Mola de Aço Inoxidável UGI® S302 – Resistência à Corrosão e Alto Desempenho em Temperatura

Visão Geral

A UGI® S302 é o grau convencionalmente utilizado para fabricar molas de aço inoxidável. Oferece boa resistência à corrosão e pode ser usada em temperaturas próximas a 250°C. Molas em UGI® S302 possuem boa resistência à fadiga e baixo relaxamento comparadas a aços carbono.

Para molas em ambientes corrosivos, a UGI® S302 elimina a necessidade de proteção superficial exigida em molas de aço carbono. Para adaptar-se a diversas condições de transformação a frio, a Ugitech desenvolveu várias versões: UGI® S302-1, UGI® S302-2 e UGI® S302-6, cobrindo diferentes fatores de endurecimento a frio (CWH). Para aplicações que exigem alto desempenho em fadiga dinâmica, um grau especial está disponível sob consulta: UGI® S302 HFS (High Fatigue Strength).

Propriedades Mecânicas

Os valores de Rm estão em conformidade com a faixa de resistência mecânica padrão indicada na Euronorm EN 10270-3 para o grau 1.4310 (NS). Os valores de Rp 0,2 são indicativos. A relação Rm/Rp 0,2 em arames para molas UGI® S302 é geralmente em torno de 0,9.

A faixa de valores de resistência (Rm) geralmente está contida:

• dentro de um lote de fabricação, a 100 MPa;
• dentro de uma unidade de embalagem (tambores, bobinas, aros) a 60 MPa.

A permeabilidade magnética (µr) do grau é fortemente influenciada pela transformação a frio do material. No estado recozido em solução e não trabalhado a frio, µr < 1,02, mas no estado trabalhado a frio com propriedades de arame para mola, pode subir até um máximo de 10.

Propriedades Físicas e Mecânicas

Gerais

Propriedade	Temperatura	Valor
Densidade	20 °C	7,9 g/cm³
Densidade	100 °C	7,9 g/cm³
Densidade	250 °C	7,9 g/cm³

Mecânicas

Propriedade	Temperatura	Valor	Comentário
Módulo de elasticidade	20 °C	200 GPa
Módulo de elasticidade	100 °C	194 GPa
Módulo de elasticidade	200 °C	183 GPa
Resistência à tração	–	1250,0 – 2530,0 MPa	dependendo do diâmetro

Térmicas

Propriedade	Temperatura	Valor	Comentário
Coeficiente de expansão térmica	–	0,0000165 1/K	20 a 100°C
Coeficiente de expansão térmica	–	0,0000175 1/K	20 a 200°C
Temperatura máxima de serviço	–	250,0 °C
Calor específico	–	500 J/(kg·K)
Condutividade térmica	20 °C	15 W/(m·K)
Condutividade térmica	100 °C	16 W/(m·K)
Condutividade térmica	250 °C	18 W/(m·K)

Elétricas

Propriedade	Temperatura	Valor
Resistividade elétrica	20 °C	0,00000078 Ω·m
Resistividade elétrica	100 °C	0,00000083 Ω·m
Resistividade elétrica	250 °C	0,00000090 Ω·m

Magnéticas

Propriedade	Valor
Permeabilidade magnética relativa	10 [-]

Composição Química

Elemento	Valor	Comentário
Carbono	0,05 – 0,15 %
Cromo	16,0 – 19,0 %
Manganês	2,0	máx.
Molibdênio	0,8	máx.
Níquel	6,0 – 9,5 %
Nitrogênio	0,11	máx.
Fósforo	0,045	máx.
Silício	1,0	máx.
Enxofre	0,015	máx.

Propriedades Tecnológicas

Áreas de Aplicação

• Barras de torção, molas de torção
• Molas de compressão
• Molas de tração

Conformação a Frio

Trefilação – Perfilagem: Como todos os aços austeníticos de alto carbono, a UGI® S302 endurece significativamente durante a transformação a frio. No entanto, possui boa ductilidade, com potencial de redução de seção transversal de até 90% ou mais.

Dobramento – Conformação: A UGI® S302 é um grau dúctil mesmo no estado trabalhado a frio: sua aptidão para conformação e dobramento é muito boa. Como a temperatura de transição dúctil/frágil é muito inferior à temperatura ambiente, taxas de deformação rápidas são possíveis, permitindo altas taxas de conformação de molas.

Resistência à Corrosão

A UGI® S302 possui boa resistência à corrosão em ambientes moderadamente corrosivos. É amplamente usada em ambientes úmidos ou aquosos com teor limitado de cloretos. O uso da UGI® S302 em ambientes marinhos deve ser evitado, especialmente em sua versão de arame trefilado para molas.

Tratamento Térmico

A resistência mecânica das molas pode ser aumentada em até 250 MPa (dependendo do diâmetro) por tratamento térmico realizado nas molas. A relação Rp0,2/Rm pode aumentar 5% após tal tratamento.

• Tratamento estático: Temperatura 350–425°C, duração recomendada 0,5 a 4 horas dependendo do tamanho do lote.
• Tratamento em forno contínuo: Temperatura 25°C acima da do tratamento estático, duração mínima 3 minutos.

Conformação a Quente

A UGI® S302 possui boa forjabilidade a quente. Temperaturas de forjamento entre 900°C e 1100°C. Após forjar, as peças devem ser resfriadas rapidamente, ou seja, têmpera em água para evitar problemas de sensibilização do grau à potencial corrosão intergranular.

Outros

Produtos disponíveis:

Produto	Forma	Acabamento	Dimensões
Arame trefilado	Redondo	Fosco	0,2 a 1,0 mm
Arame laminado	Seções	Brilhante	2 a 70 mm²

Outros: consultar o fornecedor.