UGIMA® 4362 Kaltverfestigt – Duplex-Edelstahl mit verbesserter Zerspanbarkeit & Korrosionsbeständigkeit

UGIMA® 4362 – Austenitisch-ferritischer Duplex-Stahl mit optimierter Zerspanbarkeit

UGIMA® 4362 ist ein austenitisch-ferritischer Edelstahl (Duplex) mit besserer Zerspanbarkeit als ein Standard-1.4362 (UGI® 4362), bedingt durch reduzierten Werkzeugverschleiß und verbesserte Spanbruchbarkeit.

UGIMA® 4362 entspricht der Spezifikation von 1.4362 gemäß EN 10088-3, behält jedoch alle Qualitäten von UGI 4362 bei:

• Höhere mechanische Eigenschaften (Rm und Rp0,2) als Standard-1.4404 (316L) oder sogar 1.4406 (316LN).
• Korrosionsbeständigkeit größer oder gleich der eines Standard-1.4404 (316L).

UGIMA® 4362 weist gute mechanische Eigenschaften auf: Zugfestigkeit und Streckgrenze sind an Stäben signifikant höher als bei Standard-1.4404. Da es sich um eine teilweise ferritische Güte handelt, besitzt sie eine duktil-spröde Übergangstemperatur, die bei großen Querschnitten den Einsatz auf Tieftemperaturanwendungen beschränkt.

Die chemische Zusammensetzung ist optimiert, um nach Lösungsglühen (950–1050 °C mit schnellem Abkühlen) eine Zweiphasenstruktur mit 45–70 % Ferrit zu erhalten. Der niedrige Mo-Gehalt macht die Güte weitaus unempfindlicher gegenüber der Ausscheidung versprödender intermetallischer Phasen (Sigma, X) als 1.4462; die Sigma-Phase tritt erst nach 20 Stunden bei 700 °C auf. Allerdings kann wie bei UGI 4362 die Ausscheidung der α'-Phase bei 350–550 °C zu Versprödung führen; daher ist die Einsatztemperatur auf maximal 300 °C zu begrenzen.

Eigenschaften

Allgemein

Eigenschaft	Wert
Dichte	7,8 g/cm³

Mechanisch

Eigenschaft	Temperatur	Wert	Bemerkung
Elastizitätsmodul	20 °C	200 GPa
Elastizitätsmodul	100 °C	194 GPa
Elastizitätsmodul	200 °C	186 GPa
Elastizitätsmodul	300 °C	180 GPa
Dehnung	–	12,0 – 15,0 %	min., abhängig vom Durchmesser
Zugfestigkeit	–	600,0 – 1100,0 MPa	min., abhängig vom Durchmesser

Thermisch

Eigenschaft	Temperatur	Wert	Bemerkung
Wärmeausdehnungskoeffizient	20–100 °C	0,000013 1/K
Wärmeausdehnungskoeffizient	20–200 °C	0,0000135 1/K
Wärmeausdehnungskoeffizient	20–300 °C	0,000014 1/K
Spezifische Wärmekapazität	20 °C	500 J/(kg·K)
Spezifische Wärmekapazität	100 °C	530 J/(kg·K)
Spezifische Wärmekapazität	200 °C	560 J/(kg·K)
Spezifische Wärmekapazität	300 °C	590 J/(kg·K)
Wärmeleitfähigkeit	20 °C	15 W/(m·K)
Wärmeleitfähigkeit	100 °C	16 W/(m·K)
Wärmeleitfähigkeit	200 °C	17 W/(m·K)
Wärmeleitfähigkeit	300 °C	18 W/(m·K)

Elektrisch

Eigenschaft	Temperatur	Wert
Elektrischer Widerstand	20 °C	8·10⁻⁷ Ω·m
Elektrischer Widerstand	100 °C	8,5·10⁻⁷ Ω·m
Elektrischer Widerstand	200 °C	9·10⁻⁷ Ω·m
Elektrischer Widerstand	300 °C	1·10⁻⁶ Ω·m

Chemische Zusammensetzung

Element	Gehalt	Bemerkung
Kohlenstoff	0,03 %	max.
Chrom	22,0 – 24,0 %
Kupfer	0,1 – 0,6 %
Mangan	2,0 %	max.
Molybdän	0,1 – 0,6 %
Nickel	3,5 – 5,5 %
Stickstoff	0,05 – 0,20 %
Phosphor	0,035 %	max.
Silizium	1,0 %	max.
Schwefel	0,015 %	max.

Technologische Eigenschaften

Anwendungsbereiche & Einsatzgrenzen

Typische Anwendungen: Überall dort, wo Güte 1.4404 (316L) eingesetzt wird – Energie- und Prozesstechnik, Bauwesen, Lebensmittel- und Landwirtschaft.

Einschränkungen:

• Kryogene Anwendungen (unzureichende Beständigkeit)
• Betriebstemperatur > 300 °C (Risiko langfristiger Versprödung)

Im Zweifelsfall bitte den Lieferanten kontaktieren.

