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UGIMA® 4541 Geweicht – Hochkorrosionsbeständiger austenitischer Edelstahl

Die Haupteigenschaft von UGIMA® 4541 ist seine Beständigkeit gegen interkristalline Korrosion. Titan als Stabilisator verhindert die Bildung von Chromkarbiden bei hohen Temperaturen. Die mechanischen Eigenschaften sind besser als bei 1.4307. UGIMA® 4541 ist speziell für Zerspanen und Drehen konzipiert und bietet gesteigerte Produktivität bei diesen Operationen. Der Werkstoff besitzt ausgezeichnete Oxidations- und Korrosionsbeständigkeit sowie gutes Kriechverhalten. Er eignet sich besonders für Anwendungen mit Hitzebeständigkeit bei kontinuierlichen oder zyklischen Betriebstemperaturen (400 – 850 °C).

Eigenschaften

Allgemein

EigenschaftWert
Dichte7,9 g/cm³

Mechanisch

EigenschaftTemperaturWertBemerkung
Elastizitätsmodul20 °C200 GPa
Elastizitätsmodul100 °C194 GPa
Elastizitätsmodul200 °C186 GPa
Elastizitätsmodul300 °C180 GPa
Elastizitätsmodul400 °C172 GPa
Elastizitätsmodul500 °C165 GPa
Dehnung45 %min.
Härte Brinell215max.
Zugfestigkeit500 – 700 MPa

Thermisch

EigenschaftWertBemerkung
Wärmeausdehnungskoeffizient16·10⁻⁶ 1/K20 bis 100 °C
Wärmeausdehnungskoeffizient16,5·10⁻⁶ 1/K20 bis 200 °C
Wärmeausdehnungskoeffizient17·10⁻⁶ 1/K20 bis 300 °C
Wärmeausdehnungskoeffizient17,5·10⁻⁶ 1/K20 bis 400 °C
Wärmeausdehnungskoeffizient18·10⁻⁶ 1/K20 bis 500 °C
Spezifische Wärmekapazität500 J/(kg·K)
Wärmeleitfähigkeit15 W/(m·K)

Elektrisch

EigenschaftWert
Elektrischer Widerstand7,3·10⁻⁷ Ω·m

Chemische Zusammensetzung

ElementGehaltBemerkung
Kohlenstoff0,08 %max.
Chrom17,0 – 19,0 %
Mangan2,0 %max.
Molybdän0,5 %max.
Nickel9,0 – 12,0 %
Phosphor0,045 %max.
Silizium1,0 %max.
Schwefel0,03 %max.
Titan0,70 %max., min: 5×(C+N)

Technologische Eigenschaften

EigenschaftDetails
Anwendungsbereiche
  • Automobil: Turbolader, Abgaskrümmer, Sensorträger
  • Luftfahrt: Turboprop-Triebwerke, Strahltriebwerke
  • Prozess-, Chemie- und Ölindustrie: Armaturen, Kompensatoren, Komponenten für Hochtemperaturanlagen, Öfen, Wärmetauscher
Korrosionsverhalten

Ausgezeichnete Beständigkeit in natürlichen Umgebungen (Trinkwasser, ländliche/urbane Atmosphäre) und in der Lebensmittelverarbeitung (mit Vorbehalten bei z. B. Weißwein, Senf).

Beständig gegen interkristalline Korrosion auch nach Schweißen; erfüllt ASTM A262 Practice E.

Einsetzbar in Mineralsäuren (z. B. Salpetersäure). Vorsicht bei Phosphor- und Schwefelsäure.

Salzsprühtest (ISO 9227) möglich; genaue Stundenangabe schwierig, da Geometrie, Oberflächenbeschaffenheit und Verschmutzung Einfluss haben. Fertigbauteile können im Labor geprüft werden.

Hochtemperatur-Beständigkeit (geschätzte Dauereinsatzgrenzen):

AtmosphäreTemperatur
Oxidierend850 °C
Oxidierend-schwefelhaltig750 °C
Allgemeine Zerspanbarkeit

UGIMA® 4541 reduziert nicht nur Werkzeugverschleiß (siehe Diagramm zur potenziellen Produktivitätssteigerung beim Drehen), sondern bietet auch bessere Spanbruchbarkeit.

