UGIMA® 4509 Geweicht – Überragende Zerspanbarkeit & Korrosionsbeständigkeit

UGIMA® 4509 ist ein ferritischer Edelstahl mit verbesserter Zerspanbarkeit, der ca. 18 % Chrom enthält und mit Niob und Titan stabilisiert ist. Neben guter Korrosionsbeständigkeit zeichnet sich dieser Werkstoff durch seine hohe Eignung für verschiedene Bearbeitungsverfahren wie Zerspanen, Kaltfließen und Schweißen aus. Diese UGIMA®-Version des 4509 ermöglicht eine signifikant höhere Zerspanproduktivität als ein Standard-4509, dank langsamerem Werkzeugverschleiß und besserer Spanbruchbarkeit. Die Stabilisierung mit Niob eliminiert das Risiko der Sensibilisierung beim Schweißen, während Titan das Kornwachstum in den Wärmeeinflusszonen begrenzt.

Der Werkstoff besitzt ausgezeichnete Kaltfließeigenschaften. Für manche Anwendungen stellt er eine wirtschaftliche Alternative zu bestimmten austenitischen Güten wie 1.4307 oder 1.4305 dar. Seine ferritische Struktur gewährleistet hervorragende ferromagnetische Eigenschaften, gute Oxidationsbeständigkeit (insbesondere bei Temperaturschock) und einen Ausdehnungskoeffizienten ähnlich wie bei Baustahl.

Die Struktur von UGIMA® 4509 ist im Auslieferungszustand vollständig ferritisch. Die Hauptausscheidungen sind Nb-Carbonitride, Ti-Nitride und Ti-Sulfide oder Ti-Carbosulfide.

Eigenschaften

Allgemein

Eigenschaft	Wert
Dichte	7,7 g/cm³

Mechanisch

Eigenschaft	Temperatur	Wert	Bemerkung
Elastizitätsmodul	20 °C	220 GPa
Elastizitätsmodul	100 °C	215 GPa
Elastizitätsmodul	200 °C	210 GPa
Elastizitätsmodul	300 °C	205 GPa
Elastizitätsmodul	400 °C	195 GPa
Dehnung		18 %	min.
Härte Brinell		200	max.
Zugfestigkeit		420 – 620 MPa

Thermisch

Eigenschaft	Wert	Bemerkung
Wärmeausdehnungskoeffizient	10·10⁻⁶ 1/K	20 bis 100 °C, 20 bis 200 °C
Wärmeausdehnungskoeffizient	10,5·10⁻⁶ 1/K	20 bis 300 °C, 20 bis 400 °C
Spezifische Wärmekapazität	460 J/(kg·K)
Wärmeleitfähigkeit	25 W/(m·K)

Elektrisch

Eigenschaft	Wert
Elektrischer Widerstand	6·10⁻⁷ Ω·m

Chemische Zusammensetzung

Element	Gehalt	Bemerkung
Kohlenstoff	0,03 %	max.
Chrom	17,5 – 18,5 %
Mangan	1,0 %	max.
Niob	0,70 %	max., min: 0,30 + (3×C)
Stickstoff	0,03 %	max.
Phosphor	0,03 %	max.
Silizium	1,0 %	max.
Schwefel	0,015 %	max.
Titan	0,1 – 0,30 %

Technologische Eigenschaften

Eigenschaft

Details

Anwendungsbereiche

Energie, Verfahrenstechnik (Magnetventile)
Automobil: Lambdasonden-Halter, Einspritzung, Magnetventile, magnetische Anwendungen (Solenoide)

Einschränkungen: Kryogene Anwendungen (unzureichende Zähigkeit), Anwendungen mit Forderung nach unmagnetischen Eigenschaften.

Kaltumformung

UGIMA® 4509 lässt sich problemlos für konventionelle Kaltumformprozesse einsetzen: Kaltziehen, Formen, Prägen, Kaltfließen etc. Durch moderate Werkstoffverfestigung wirken geringere Kräfte auf die Werkzeuge.

Korrosionsverhalten

Lochkorrosion: Beurteilt durch Messung des Lochpotentials: Je höher der mV/SCE-Wert, desto besser die Beständigkeit. Testumgebung: neutraler, leicht chlorierter pH-Wert (0,02 mol/l Natriumchlorid) bei 23 °C. Die Lochkorrosionsbeständigkeit von UGIMA® 4509 entspricht der von UGI 4509.

