UGI® 4545 AIR H1150
UGI® 15-5PH AIR ou UGI® 4545 AIR é um aço inoxidável martensítico PH (Precipitation Hardening) de qualidade premium, projetado principalmente para fins aeroespaciais. É usado para peças que requerem uma combinação de alta resistência e alta tenacidade. Esta classe também apresenta uma boa resistência à falha por fadiga. Este é um material Refundido por Eletro-escória (de acordo com AMS 5659 tipo 2) utilizando a tecnologia mais avançada neste campo. Esta elaboração permite uma boa homogeneidade e isotropia da estrutura e elevadas propriedades mecânicas no sentido longitudinal mas também transversal. (Ferromagnético)
A microestrutura observada na microscopia óptica é composta por martensita homogênea com precipitados de carbonitreto de nióbio (partícula branca visível em MEV), e austenita retida cuja fração depende da condição metalúrgica. A fase nanométrica de precipitação rica em Cu pode ser observada sob
TEM. UGI® 15-5PH AIR apresenta uma fração delta-ferrita inferior a 1% (inferior a UGI® 17-4PH AIR) de acordo com AMS 2315, e uma granulometria de austenita anterior mais fina ou igual a 6.
UGI® 15-5PH AIR é produzido por consumíveis ESR. As demais inclusões são muito pequenas e estão distribuídas uniformemente na seção. É garantida a seguinte microlimpeza, de acordo com ASTM E45/A:A,B,C,D (Fino) <1,5 - A,B,C,D (Pesado) <1
Propriedades
Em geral
| Propriedade | Valor |
|---|---|
| Densidade | 7,8 g/cm³ |
Mecânico
| Propriedade | Temperatura | Valor | Comentário |
|---|---|---|---|
| Módulo elástico | 20°C | 200 GPa | |
| 100°C | 195 GPa | ||
| 200°C | 185 GPa | ||
| 300°C | 170 GPa | ||
| 300°C | 175 GPa | ||
| Alongamento | 16% | min. | |
| Dureza, Brinell | 277,0 [-] | min. | |
| Dureza, Rockwell C | 28,0 [-] | min. | |
| Redução de área | 50,0% | min. | |
| Resistência à tracção | 930 MPa | min. |
Térmico
| Propriedade | Valor | Comentário |
|---|---|---|
| Coeficiente de expansão térmica | 0,0000105 1/K | 20 a 100°C |
| 0,0000111 1/K | 20 a 200°C | |
| 0,0000115 1/K | 20 a 300°C | |
| 0,0000119 1/K | 20 a 400°C | |
| Capacidade de calor específico | 500 J/(kg·K) | |
| Condutividade térmica | 16 W/(m·K) |
Elétrico
| Propriedade | Valor |
|---|---|
| Resistividade elétrica | 7.1e-07 Ω·m |
Propriedades quimicas
| Propriedade | Valor | Comentário |
|---|---|---|
| Carbono | 0,07 | máx. |
| Cromo | 14,5 - 15,3% | |
| Cobre | 2,5 - 4,0% | |
| Manganês | 1,0 | máx. |
| Molibdênio | 0,5 | máx. |
| Níquel | 4,5 - 5,5% | |
| Nióbio | 0,45 | máx., mín.:5xC |
| Fósforo | 0,025 | máx. |
| Silício | 0,6000000000000001 | máx. |
| Enxofre | 0,005 | máx. |
Propriedades tecnológicas
| Propriedade | ||
|---|---|---|
| Áreas de aplicação | UGI®15-5 PH AIR é adequado para | |
| Propriedades de corrosão | O UGI®15-5 PH AIR oferece boa resistência à corrosão, às vezes semelhante à dos aços austeníticos tipo 18 Cr-8Ni em alguns casos. Corrosão por pites:UGI®15-5 PH AIR é muito mais resistente à corrosão por pites do que o aço inoxidável martensítico clássico de 12% Cr. O nível de potencial de pite é comparável ao supermartensítico 1,4418 e ao austenítico 1,4301 (AISI 304). Corrosão intergranular:O baixo teor de carbono deste aço (parte dele é amarrado com Nb) torna insensível à corrosão intergranular quando tratado termicamente adequadamente de acordo com as recomendações anteriores. Outros mecanismos de corrosão:UGI®15-5 PH AIR é resistente à corrosão por fadiga, bem como à corrosão sob tensão em alguns ambientes e condições definidas. Além disso, uma boa resistência à corrosão-erosão deve ser observada devido à associação de propriedades mecânicas de alto nível e resistência à corrosão. | |
| Usinabilidade geral | Devido ao seu baixo teor de enxofre e sua microlimpeza muito boa, o UGI®15-5 PH AIR tem uma baixa quebra de cavacos que pode induzir dificuldades durante a usinagem, especialmente em operações de furação ou torneamento de acabamento. Se possível, a maioria das operações de usinagem para obter as peças finais devem ser feitas no estado A-condition (recozido em solução) para evitar desgastes de ferramenta muito importantes durante a usinagem. A usinagem após um tratamento térmico de “endurecimento por precipitação” não é recomendada porque quanto maiores as características mecânicas das barras UGI®15-5 PH AIR a serem usinadas, maior o desgaste da ferramenta (e, portanto, menor a produtividade da usinagem). Na condição A, testes de torneamento em desbaste (ap =1,5 mm; f =0,25 mm/rot) realizados em barras trefiladas mostraram que a velocidade de corte tem um desgaste de flanco de 0,15 mm em 15 min de corte efetivo com um STELLRAM SP4019 CCGT A ferramenta 09T308E-62 é de ~ 145 m/min enquanto a de uma UGIMA®4542 (17-4 PH com usinabilidade melhorada) é de ~ 160 m/min. Dependendo da operação de usinagem, a produtividade de usinagem do UGI®15-5 PH AIR é 10 a 30% menor do que o UGIMA® 4542. | |
