensita induzida por deformação.

Propriedades

Gerais

Propriedade	Valor
Densidade	8 g/cm³

Mecânicas

Propriedade	Temperatura	Valor	Comentário
Energia de impacto Charpy, entalhe V	–	100 J	mín.
Módulo de elasticidade	20 °C	200 GPa	–
Módulo de elasticidade	100 °C	194 GPa	–
Módulo de elasticidade	200 °C	186 GPa	–
Módulo de elasticidade	300 °C	179 GPa	–
Módulo de elasticidade	400 °C	172 GPa	–
Módulo de elasticidade	500 °C	165 GPa	–
Alongamento	–	15,0 – 25,0 %	mín., dependendo da dimensão
Resistência à tração	–	500,0 – 930,0 MPa	mín., dependendo da dimensão

Térmicas

Propriedade	Valor	Comentário
Coeficiente de expansão térmica	0,0000165 1/K	20 a 100 °C
Coeficiente de expansão térmica	0,0000173 1/K	20 a 200 °C
Coeficiente de expansão térmica	0,0000177 1/K	20 a 300 °C
Coeficiente de expansão térmica	0,0000181 1/K	20 a 400 °C
Coeficiente de expansão térmica	0,0000184 1/K	20 a 500 °C
Calor específico	500 J/(kg·K)	–
Condutividade térmica	15 W/(m·K)	–

Elétricas

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

Composição Química

Elemento	Valor	Comentário
Carbono	0,03	máx.
Cromo	16,5 – 18,5 %	–
Cobre	1,3 – 1,8 %	–
Manganês	2,0	máx.
Molibdênio	2,0 – 2,5 %	–
Níquel	11,0 – 13,0 %	–
Fósforo	0,04	máx.
Silício	1,0	máx.
Enxofre	0,1 – 0,18 %	–

Propriedades Tecnológicas

Áreas de Aplicação

• Eletrônica
• Instrumentos e sondas
• Engenharia de precisão
• Usinagem de parafusos

Conformação a Frio

Trefilação – Perfilagem 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) e reduz a ductilidade. Um tratamento térmico de recozimento de solução entre 1020 °C e 1120 °C pode reduzir a dureza e restaurar a ductilidade.

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

Propriedades de Corrosão

Corrosão geral: Definida como corrosão uniforme de toda a superfície, encontrada principalmente em meios ácidos minerais (ácido sulfúrico, fosfórico). Em testes de laboratório em ácido sulfúrico 2 mol/l a 23 °C, a taxa de corrosão do UGIMA® 4598 é três vezes superior à do UGIMA® 4404. Seu uso nesse tipo de aplicação requer análise criteriosa.

Corrosão localizada: Iniciada principalmente por íons cloreto (água potável, água do mar, sais de desgelo, produtos de limpeza clorados).

Corrosão por pites: A resistência pode ser avaliada pelo potencial de pite (ISO 15158). Em água potável com 600 ppm de cloretos, pH neutro e temperatura ambiente, o potencial de pite do UGIMA® 4598 e UGIMA® 4404 é idêntico. Em ambiente extremamente agressivo (30.000 ppm de cloretos, pH neutro, 35 °C), o potencial de pite do UGIMA® 4598 é inferior ao do UGIMA® 4404, mas similar ao do UGIMA® 4307.

O teste de neblina salina neutra (ISO 9227) em barras trefiladas e torneadas mostrou superfícies idênticas após 1000 horas. Aplicações na indústria alimentícia são viáveis; não é recomendado para uso próximo ao mar.

Corrosão em frestas: Em ambientes ácidos (pH 1–4 com íons cloreto), o uso do UGIMA® 4598 deve ser limitado. O filme passivo se dissolve quimicamente para pH < 3,5, enquanto o UGIMA® 4404 o mantém até pH 2,5.

Usinabilidade Geral

Graças à adição de Cu e S e ao processo UGIMA®, o UGIMA® 4598 apresenta usinabilidade significativamente superior à do UGIMA® 4404HM, com redução do desgaste da ferramenta e melhora na quebra de cavaco. Sua usinabilidade é ainda melhor que a do UGIMA® 4307HM, principalmente pela quebra de cavaco muito superior.

Usinabilidade de barras a alta temperatura:

• Torneamento: Melhoria de produtividade de quase 30% vs. UGIMA® 4404HM (desgaste equivalente), ligeiramente superior ao UGIMA® 4307HM. Quebra de cavaco: 13 e 11 condições adicionais de quebra vs. UGIMA® 4404HM e UGIMA® 4307HM (56 condições testadas).
• Furação: Aumento de 50% a 80% nas taxas máximas de fluxo de cavaco vs. UGIMA® 4404HM.

Usinabilidade de barras a frio para usinagem de parafusos: Testes em tornos automáticos TORNOS SIGMA 32.

• Torneamento (desbaste): +30% produtividade vs. UGIMA® 4404HM.
• Torneamento (acabamento): Atingiu limite da máquina (8000 rpm), +10% vs. UGIMA® 4404HM (provavelmente maior se não houvesse limite).
• Furação: Brocas de metal duro revestido: +45% a 90% no fluxo máximo de cavaco.
• Corte transversal: +100% produtividade vs. UGIMA® 4404HM.

Tratamento Térmico

Recozimento de solução: O UGIMA® 4598 é fornecido recozido de solução. Para restaurar propriedades após trabalho a quente ou a frio, manter entre 1020 °C e 1120 °C por tempo prolongado, seguido de resfriamento rápido em ar ou água. Remove todo endurecimento, dá propriedades mecânicas mínimas, alta ductilidade e resistência à corrosão ótima.

Conformação a Quente

Forjamento: Entre 950 °C e 1250 °C, preferencialmente 1050–1250 °C (máxima forjabilidade). Força de deformação alta (muito superior a aços carbono). Resfriamento em ar ou água.

Produtos Disponíveis

Produto	Forma	Acabamento	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
Arame trefilado	Redonda	–	–	–

Outros formatos: consultar o fornecedor.

Soldagem

O UGIMA® 4598 pode ser soldado pela maioria dos processos a arco (MIG/TIG, com/sem metal de adição, eletrodos revestidos, plasma), laser, resistência (ponto/costura), atrito, feixe de elétrons. Sua forte tendência à trinca térmica exige energias lineares de soldagem reduzidas e limitação da soldagem a laser.

Se usar arame de adição, recomenda-se UGIWELD™ 316LM para resistência à corrosão igual ou superior. Para MIG: Argônio com 2–5% CO₂ ou O₂; parte do Ar pode ser substituída por He (<20%) e adicionar alguns % de H₂ se necessário. Evitar N₂ (aumenta risco de trinca térmica). Para TIG: Argônio puro; mesmas adições de He/H₂ permitidas; evitar N₂.