UGIMA® 4542 H1150D – Rostfreier Stahl mit überragender Zerspanbarkeit

Produktübersicht

UGIMA® 4542 ist das erste Produkt der UGIMA®-Familie aus ausfallsgehärteten, rostfreien Stählen mit verbesserter Zerspanbarkeit. Es wird ausschließlich von UGITECH hergestellt. Seine Eigenschaften entsprechen denen von UGI 4542, mit dem entscheidenden Unterschied, dass die Zerspanbarkeit signifikant besser ist:

• UGIMA® 4542 bietet durch neue technologische Fortschritte erhebliche Vorteile gegenüber dem Werkstoff 1.4542.
• Produktivitätssteigerungen von 20 bis 30 % gegenüber UGI 4542 sind realisierbar.

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 der Wärmebehandlung auch ein breites Spektrum an mechanischen Eigenschaften abdeckt.

Abhängig vom metallurgischen Zustand eignet sich der Werkstoff sowohl für Anwendungen mit höchsten Festigkeitsanforderungen als auch für solche, die eine hohe Schlagzähigkeit erfordern. Das Gefüge ist martensitisch mit Ferriteinschlüssen. Je nach Zustand können auch Reste von Austenit und Kupferausscheidungen vorliegen.

Eigenschaften

Allgemein

Eigenschaft	Wert
Dichte	7,86 g/cm³

Mechanische Eigenschaften (Zustand H1150D)

Eigenschaft	Wert	Bemerkung
Kerbschlagzähigkeit (Charpy, V-Kerbe)	41 J	min., ASTM A564
Elastizitätsmodul	197 GPa
Dehnung	16 %	min., ASTM A564
Härte Brinell	255 – 311 HB	min., ASTM A564
Härte Rockwell C	24 – 33 HRC	min., ASTM A564
Zugfestigkeit	860 MPa	min., ASTM A564
Einschnürung	50 %	min., ASTM A564

Chemische Zusammensetzung (Gussanalyse, Gew.-%)

Element	Gehalt	Bemerkung
Kohlenstoff (C)	0,06	max.
Chrom (Cr)	15,0 – 16,5 %
Kupfer (Cu)	3,0 – 4,0 %
Mangan (Mn)	1,0	max.
Molybdän (Mo)	0,5	max.
Nickel (Ni)	4,0 – 5,0 %
Niob (Nb)	0,45	max., min: 5×C
Phosphor (P)	0,03	max.
Silizium (Si)	0,60	max.
Schwefel (S)	0,03	max.

Technologische Eigenschaften

Anwendungsbereiche

UGIMA® 4542 eignet sich für:

• Wassersport (Propellerwellen, Beschläge)
• Lebensmittelverarbeitung (Förder- und Handhabungstechnik)
• Energieerzeugung (Kernkraftwerke)
• Bauwesen und Automobilindustrie

Korrosionsbeständigkeit

UGIMA® 4542 bietet eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit, vergleichbar mit 18 Cr-8 Ni austenitischen Stählen in den meisten korrosiven Medien. Die Struktur macht ihn unempfindlich gegen interkristalline Korrosion und hochbeständig gegen Korrosionsermüdung sowie Spannungsrisskorrosion. Hinzu kommt eine hervorragende Beständigkeit gegen Erosionskorrosion durch die Kombination hoher mechanischer Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit.

Bei Kombinationen mit unedleren Werkstoffen (Aluminium, Baustahl) in atmosphärischer Umgebung besteht keine Gefahr von Kontaktkorrosion, da das fehlende Elektrolyt dies verhindert. In kritischen Fällen (z. B. nautische Anwendungen mit zeitweiliger Benetzung) schützt eine Isolierung durch inertes Silikondichtmittel wirksam.

Entkontaminierung (Passivierung)

Falls erforderlich, wird folgende Behandlung empfohlen:

• 1 Volumen 52 % Salpetersäure (36° Bé)
• 1 Volumen Wasser
• Raumtemperatur
• Kurze Einwirkzeit
• Anschließend gründlich spülen

Korrosionsverhalten in verschiedenen Medien

Medium	Verhalten
Salpetersäure	Gut
Phosphorsäure	Eingeschränkte Verwendung
Schwefelsäure	Eingeschränkte Verwendung
Essigsäure	Mittel
Natriumcarbonat	Mittel
NaCl (Salznebel)	Gut
Feuchte Atmosphäre	Sehr gut
Meerwasser	Eingeschränkte Verwendung
Öl/Gas	Eingeschränkte Verwendung

Zerspanbarkeit

Die Zerspanleistung von UGIMA® 4542 wird durch Optimierung der Einschlusspopulation erheblich verbessert.

Wärmebehandlung

Nach ASTM A564/A564M und EN 10088-3.

Nach dem Glühen bei 1030–1050 °C liegt ein weicher martensitisches Gefüge mit ca. 35 HRC vor. Falls der Stahl in diesem Zustand verbleiben soll, wird eine Ausdehnungsbehandlung (1–2 h bei 250/300 °C) empfohlen, ohne nennenswerten Einfluss auf die mechanischen Eigenschaften.

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

Weichglühen: Anlassen bei 550–760 °C gemäß Normvorgaben. Für eine erneute Härtung nach dem Weichglühen ist zunächst wieder ein Glühzyklus notwendig.

Geglühte Stäbe eignen sich für die mittlere Temperaturhärtung an Bauteilen. Aus weichgeglühten Stäben gefertigte Teile müssen vor dem Härten erneut geglüht werden.

Warmumformen

UGIMA® 4542 ist schmiedbar. Aufheizen auf 1150–1200 °C, Schmieden zwischen 1200 °C und 950 °C. Abkühlung an Luft, in Wasser oder Öl. Die so hergestellten Teile können verwendet werden:

• Geweht (mit Ausdehnungsbehandlung 1–2 h bei 250/300 °C), oder
• Gehärtet (optional Glühen + Anlassen 1 h bei 480 °C), oder
• Weichgeglüht (optional Glühen + Anlassen gemäß Norm für gewünschte Eigenschaften).

Lieferprogramm

Produkt	Form	Toleranz
Warmgewalzt und entzundert	Rundstäbe	13
Kaltgefertigte Stäbe	–	11 bis 8
Stäbe	Sechskant	11

Für weitere Informationen wenden Sie sich bitte an den Lieferanten.

Schweißen

UGIMA® 4542 kann ohne Vorwärmen mit MIG, WIG (mit oder ohne Zusatzwerkstoff), Laser, Widerstands- oder Elektronenstrahlverfahren geschweißt werden.

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

Bei autogenem Schweißen oder mit gleichartigem Zusatzwerkstoff können die mechanischen Eigenschaften der Schweißnaht denen des Grundwerkstoffs entsprechen.

Die Nahtvorbereitung muss den Erfordernissen hochfester Stähle Rechnung tragen: Kerben und plötzliche Querschnittsänderungen vermeiden.

Schweißen mit Zusatzwerkstoff (MIG): Schutzgas Ar + 1 % CO₂ oder 1–2 % O₂; Gase mit H₂ und N₂ vermeiden. Als Schweißdraht: ER308LSi (1.4316) oder gleichartiger Zusatz 630 (17-4PH).