Korrosionsbeständigkeit

UGIMA® 4362 kann Standard-1.4404 für die meisten Anwendungen ersetzen, insbesondere bei:

• maritimen oder städtischen Atmosphären im Bauwesen
• Zellstoff- und Papierindustrie
• Chemischer Industrie allgemein

Lochfraßkorrosion: Die Lochfraßbeständigkeit von UGIMA® 4362 entspricht der von UGIMA® 4404 und ist signifikant besser als bei bestimmten Standard-1.4404-Stählen. Für extrem aggressive Umgebungen (Meerwasser, Reinigungsprodukte) wird eine Rücksprache mit dem Lieferanten empfohlen.

Spannungsrisskorrosion: Tests in chloridhaltiger, neutraler Umgebung (pH 7, 8 ppm O₂) bei Spannungen unter der Streckgrenze über >1000 h zeigen, dass UGIMA® 4362 eine bessere Beständigkeit aufweist als Standard-1.4404. UGIMA® 4362 kann bis 130 °C ohne Spannungsrisskorrosionsrisiko eingesetzt werden, während bei 1.4404 die Grenztemperatur bei ca. 50 °C liegt.

Zerspanbarkeit (Detaillierte Testergebnisse)

Warmgewalzte Stäbe:

• Drehen (VB15/0,15): Schnittbedingungen im Mittel um 6,5 % höher als bei Standard-1.4362; liegt über Standard-1.4404 und nahe an UGIMA® 4404HM.
• Spanbruchzonen (CBZ): Deutlich mehr Kurzspan-Bedingungen als Standard-1.4362; auf Niveau von Standard-1.4404, aber unter UGIMA® 4404HM.
• Bohren (HSS 4 mm, ohne IKZ): Breitere optimale Arbeitszone, höherer maximaler Spanfluss als UGI 4362 und UGI 4404, ähnlich UGIMA® 4404HM.
• Bohren (VHM 6 mm, mit IKZ 15 bar): Breitere optimale Zone als UGI 4362, ähnlicher Spanfluss wie UGI 4404, aber deutlich unter UGIMA® 4404HM.

Kaltgezogene Stäbe (Drehautomat):

• Drehen (VB15/0,25): Ca. 6 % höhere Produktivität als UGI 4404, aber 14 % unter UGIMA® 4404HM.
• Axiales Bohren (VHM, IKZ): Maximaler Spanfluss gleich UGI 4404, 10 % unter UGIMA® 4404HM.
• Abtragen (Cross-cutting): Deutlich besser als UGI 4404, auf Niveau von UGIMA® 4404HM.

Wärmebehandlung

Lösungsglühen: 950–1050 °C mit schnellem Luft- oder Wasserabschrecken. Dient der Wiederherstellung der Duktilität nach Warm- oder Kaltumformung.

Warmumformung

Schmieden: Schmiedetemperatur 1250–950 °C. Die Warmduktility hängt vom Ferritgehalt ab (steigt mit Temperatur). Die mechanische Festigkeit ist niedriger als bei austenitischen Stählen (1.4301, 1.4404), was geringere Werkzeugbelastungen bedeutet; unerwünschte Kriechverformungen sind zu vermeiden. Nach dem Schmieden schnelles Abkühlen (Luft/Wasser) unter 900 °C, um Sigma-Phasenbildung zu verhindern. Endschmiedetemperatur ~900–950 °C erhöht durch Kaltverfestigung die Zugfestigkeit (Rm, Rp0,2). Lösungsglühen ist unter diesen Bedingungen nicht zwingend.

Lieferprogramm

Produkt	Form	Ausführung	Toleranz	Abmessungen (mm)
Warmgewalzte Stäbe	Rund	Gewalzt entzundert	13	22 – 120
Kaltgefertigte Stäbe	Rund	Kaltgezogen / Kaltbearbeitet / Geschliffen	H9 / H10 / H9	5 – 28 / 22 – 70 / 22 – 120

Für weitere Produkte und Abmessungen bitte den Lieferanten kontaktieren.

Schweißen

UGIMA® 4362 kann wie UGI 4362 durch Reib-, Widerstands- oder Lichtbogenschweißen (MIG, TIG, UP, Plasmal, Unterpulver etc.) sowie Laser- und Elektronenstrahlschweißen gefügt werden, mit oder ohne Zusatzwerkstoff.

Durch den fehlenden Mo-Gehalt besteht im Gegensatz zu anderen Duplex-Güten kein nennenswertes Risiko der Sigma-Phasenbildung beim Schweißen. Die Handhabung ist vergleichbar mit austenitischen Güten (304L, 316L), wobei UGIMA® 4362 sogar weniger neigt zu Heißrissen.

Zur Optimierung der Schweißnahtfestigkeit sollten Parameter gewählt werden, die die Schweißenergie maximieren, um den Ferritanteil in der Schweißnaht (WMZ) und der Wärmeeinflusszone (HAZ) zu begrenzen.

Empfohlene Zusatzwerkstoffe:

• ER 2307 / 23.7NL / UGIWELD® 23.7NL
• ER 2209 / 22.9.3NL / UGIWELD® 45N
• ER 309LSi / 23.12LSi / UGIWELD® 309LM

Kein Vorwärmen, keine Nachwärmebehandlung (Lösungsglühen falls erforderlich erlaubt). Zwischentemperaturen nicht über 150 °C.