| Tratamento Térmico | Os tratamentos térmicos realizados no UGI®15-5PH AIR são compostos por duas etapas: Austenitização:O recozimento da solução é realizado em torno de 1030-1050°C, e é interrompido por têmpera em óleo ou, alternativamente, por resfriamento a ar para peças de seção pequena. Nesta condição (chamada condição A) a dureza é intermediária porque o endurecimento por precipitação de Cu não é eficaz. Assim, a condição A é frequentemente escolhida para realizar operações de usinagem ou conformação a frio. Nesse caso, recomendamos realizar um tratamento de alívio de tensão a 300°C por 1 hora após a austenitização, para estabilizar o material e evitar problemas de trincas. Envelhecimento:Os tratamentos de envelhecimento são realizados após o tratamento de solução para fazer com que as fases ricas em Cu precipitem e ajustem as propriedades mecânicas. Após o envelhecimento, o material está na condição de solução e envelhecida, também chamada de condição H. Os tratamentos de envelhecimento podem ser realizados entre 480°C (condição H900) e 620°C (condição H1150). A condição H900 corresponde ao pico de endurecimento, para o qual os precipitados de Cu induzem um máximo de dureza. Para temperaturas mais altas a dureza/resistência diminui com o aumento da temperatura de envelhecimento, devido ao crescimento dos precipitados. Além de 580°C, alguma austenita revertida é formada durante o envelhecimento, o que resulta em um aumento da tenacidade, mas uma queda na resistência. A condição H1025 é frequentemente escolhida pelos clientes porque leva a um equilíbrio ideal entre resistência e tenacidade. Amolecimento:A menor resistência ou dureza é obtida após o ciclo térmico H1150M, consistindo em um recozimento da solução seguido de um revenimento a 760°C por 2 horas e um envelhecimento a 620°C por 4 horas. Após este ciclo de tratamento térmico as propriedades mecânicas são UTS =780 MPa, YS =710 MPa, HRC <32 HRC, o que é significativamente inferior à condição A. | |
| Conformação a quente | UGI®15-5 PH AIR é adequado para forjamento. O reaquecimento deve ser realizado a uma temperatura entre 1150 e 1200°C, forjando entre 1200°C e 950°C. O resfriamento após o forjamento deve ser realizado em ar ou óleo. As peças assim obtidas têm de ser tratadas termicamente (recozimento por solução e eventual envelhecimento, ver secção anterior) | |
| Outro | Inspeção de partículas magnéticas e macrográfico UGI®15-5 PH AIR está em conformidade com AMS 2300:Classificação de frequência/gravidade 0/0 A macroestrutura do UGI®15-5PH AIR está em conformidade com a AMS 5659:as classes 1 a 4 são geralmente citadas como gravidade A de acordo com ASTM A604. Produtos disponíveis: Outros produtos:contate o fornecedor | |
| Tratamento de superfície | Procedimento de decapagem:UGI®15-5 PH AIR é decapado da mesma forma que o aço grau 630. Se necessário, recomenda-se o seguinte processo de tratamento de descontaminação, para mover partículas de ferro, por exemplo: N.B.:a resistência à corrosão de um aço inoxidável depende de muitos fatores relacionados à composição da atmosfera corrosiva (concentração de cloreto, presença ou ausência de agentes oxidantes, temperatura, pH, agitação ou não agitação, etc.), bem como quanto ao preparo do material (superfícies isentas de partículas metálicas, acabamento superficial, como endurecimento, polimento, etc.). Medidas de precaução devem ser tomadas para certos testes, como o teste de neblina de cloreto de sódio (norma ISO 9227):por exemplo, etiquetas de marcação (que podem causar excentricidade de corrosão e reduzir o tempo de resistência do teste) não devem ser usadas na amostra. | |
| Soldagem | UGI®15-5 PH AIR pode ser soldado sem pré-aquecimento, usando a maioria das técnicas de soldagem:GMAW ou GTAW (com ou sem fio de enchimento), LASER, resistência ou soldagem por feixe de elétrons, etc. no mesmo nível do metal base, nenhum metal de adição ou metal de adição homogêneo (como AWS E/ER 630) deve ser usado e um tratamento térmico pós-soldagem de endurecimento por precipitação (consulte os diferentes tratamentos térmicos de PH na página 4 ) deve ser realizado na solda. Se as características mecânicas da área de solda não precisam estar no mesmo nível do metal base, um metal de adição como ER308LSi (19 9 L Si) pode ser usado. Se nenhum tratamento térmico de endurecimento por precipitação for feito após a soldagem, um tratamento térmico de alívio de tensão a 250/300°C pode ser útil para aumentar a tenacidade da ZTA e evitar qualquer risco de trincas a frio devido às suas microestruturas martensíticas como soldadas. Além disso, deve-se reiterar que o projeto de soldagem deve levar em consideração os cuidados necessários com todos os aços de alta resistência e alta tensão de prova:evitando cortes e mudanças bruscas na seção transversal. Para GMAW, recomendamos o uso de um gás protetor composto por Ar+1%CO₂ ou 1-2%O₂; tanto para GMAW quanto para GTAW, gases contendo H₂ e N₂ devem ser evitados. | |
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