Drehmaschinenbearbeitung (TORNOS SIGMA 32): Vergleich mit Standard-1.4541. Produktivitätssteigerung über 10 %.

OperationWerkzeugUGI 4541UGIMA® 4541
SchruppenSECO TM2000 CCMT 09T308-F2Vc=170 m/min, ap=2 mm, f=0,30Vc=190 m/min, ap=2 mm, f=0,30
SchlichtenSECO TM2000 CCMT 09T304-F1Vc=240 m/min, ap=0,5 mm, f=0,10Vc=250 m/min, ap=0,5 mm, f=0,10
AxialbohrenGÜHRING RT100F 6 mm – DK460UFVc=70 m/min, f=0,10Vc=80 m/min, f=0,10
AxialbohrenISCAR IC908 9,9 mm – ICM099Vc=120 m/min, f=0,15Vc=130 m/min, f=0,15
AbstechenSANDVIK 2135 N132E2-0300-0002-CMVc=60 m/min, f=0,06/0,03Vc=60 m/min, f=0,06/0,03
WärmebehandlungLösungsglühen: Halten bei 1000 – 1100 °C, gefolgt von Luft- oder Wasserkühlung. Entfernt alle Verfestigungsspuren und stellt die geringsten mechanischen Eigenschaften her.
WarmumformungUGIMA® 4541 kann bei 950 – 1250 °C ohne besondere Vorsichtsmaßnahmen geschmiedet werden. Wie bei allen austenitischen Güten ist die Umformkraft hoch (deutlich höher als bei Baustählen). Abkühlung an Luft oder Wasser möglich.
Lieferprogramm

Verfügbare Produkte:

ProduktFormToleranzAbmessungen (mm)
Gewalzte, entzunderte StäbeRund12 – 1322 – 130
Kaltgefertigte gezogene, gedrehte, geschliffene StäbeRund6 – 112 – 130
Gezogene StäbeSechskant113 – 60

Weitere Optionen auf Anfrage.

OberflächenbehandlungDie für austenitische Güten üblichen Bedingungen gelten auch für UGIMA® 4541.
Schweißen

UGIMA® 4541 kann mit allen Lichtbogenverfahren (MIG, WIG mit/ohne Zusatz, Stabelektroden, UP, etc.), Widerstand (Punk/Naht), Reibung, Elektronenstrahl oder Laser geschweißt werden.

Trotz leicht höherem Schwefelgehalt als UGI 4541 besteht kein erhöhtes Risiko für Heißrisse beim Lichtbogen- und Laserschweißen.

Schutzgas: MIG – Ar (+ He) mit 2–3 % CO₂ oder O₂ zur Lichtbogenstabilisierung; WIG – reines Ar (+ He). H₂ und N₂ können zugesetzt werden.

Als Zusatzwerkstoff wird ER347-Draht empfohlen, insbesondere für Hochtemperaturschweißnähte.

Metall

  1. AgCu20 Legierung: Umfassende mechanische & thermische Eigenschaften bei 23 °C
  2. PtW10 Weichgeglüht: Premium-Kontaktmaterial aus Platin-Wolfram-Legierung
  3. PtNi10 Legierung: Umfassende mechanische & thermische Eigenschaften
  4. PtIr10 Platin-Iridium-Legierung: Hochfestes Hochtemperatur-Material
  5. AA 201.0 T4 Legierung – Wichtige mechanische und thermische Eigenschaften
  6. Weichgeglühtes Iridium (Ir) – Hochreines, hitzebeständiges Platingruppenmetall
  7. Premium-Molybdändraht: Geweißt & gebeizt – Exzellente thermische & mechanische Performance
  8. UGI® HT286 Legierung – Weichgeglüht & Kaltgezogen für Hochleistungsanwendungen
  9. UGI® HT286 (Geglüht): Hochleistungs-Austenitische Legierung für -196 °C bis 700 °C
  10. UGIMA® 4057 (Geglüht) – Martensitischer Edelstahl mit überragender Zerspanbarkeit