UGI® 4462 Lösungsgeglühter, gedrehter Stab
Duplex-Edelstahl mit hoher Korrosionsbeständigkeit und hoher mechanischer Leistung, UGI® 4462 hat eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit in aggressiven Umgebungen, gepaart mit hohen mechanischen Eigenschaften.
Die chemische Zusammensetzung von UGI® 4462 ist optimiert, um nach einer Lösungsglühwärmebehandlung eine zweiphasige Ferrit + Austenit-Struktur zu erhalten, die zwischen 40 % und 60 % Ferrit enthält. Die Güte UGI® 4462 ist empfindlich gegenüber Ausscheidungen intermetallischer Phasen die die mechanischen Eigenschaften und die Korrosionsbeständigkeit verschlechtern. Die Sigma-Phase (σ) scheidet sich zwischen 600°C und 1000°C nach einer Haltezeit von einigen Dutzend Minuten aus. Auch die Ausscheidungsphase α' zwischen 350°C und 550°C birgt die Gefahr der Versprödung. Folglich muss die Temperatur, bei der die Sorte verwendet wird, auf 300 °C begrenzt werden (siehe Diagramme auf der rechten Seite der Materialseite).
Eigenschaften
Allgemeines
| Eigenschaft | Wert |
|---|---|
| Dichte | 7,8 g/cm³ |
Mechanisch
| Eigenschaft | Temperatur | Wert |
|---|---|---|
| Charpy-Schlagenergie, V-Kerbe | -60 °C | 80 J |
| -46 °C | 100J | |
| 20 °C | 200J | |
| Elastizitätsmodul | 20 °C | 200 GPa |
| 100 °C | 194 GPa | |
| 200 °C | 186 GPa | |
| 300 °C | 180 GPa | |
| Dehnung | 20 °C | 35,0 - 45,0 % |
| 280 °C | 30,0 - 40,0 % | |
| Zugfestigkeit | 20 °C | 680,0 - 830,0 MPa |
| 280 °C | 550,0 - 650,0 MPa |
Thermisch
| Eigenschaft | Temperatur | Wert | Kommentar |
|---|---|---|---|
| Wärmeausdehnungskoeffizient | 0,000013 1/K | 20 bis 100 °C | |
| 0,0000135 1/K | 20 bis 200 °C | ||
| 0,000014 1/K | 20 bis 300 °C | ||
| Spezifische Wärmekapazität | 20 °C | 500 J/(kg·K) | |
| 100 °C | 530 J/(kg·K) | ||
| 200 °C | 560 J/(kg·K) | ||
| 300 °C | 590 J/(kg·K) | ||
| Wärmeleitfähigkeit | 20 °C | 15 W/(m·K) | |
| 100 °C | 16 W/(m·K) | ||
| 200 °C | 17 W/(m·K) | ||
| 300 °C | 18 W/(m·K) |
Elektrik
| Eigenschaft | Temperatur | Wert |
|---|---|---|
| Elektrischer Widerstand | 20 °C | 0,0000008 Ω·m |
| 100 °C | 0,00000085 Ω·m | |
| 200 °C | 0,0000009 Ω·m | |
| 300 °C | 0,000001 Ω·m |
Chemische Eigenschaften
| Eigenschaft | Wert | Kommentar |
|---|---|---|
| Kohlenstoff | 0,03 | max. |
| Chrom | 22,0 - 23,0 % | |
| Mangan | 1,0 - 2,0 % | |
| Molybdän | 2,5 - 3,5 % | |
| Nickel | 5,0 - 6,0 % | |
| Stickstoff | 0,12 - 0,2 % | |
| Phosphor | 0,035 | max. |
| Silizium | 0,75 | max. |
| Schwefel | 0,01 % | max. |
Technologische Eigenschaften
| Eigenschaft | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| Anwendungsbereiche |
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| Kaltumformung |
Zeichnen – Profilieren: Aufgrund der hohen Elastizitätsgrenze von UGI® 4462 erfordert seine Kaltumformung Festigkeiten, die größer sind als die, die zur Bildung einer austenitischen Sorte des Typs 1.4404 (316L) erforderlich sind. Siehe die Härtekurve von UGI® 4462 rechts auf der Materialseite.
Kaltstauchen:UGI® 4462 ist keine für das Kaltstauchen optimierte Sorte. Seine hohen mechanischen Eigenschaften führen zu erheblichen Umformkräften und schnellem Verschleiß der Umformwerkzeuge. Allerdings ist die Oberflächenbeschaffenheit der aus UGI® 4462 geformten Teile viel besser als bei austenitischen Sorten (keine Orangenhaut). Somit kann UGI® 4462 beim gewöhnlichen Kaltstauchen oder Biegen verwendet werden, wenn bei austenitischen Güten Orangenhautphänomene beobachtet werden. Im Kaltschlagtest lässt UGI® 4462 eine 40%ige Dehnungsverformung zu, bevor es zu Rissen kommt.