Güte	Lochpotential (mV/SCE)	Standardabweichung
UGI 4509	484	3
UGIMA® 4509	447	8
UGIMA® 4511	360	20

Salzsprühtest (ISO 9227): Nach 500 h waren 90 % der Oberfläche von UGIMA® 4509 und UGI 4509 korrosionsfrei. Die Beständigkeit ist identisch.

Hochtemperatur-Oxidationsbeständigkeit: Zyklischer Test in Luft bei 900 °C (20 min Haltezeit, 300 Zyklen). Die Oxidschichtdicken sind für beide Güten vergleichbar.

Güte	Oxidschichtdicke (mg/cm²) nach 300 Zyklen
UGI® 4509	1,9
UGIMA® 4509	1,7
UGIMA® 4511	1,2

Allgemeine Zerspanbarkeit

Im Vergleich zu Standard-1.4509 bietet UGIMA® 4509 signifikante Produktivitätssteigerungen durch geringeren Werkzeugverschleiß und vor allem bessere Spanbruchbarkeit bei gleichen Schnittbedingungen.

Drehen (VB15/0,15): Trockenversuche auf CNC-Drehmaschine. Bei gleichem Werkzeugverschleiß ca. 6 % Produktivitätszuwachs sowie verbesserte Spanbruchbarkeit (43 von 56 getesteten Bedingungen vs. 38 beim Standard).

Drehmaschinenbearbeitung (Schraubenbearbeitung): Tests auf TORNOS SIGMA 32. Für drei Drehoperationen (Schruppen, Schlichten, VB15/0,25) wurden Produktivitätssteigerungen bis 30 % mit UGIMA® 4509 erzielt.

Abstechen: Bei Querabstechen über 80 % Produktivitätssteigerung gegenüber Standard-1.4509.

Wärmebehandlung

Weichglühen:** Zur Wiederherstellung der Duktilität nach Kaltverformung kann UGIMA® 4509 bei 750 – 900 °C geglüht und an der Luft abgekühlt werden.

Warmumformung

UGIMA® 4509 besitzt hervorragende Schmiedeeigenschaften bei allen Temperaturen aufgrund der rein ferritischen Struktur. Warmumformen durch Schmieden oder Walzen bei 800 – 1150 °C. Die Aufheiztemperatur darf 1150 °C nicht überschreiten, um übermäßiges Kornwachstum zu vermeiden.

Lieferprogramm

Verfügbare Produkte (Rundstab):

Produkt	Form	Oberfläche	Toleranz	Dimension (mm)
Stäbe	Rund	Gewalzt, entzundert	k13 – k12	Ø 22 – 71
		Gedreht	10 + 11	Ø 22 – 70
		Geschliffen	7+8+9+Optionen	Ø 2 – 70
		Gezeichnet	9	Ø 2 – 30
		Schwarz	± 1 % Ø	Ø 23 – 73

Weitere Produkte auf Anfrage.

Schweißen

Dank Niob-Titan-Bistabilisierung kann UGIMA® 4509 wie Standard-1.4509 mit den meisten Lichtbogenverfahren (MIG/WIG, mit/ohne Zusatzwerkstoff, Stabelektroden, Plasma, etc.), Laser, Widerstand (Punk/Naht), Reibung oder Elektronenstrahl geschweißt werden. Keine Wärmebehandlung vor oder nach dem Schweißen, um Ferritkornwachstum zu vermeiden.

Als Zusatzwerkstoff wird ein homogener (stabilisierter ferritischer) Schweißzusatz wie EXHAUST® F1 (18LNb) bevorzugt, um im Schweißgut und Wärmeeinflussbereich eine 100 % ferritische Struktur zu erhalten. Für dicke Schweißnähte (≥ 3 mm) wird ein austenitischer Zusatz wie ER308L(Si) (1.4316) empfohlen, um Kornwachstum im Schweißgut zu vermeiden. Schutzgas: MIG unter Ar (+ He) + 1–3 % O₂ oder CO₂; WIG unter Ar (+ He). Kein Wasserstoff oder Stickstoff im Schutzgas.

AA 5086 H111 – Premium korrosionsbeständige Aluminiumlegierung für strukturelle Anwendungen UGIMA® 4541 Geweicht – Hochkorrosionsbeständiger austenitischer Edelstahl

Metall