UGIMA® 4542 – Aço Inoxidável Endurecível por Precipitação com Usinabilidade Premium

O UGIMA® 4542 é o primeiro produto de aço UGIMA® da família de aços inoxidáveis endurecíveis por precipitação com usinabilidade aprimorada. É fabricado exclusivamente pela UGITECH. Suas propriedades são idênticas às do UGI 4542, exceto pela usinabilidade, que é significativamente melhor que a do UGI 4542:

• Os novos avanços tecnológicos do UGIMA® 4542 trazem vantagens significativas sobre o grau 1.4542.
• Aumentos de produtividade de 20 a 30% são obtidos em comparação com o grau UGI 4542.

Este aço inoxidável é único porque não apenas oferece excelente resistência à corrosão, comparável à dos aços inoxidáveis austeníticos tipo 1.4301/1.4307 (304/304L), mas também oferece uma ampla gama de propriedades mecânicas após tratamento.

Seu desempenho – baseado em sua condição metalúrgica – significa que pode atender a demandas por altos níveis de resistência à tração, bem como ser adequado para aplicações que exigem alta tenacidade ao impacto.

A microestrutura é martensítica com alguns cordões de ferrita. Dependendo da condição metalúrgica, alguma austenita retida e precipitados de cobre podem fazer parte da microestrutura.

Propriedades

Gerais

Propriedade	Valor
Densidade	7,75 g/cm³

Mecânicas

Propriedade	Valor	Comentário
Módulo de elasticidade	197 GPa
Dureza Brinell	363,0	máx., EN 10088-3
Dureza Rockwell C	38,0	máx. ASTM A564
Resistência à tração	1200 MPa	máx. ASTM A564, EN 10088-3

Térmicas

Propriedade	Valor
Coeficiente de expansão térmica	1,08e-05 1/K
Condutividade térmica	17 W/(m·K)

Elétricas

Propriedade	Valor
Resistividade elétrica	7,7e-08 Ω·m

Magnéticas

Propriedade	Valor	Comentário
Força coercitiva	3420,0 A/m
Permeabilidade magnética relativa	38 [-]	a 200Oe e 100Oe respectivamente
	59 [-]	a 200Oe e 100Oe respectivamente

Composição Química

Elemento	Valor	Comentário
Carbono	0,06	máx.
Cromo	15,0 – 16,5 %
Cobre	3,0 – 4,0 %
Manganês	1,0	máx.
Molibdênio	0,5	máx.
Níquel	4,0 – 5,0 %
Nióbio	0,45	máx., mín: 5xC
Fósforo	0,03	máx.
Silício	0,60	máx.
Enxofre	0,03	máx.

Propriedades Tecnológicas

Áreas de Aplicação

O UGIMA® 4542 é adequado para:

• Embarcações de lazer marítimas (eixos de hélice, acessórios)
• Processamento de alimentos (equipamentos de manuseio e transferência)
• Produção de energia (usinas nucleares)
• Construção e indústria automotiva

Propriedades de Corrosão

O UGIMA® 4542 oferece excelente resistência à corrosão, semelhante à dos aços austeníticos tipo 18 Cr-8Ni na maioria dos ambientes corrosivos. A estrutura deste aço o torna insensível à corrosão intergranular e altamente resistente à fadiga-corrosão, bem como à corrosão sob tensão. Além disso, deve-se notar a excelente resistência à corrosão-erosão devido à associação de propriedades mecânicas de alto nível e resistência à corrosão.

Quando conjuntos de aço inoxidável e materiais menos nobres (alumínio, aço comum) são aplicados em uso atmosférico, não há risco de corrosão galvânica, a ausência de qualquer eletrólito ambiental tornando impossível o desenvolvimento e propagação deste fenômeno. Em casos "críticos" como os encontrados em aplicações náuticas (imersão de curto prazo de conjuntos aço inoxidável/alumínio, áreas e depressões que retêm líquidos), o isolamento dos conjuntos usando um selante de silicone inerte oferece bons resultados em termos de proteção contra este tipo de corrosão.