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| Korrosionseigenschaften |
UGI® 4462 kann in Anwendungen eingesetzt werden, bei denen Korrosionsbeständigkeitseigenschaften von entscheidender Bedeutung sind: Dies wird durch die Korrosionsdiagramme in einem schwefelsauren H&sub2;SO&sub4;-Medium (allgemeine Korrosion) und in einem Natriumchlorid-NaCl-Medium (Lochfraß) veranschaulicht.
Allgemeine Korrosion Diese Art der Korrosion findet sich hauptsächlich bei der chemischen Herstellung von Schwefel- oder Phosphorsäure. Ein beschleunigter Test zur Simulation dieser Art von Korrosion wird durchgeführt, indem die Auflösungsdichte oder der Aktivitätsstrom auf einer Polarisationskurve in einer Schwefelsäureumgebung von 2 Mol/Liter (200 g/l) bei 23°C gemessen wird. Die Grafik auf der rechten Seite der Materialseite zeigt die Auflösungsstromwerte in µA/cm2 für die Sorten UGI® 4462, UGI® 4362, UGI® 4404 und UGI® 4301 auf Walzdraht (nach mechanischem Polieren der Oberfläche mit SiC 1200-Papier ); je niedriger die Werte, desto besser die Beständigkeit gegen diese Art von Korrosion). Es sollte angemerkt werden, dass UGI® 4462 die bessere Leistung hat.
Örtliche Korrosion Lochkorrosion:Diese Art der Korrosion ist am weitesten verbreitet. Hauptsächlich aufgrund der schädlichen Wirkung der Chloridionen auf die Sulfid-Einschlüsse schlägt sich dies optisch in kleinen Korrosionsflecken nieder. Unser Versuch bestand darin, auf einer Polarisationskurve das Potential zu bestimmen, ab dem sich Korrosionsnarben bilden; je höher das Potential, desto besser die Korrosionsbeständigkeit. Das Diagramm auf der rechten Seite der Materialseite zeigt die Werte des Lochfraßpotentials in mV/SCE (Saturated Calomel Electrode) für Drahtstäbe, deren Oberfläche mit SiC1200-Papier mechanisch poliert und in 0,86 mol/Liter NaCl eingetaucht wurde (30,4 g/l Chloride) bei 55°C (und auch in 0,5 M NaCl bei 70°C).
Spannungskorrosion:Spannungskorrosionstests in einem Medium des Typs „NACE-Standard“ mit Anwendung von Spannungen unterhalb der Elastizitätsgrenze für eine Dauer von 720 Stunden zeigen, dass die Sorte UGI® 4462 einen Bereich ohne Rissbildung aufweist (links von die Kurven, die sich auf der rechten Seite der Materialseite befinden) ziemlich vergleichbar mit denen des superaustenitischen UGI® 4539 und Superduplex UGI® 4507.
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| Allgemeine Bearbeitbarkeit |
Aufgrund seines niedrigen Schwefelgehalts (um seine sehr gute Korrosionsbeständigkeit zu erhalten) und seiner starken mechanischen Eigenschaften ist UGI® 4462 eine schwer zu bearbeitende Sorte. Die Abwesenheit von Sulfiden in großen Mengen verhindert einen guten Spanbruch bei der spanenden Bearbeitung. Die hohen mechanischen Eigenschaften erzeugen beim Drehen hohe Schnittkräfte, die zu schnellem Werkzeugverschleiß führen. Aus diesem Grund ist die Wahl der Schneidwerkzeuge (Hartmetallsorte und Spanbrecher) entscheidend für die korrekte Bearbeitung von UGI® 4462. Außerdem ist die Wahl der Schnittbedingungen schwieriger als bei Sorten mit geringeren mechanischen Eigenschaften. Es wird notwendig sein, die Schnittgeschwindigkeiten im Vergleich zu austenitischen Sorten zu senken, aber sie nicht zu niedrig anzusetzen, da man in der Lage sein muss, die Temperaturen an der Werkzeugspitze hoch genug zu halten, um die Schnittkräfte zu begrenzen. Die Schnittvorschübe müssen auf einem Niveau gehalten werden, das ein erfolgreiches Brechen der Späne ermöglicht. Die unten stehenden Diagramme geben einen Eindruck von der Verringerung der Schnittbedingungen, die bei UGI® 4462 im Vergleich zu 1.4404 beim Drehen mit einem beschichteten Hartmetallwerkzeug und beim Bohren mit einem Werkzeug aus Schnellarbeitsstahl durchgeführt werden können. Fragen zum Thema beantwortet Ihnen gerne unser technischer Support
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| Wärmebehandlung | Die Wärmebehandlung durch Lösungsglühen muss bei einer Temperatur zwischen 1020 °C und 1100 °C durchgeführt werden, gefolgt von einer schnellen Abkühlung in Luft oder Wasser. Diese Behandlung stellt die Duktilität der Sorte UGI® 4462 nach Warm- oder Kaltumformung wieder her.
