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UGIMA® 4542 H900 – Rostfreier Stahl mit überragender Zerspanbarkeit

UGIMA® 4542 ist das erste UGIMA®-Stahlprodukt aus der Familie der ausfallsgehärteten rostfreien Stähle mit verbesserter Zerspanbarkeit. Es wird ausschließlich von UGITECH gefertigt. Seine Eigenschaften entsprechen denen von UGI 4542, jedoch ist die Zerspanbarkeit signifikant besser:

Dieser rostfreie Stahl ist einzigartig, da er nicht nur eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit bietet – vergleichbar mit austenitischen Stählen der Typen 1.4301/1.4307 (304/304L) –, sondern nach Wärmebehandlung auch ein breites Spektrum an mechanischen Eigenschaften abdeckt.

Seine Leistungsfähigkeit – basierend auf dem metallurgischen Zustand – ermöglicht sowohl hohe Zugfestigkeiten als auch Anwendungen, die hohe Schlagzähigkeit erfordern.

Das Gefüge ist martensitisch mit einigen Ferritschlieren. Je nach metallurgischem Zustand können auch zurückgebliebener Austenit und Kupferausscheidungen Teil des Gefüges sein.

Eigenschaften

Allgemein

EigenschaftWert
Dichte7,86 g/cm³

Mechanisch

EigenschaftWertBemerkung
Elastizitätsmodul197 GPa
Dehnung10 %min., ASTM A564
Härte Brinell388min., ASTM A564
Härte Rockwell C40,0min., ASTM A564
Einschnürung40,0 %min., ASTM A564
Zugfestigkeit1310 MPamin., ASTM A564

Chemische Zusammensetzung

ElementGehaltBemerkung
Kohlenstoff0,06max.
Chrom15,0 – 16,5 %
Kupfer3,0 – 4,0 %
Mangan1,0max.
Molybdän0,5max.
Nickel4,0 – 5,0 %
Niob0,45max., min: 5×C
Phosphor0,03max.
Silicium0,60max.
Schwefel0,03max.

Technologische Eigenschaften

EigenschaftDetails
Anwendungsbereiche
  • Freizeitschifffahrt (Propellerwellen, Armaturen)
  • Lebensmittelverarbeitung (Förder- und Handhabungsanlagen)
  • Energieerzeugung (Kernkraftwerke)
  • Bauwesen und Automobilindustrie
Korrosionseigenschaften

UGIMA® 4542 bietet ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit, ähnlich der von 18 Cr-8 Ni austenitischen Stählen in den meisten korrosiven Umgebungen. Die Struktur macht es unempfindlich gegen interkristalline Korrosion und hochbeständig gegen Korrosionsermüdung sowie Spannungsrisskorrosion. Zudem ist eine hervorragende Beständigkeit gegen Erosionskorrosion zu verzeichnen, bedingt durch die Kombination hoher mechanischer Eigenschaften und Korrosionsbeständigkeit.

Bei Kombinationen mit unedleren Werkstoffen (Aluminium, Baustahl) in atmosphärischer Umgebung besteht keine Gefahr von Kontaktkorrosion, da das Fehlen eines Elektrolyten diese verhindert. In kritischen Fällen (z. B. nautische Anwendungen mit kurzzeitiger Immersion) bietet eine Isolierung durch inertes Silikondichtmittel guten Schutz.

Empfohlene Entkontaminationsbehandlung:

  • 1 Volumen 52 % Salpetersäure (36° Baumé)
  • 1 Volumen Wasser
  • Umgebungstemperatur
  • Kurze Dauer
  • Anschließend sorgfältig spülen

Die Korrosionsbeständigkeit hängt von vielen Faktoren ab (Chloridkonzentration, Oxidationsmittel, Temperatur, pH, Bewegung, Oberflächenbeschaffenheit). Die folgende Tabelle zeigt eine Leistungsskala in verschiedenen Umgebungen:

UmgebungVerhalten
SalpetersäureGut
PhosphorsäureEingeschränkter Einsatz
SchwefelsäureEingeschränkter Einsatz
EssigsäureDurchschnittlich
NatriumcarbonatDurchschnittlich
NaCl (Salznebel)Gut
FeuchtigkeitSehr gut
MeerwasserEingeschränkter Einsatz
Öl/GasEingeschränkter Einsatz
Allgemeine ZerspanbarkeitDie Zerspanleistung von UGIMA® 4542 wird durch Optimierung der Einschlusspopulation verbessert.
Wärmebehandlung

Nach ASTM A564/A564M und EN 10088-3.