Se necessário, o seguinte processo de tratamento de descontaminação é recomendado:

• Um volume de ácido nítrico a 52% (36° Baumé)
• Um volume de água
• Temperatura ambiente
• Duração curta
• Lavar cuidadosamente quando o processo for concluído

A resistência à corrosão de um aço inoxidável depende de muitos fatores relacionados à composição da atmosfera corrosiva (concentração de cloretos, presença ou ausência de agentes oxidantes, temperatura, pH, agitação ou não, etc.), bem como à preparação do material (superfícies livres de partículas metálicas, acabamento superficial, como têmpera, polimento, etc.). Medidas de precaução devem ser tomadas para certos testes, como o teste de névoa salina (norma francesa NFX 41002): por exemplo, etiquetas de marcação (que podem causar escorrimento de corrosão e reduzir o tempo de resistência do teste) não devem ser usadas na amostra.

A tabela abaixo ilustra uma escala de desempenho em diferentes ambientes:

Ambiente	Comportamento
Ácido nítrico	Bom
Ácido fosfórico	Uso restrito
Ácido sulfúrico	Uso restrito
Ácido acético	Médio
Carbonato de sódio	Médio
NaCl (Névoa salina)	Bom
Umidade	Excelente
Água do mar	Uso restrito
Óleo/gás	Uso restrito

Usinabilidade Geral

O desempenho do UGIMA® 4542 na usinagem é aprimorado como resultado da otimização da população de inclusões.

Tratamento Térmico

Conforme ASTM A564/A564M e EN10088-3.

Após recozimento de 1030°C a 1050°C, o UGIMA® 4542 apresenta uma estrutura martensítica mole com dureza em torno de 35 HRC. Após recozimento, se o metal for usado nesta condição, recomendamos um tratamento de expansão durando uma a duas horas a 250/300°C, sem efeito significativo em suas propriedades mecânicas.

Este aço de endurecimento por precipitação é específico porque pode ser endurecido, após recozimento, usando um tratamento de endurecimento a temperatura média. A dureza máxima, em torno de 42 HRC (tenacidade ao impacto de 3 daJ/cm²) é obtida por revenimento a cerca de 480°C (por uma hora).

Amolecimento: por revenimento a 550-760°C dependendo das instruções definidas pelas normas aplicáveis. Para endurecer o metal após este tipo de amolecimento, o metal precisa ser recozido novamente antes de realizar o tratamento de endurecimento a temperatura média.

As barras recozidas são adequadas para endurecimento a temperatura média, realizado nas peças. Peças retiradas de barras amolecidas devem, para endurecer, ser submetidas novamente a uma operação de recozimento, depois ao tratamento de endurecimento a temperatura média.

Conformação a Quente

O UGIMA® 4542 é adequado para forjamento. Reaquecimento ocorre entre 1150 e 1200°C, forjamento entre 1200°C e 950°C. Resfriamento ao ar, água ou óleo. As peças obtidas desta forma podem ser usadas:

• Recozidas (com tratamento de expansão durando 1 a 2 horas a 250°/300°C), ou
• Endurecidas (com recozimento opcional + revenimento por uma hora a 480°C), ou
• Amolecidas (com recozimento opcional + revenimento definido pelas normas de acordo com o nível desejado de propriedades mecânicas).

Produtos Disponíveis

Produto	Forma	Tolerância
Laminados a quente e descascados	Barras redondas	13
Barras acabadas a frio		11 a 8
Barras	Hexagonais	11

Não hesite em contatar o fornecedor para mais informações.

Soldagem

O UGIMA® 4542 pode ser soldado, sem pré-aquecimento, usando técnicas MIG e TIG, com ou sem material de adição, ou por laser, resistência ou feixe de elétrons.

Cordões de solda, feitos com ou sem material de adição, têm estrutura recozida e devem preferencialmente ser submetidos a tratamento de expansão (uma a duas horas a 250°C/300°C) ou tratamento de endurecimento ou amolecimento (ver acima).

Para soldagem realizada sem material de adição ou com material de adição homogêneo, as propriedades mecânicas de soldagem obtidas desta forma podem ser idênticas às do metal de base.

Além disso, deve-se reiterar que o projeto de soldagem deve prever o cuidado necessário com todos os aços de alto limite de escoamento: evitar entalhes e mudanças bruscas de seção transversal.

Soldagem com material de adição: Para soldagem MIG, recomendamos o uso de gás de proteção composto por Ar+1%CO₂ ou 1-2%O₂; gases contendo H₂ e N₂ devem ser evitados. O fio de solda usado como metal de adição pode ser ER308LSi (1.4316) ou um metal de adição homogêneo chamado 630 (17-4PH).