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| Warmumformung |
Schmieden UGI® 4462 hat eine zufriedenstellende Warmumformbarkeit zwischen 1220 und 950 °C, wenn auch niedriger als die von gewöhnlichen austenitischen Stählen (1.4301, 1.4404). Die Warmduktilität hängt mit dem Ferritgehalt der Sorte zusammen, der mit der Temperatur zunimmt; es ist daher besser für hohe Schmiedetemperaturen geeignet. Bei Schmiedetemperaturen ist die mechanische Festigkeit von UGI® 4462 geringer als die eines Austenits, was zu geringeren Werkzeugbelastungen führt, und manchmal müssen Vorkehrungen getroffen werden, um die Kriechverformung der Teile zu begrenzen. Der Warmverarbeitung muss eine Lösungsglühwärmebehandlung mit schneller Abkühlung folgen, um das Ferrit-Austenit-Gleichgewicht, die mechanischen Eigenschaften und die Korrosionsbeständigkeit der Sorte wiederherzustellen.
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| Andere |
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| Schweißen |
Allgemeine Punkte UGI® 4462 kann durch Reibung, Widerstand, Lichtbogen, mit oder ohne Zusatzdraht (MIG, WIG, umhüllte Elektrode, Plasma, im Strahl, ...) mit Laserstrahl, Elektronenstrahl usw. geschweißt werden. Allerdings im Gegensatz zu Austenit rostfreie Stähle, UGI® 4462 muss in Übereinstimmung mit einem linearen Schweißenergiefeld geschweißt werden, um eine gute Zähigkeit der geschweißten Bereiche zu gewährleisten. Bei zu hoher linearer Schweißenergie besteht die Gefahr, dass sich durch zu langsames Abkühlen nach dem Schweißen in einer Heat Affected Zone (HAZ) eine versprödende Sigma-Phase bildet. Bei zu geringer linearer Schweißenergie besteht die Gefahr, dass durch zu schnelles Abkühlen nach dem Schweißen zu ferritische und damit brüchige WEZ entstehen. Das einzuhaltende Feld der linearen Schweißenergie hängt hauptsächlich von der Geometrie der zu schweißenden Teile und insbesondere von ihrer Dicke ab. Je dicker die Werkstücke sind, desto schneller kühlt die Schweißnaht ab, wodurch sich das Feld der linearen Schweißenergie zu den hohen Energien verschiebt. Das einzuhaltende lineare Energiefeld hängt auch vom verwendeten Schweißverfahren (MIG, WIG, …) ab. Beim Mehrlagenschweißen ist es wichtig, die Schweißnaht zwischen den einzelnen Lagen auf unter 150 °C abkühlen zu lassen. Ein Vorwärmen der Teile vor dem Schweißen ist nicht wünschenswert, und nach dem Schweißen sollte keine Wärmebehandlung durchgeführt werden, außer, falls erforderlich, für ein Lösungsglühen, das im Abschnitt „Wärmebehandlung“ beschrieben wird.
MIG-Schweißen Der für das MIG-Schweißen von UGI® 4462 am besten geeignete Schweißdraht ist ER2209 - 22.9.3NL - UGIWELD TM 45N. Sein austenitischeres Gleichgewicht als das von UGI® 4462 begrenzt den Ferritanteil in der Schweißzone (WZ) und damit das Risiko von Brüchigkeit in WZ. Wir bevorzugen ein leicht oxidierendes Schutzgas (Ar + 1-3 % O₂ oder CO₂), um den Sauerstoffgehalt in WZ zu begrenzen und dadurch eine gute Zähigkeit in WZ zu gewährleisten. Auf keinen Fall sollte dem Schutzgas Wasserstoff zugesetzt werden, um die Gefahr von Kaltrissen in WZ zu vermeiden. Gegebenenfalls kann man dem Schutzgas einige % N₂ zusetzen, um den Stickstoffverlust in WZ während des Schweißvorgangs auszugleichen.
WIG-Schweißen Es ist zwingend erforderlich, dass das zu verwendende Schutzgas absolut neutral ist (Ar, teilweise oder nicht durch He ersetzt), um die Wolframelektrode zu schützen. Wie beim MIG-Schweißen ist Wasserstoff im Schutzgas verboten. Aufgrund des Fehlens von Sauerstoff in der Gasversorgung gewährleistet dieses Verfahren leichter eine gute Zähigkeit in WZ.
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Metall