Nach Glühen bei 1030–1050 °C weist UGIMA® 4542 ein weiches martensitisches Gefüge mit ca. 35 HRC auf. Falls der Stahl in diesem Zustand verwendet wird, wird eine Ausdehnungsbehandlung von 1–2 Stunden bei 250/300 °C empfohlen, ohne nennenswerte Auswirkungen auf die mechanischen Eigenschaften.

Dieser ausfallsgehärtete Stahl kann nach dem Glühen durch eine mitteltemperaturhärtende Behandlung gehärtet werden. Die maximale Härte von ca. 42 HRC (Schlagzähigkeit 3 daJ/cm²) wird durch Anlassen bei ca. 480 °C (1 Stunde) erreicht.

Weichglühen: Durch Anlassen bei 550–760 °C gemäß geltenden Normen. Zum erneuten Härten nach Weichglühen muss das Material erneut geglüht und dann die mitteltemperaturhärtende Behandlung durchgeführt werden.

Geglühte Stäbe eignen sich für die mitteltemperaturhärtende Behandlung an Bauteilen. Bauteile aus weichgeglühten Stäben müssen zum Härten erneut geglüht und anschließend mitteltemperaturgehärtet werden.

Warmumformung

UGIMA® 4542 ist zum Schmieden geeignet. Aufheizen: 1150–1200 °C, Schmieden: 1200–950 °C. Abkühlung an Luft, in Wasser oder Öl. Die so erhaltenen Teile können verwendet werden:

  • Geglüht (mit Ausdehnungsbehandlung 1–2 h bei 250/300 °C), oder
  • Gehalten (mit optionalem Glühen + Anlassen 1 h bei 480 °C), oder
  • Weichgeglüht (mit optionalem Glühen + Anlassen gemäß Normen für gewünschte mechanische Eigenschaften).
Sonstiges

Verfügbare Produkte:

ProduktFormToleranz
Warmgewalzt und entzundertRundstäbe13
Kaltgefertigte Stäbe11 bis 8
StäbeSechskant11

Für weitere Informationen kontaktieren Sie bitte den Lieferanten.

Schweißen

UGIMA® 4542 kann ohne Vorwärmen mit MIG- und WIG-Verfahren, mit oder ohne Zusatzwerkstoff, sowie per Laser, Widerstands- oder Elektronenstrahl geschweißt werden.

Schweißnähte – ob mit oder ohne Zusatzwerkstoff – besitzen ein geglühtes Gefüge und sollten vorzugsweise einer Ausdehnungsbehandlung (1–2 h bei 250/300 °C) oder Härtungs-/Weichglühbehandlung unterzogen werden.

Bei Schweißungen ohne Zusatzwerkstoff oder mit homogenem Zusatzwerkstoff können die mechanischen Eigenschaften der Schweißnaht denen des Grundwerkstoffs entsprechen.

Das Schweißdesign sollte den Erfordernissen hochfester Stähle Rechnung tragen: Kerben und plötzliche Querschnittsänderungen vermeiden.

Schweißen mit Zusatzwerkstoff: Für MIG-Schweißen wird Schutzgas Ar+1 % CO₂ oder 1–2 % O₂ empfohlen; Gase mit H₂ und N₂ sind zu vermeiden. Als Schweißdraht kann ER308LSi (1.4316) oder ein homogener Zusatzwerkstoff namens 630 (17-4PH) verwendet werden.

Metall

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