UGIMA® 4005 QT650 – Martensitischer Edelstahl mit Premium-Zerspanbarkeit

UGIMA® 4005 QT650 – Optimiert für Hochleistungszerspanung

UGIMA® 4005 ist ein martensitischer Chromstahl (12–14 % Cr), dessen Zerspanbarkeit durch das UGIMA®-Verfahren (Kontrolle der Oxid-Einschlüsse) um 15–30 % gegenüber Standard-1.4005 gesteigert wird. Alle anderen Eigenschaften (Kaltumformung, Schweißbarkeit, Korrosionsbeständigkeit) entsprechen dem Standard-UGI 4005.

Die bevorzugte Auslieferung erfolgt im QT650-Zustand (vergütet), um die Zerspanbarkeit zu optimieren. Die Mikrostruktur besteht aus angelassenem Martensit mit zahlreichen, in Warmwalzrichtung gestreckten Sulfiden.

Kennwerte

Allgemein

Eigenschaft	Wert
Dichte	7,7 g/cm³

Mechanische Eigenschaften (QT650-Zustand)

Eigenschaft	Temperatur	Wert	Bemerkung
Elastizitätsmodul	20 °C	215 GPa
Elastizitätsmodul	100 °C	212 GPa
Elastizitätsmodul	200 °C	205 GPa
Elastizitätsmodul	300 °C	200 GPa
Elastizitätsmodul	400 °C	190 GPa
Dehnung	–	8 %	min., abhängig vom Querschnitt
Härte (Brinell)	–	280 HB	max., abhängig vom Querschnitt
Zugfestigkeit	–	650 – 1000 MPa	abhängig vom Querschnitt

Thermische Eigenschaften

Eigenschaft	Wert	Bemerkung
Wärmeausdehnungskoeffizient	10,5 × 10⁻⁶ 1/K	20–100 °C
Wärmeausdehnungskoeffizient	11,0 × 10⁻⁶ 1/K	20–200 °C
Wärmeausdehnungskoeffizient	11,5 × 10⁻⁶ 1/K	20–300 °C
Wärmeausdehnungskoeffizient	12,0 × 10⁻⁶ 1/K	20–400 °C
Spezifische Wärmekapazität	460 J/(kg·K)
Wärmeleitfähigkeit	30 W/(m·K)

Elektrische Eigenschaften

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

Chemische Zusammensetzung (Gew.-%)

Element	Gehalt	Bemerkung
Kohlenstoff	0,06 – 0,15 %
Chrom	12,0 – 14,0 %
Mangan	1,5	max.
Molybdän	0,06	max.
Phosphor	0,04	max.
Silizium	1,0	max.
Schwefel	0,15 – 0,35 %

Technologische Eigenschaften

Anwendungsbereiche

Einsatz dort, wo höchste Zerspanbarkeit gefordert ist (Großserien-Drehteile) und Korrosionsbeständigkeit nicht entscheidend:

• Prozessindustrie: Verbinder, Befestigungselemente
• Automobilindustrie: Injektorkomponenten

Im weichgeglühten Zustand auch für magnetische Anwendungen nutzbar (Magnetventile).

Korrosionsbeständigkeit

Global vergleichbar mit Standard-UGI 4005. Trockene Lagerung empfohlen. Lochfraßpotenzial (NaCl 0,002 M, pH 6,6, 23 °C) zeigt etwas größere Streuung als Standard-4005.

Zerspanbarkeit

Durch kontrollierte Oxid-Einschlüsse hervorragende Zerspanbarkeit – deutlich über Standard-1.4005. Bei identischen Schnittbedingungen weit geringerer Werkzeugverschleiß. Signifikante Produktivitätssteigerungen bei gleichbleibender Standzeit möglich.

Vergleich Drehen (trocken, VB15/0,15):

Werkstoff	SECO TM2000 CNMG 120408-MF4	SUMITOMO AC610M CNMG 120408-GU
UGI 4005	340 m/min	380 m/min
UGIMA® 4005	≥ 490 m/min	≥ 510 m/min

Wärmebehandlung

Weichglühen: 745–825 °C, mehrere Stunden, langsames Abkühlen an Luft – zur Herabsetzung der Festigkeit.

Härten: 950–1000 °C, Abkühlung an Luft oder Öl.

Anlassen: Temperatur nach gewünschten mechanischen Eigenschaften wählen. Vermeiden: 400–550 °C (Zähigkeitsabfall durch feine Karbidausscheidung).

Warmumformung (Schmieden)

• Aufheiztemperatur: 1150–1220 °C
• Schmiedetemperatur: 950–1220 °C
• Langsames Abkühlen nach dem Schmieden (Ofen oder Vermiculit)

Nicht für starke Upset-Vorgänge geeignet.

Lieferbare Formate

Produkt	Form	Ausführung	Toleranz	Abmessungen (mm)
Stäbe	Rund	Warmgewalzt – entzundert	k13	22–77 (1 mm), 80–115 (5 mm)
		Kaltveredelt – gedreht	h11 – h10	22–115
		Kaltveredelt – gedreht & poliert	h11 – h10 / h9	22–115 / 22–55
		Geschliffen	h9 – h8 – h7	22–115
		Kaltveredelt – gezogen	h9	5–30
	Sechskant	Kaltveredelt – gezogen	h11	3–55

Weitere Ausführungen, Toleranzen, Abmessungen, Profile auf Anfrage.

Oberflächenbehandlung

Wie bei Standard-1.4005 (UGI 4005) möglich.

Schweißen

Schweißbar mit den meisten Lichtbogenverfahren (MIG, WIG, Stabelektrode, UP), Laser, Widerstand, Reibung, Elektronenstrahl. Als martensitischer Stahl (1.4005) nicht anfällig für interkristalline Korrosion durch Chromkarbid-Ausscheidung.

Schutzgase (MIG/WIG): Ohne Stickstoff und Wasserstoff (Wasserstoffversprödungsgefahr).

Stabelektroden: Ofengetrocknet (Restwasser → Wasserstoff).

Aufgrund niedrigen C-Gehalts ohne Vorwärmen schweißbar. Meist Anlassen 200–300 °C zur Zähigkeitsverbesserung der WEZ (und Schweißgut bei homog. Zusatz). Bei homog. Zusatzdraht: 300–550 °C vermeiden (Feinkarbidausscheidung → Versprödung).

Bei austenitischem Zusatz (309L, 308L): Anlassen 200–300 °C für WEZ-Zähigkeit. Höhere Temperaturen verboten (C-Diffusion in Schweißgut → Korrosionsminderung).