UGI® 4542 H1150D: Высокопрочная мартенситная нержавеющая сталь с превосходной коррозионной стойкостью

UGI® 4542 — выдерживаемая (PH) мартенситная нержавеющая сталь для деталей, требующих сочетания высокой прочности, вязкости и хорошей коррозионной стойкости.

Сталь уникальна: она обеспечивает отличную коррозионную стойкость, сравнимую с аустенитными сталями 1.4301/1.4307 (304/304L), и широкий спектр механических свойств после термообработки.

В зависимости от металлургического состояния сталь удовлетворяет требованиям к высокой прочности на разрыв и подходит для применений с высокой ударной вязкостью.

Микроструктура — мартенситная с ферритными нитями. Возможны остаточный аустенит и медные выделения.

UGI® 4542 — ферромагнитная марка; свойства зависят от термической обработки.

Общие свойства

Свойство	Значение
Плотность	7,86 г/см³

Механические свойства (по ASTM A564, минимальные значения, если не указано иное)

Свойство	Значение	Примечание
Ударная вязкость (Шарпи, V-образная зарубка)	41 Дж	мин.
Модуль упругости	197 ГПа
Относительное удлинение	16 %	мин.
Твердость по Бринеллю	255–311 HB	мин.
Твердость по Роквеллу (C)	24,0–33,0 HRC	мин.
Сужение площади	50,0 %	мин.
Предел прочности при растяжении	860 МПа	мин.

Химический состав

Элемент	Содержание	Примечание
Углерод	0,06	макс.
Хром	15,0–16,5 %
Медь	3,0–4,0 %
Марганец	1,0	макс.
Молибден	0,5	макс.
Никель	4,0–5,0 %
Ниобий	0,45	макс., мин: 5×C
Фосфор	0,03	макс.
Кремний	0,60	макс.
Сера	0,03	макс.

Технологические свойства

Области применения

• Судостроение малого тонажа (вальные валы, арматура)
• Пищевая промышленность (оборудование для транспортировки и обработки)
• Энергетика (атомные станции)
• Строительство и автомобильная промышленность

Коррозионные свойства

UGI® 4542 обеспечивает отличную коррозионную стойкость, аналогичную аустенитным сталям 18 Cr-8Ni в большинстве агрессивных сред. Структура делает её нечувствительной к межкристаллитной коррозии и высокостойкой к коррозионной усталоте и напряженной коррозии. Отмечается отличное сопротивление эрозионно-коррозионному износу.

При соединении с менее благородными материалами в атмосфере риск контактной коррозии отсутствует. В критических случаях (морская среда) эффективна изоляция силиконовым герметиком.

Рекомендуемая пассивация: 1 об. азотной кислоты 52% + 1 об. воды, комнатная температура, кратковременно, тщательная промывка.

Коррозионная стойкость зависит от состава среды (Cl⁻, окислители, T, pH, агитация) и подготовки поверхности. При испытаниях в соленой тумане (NFX 41002) избегайте этикеток, вызывающих подтеки.

Среда	Поведение
Азотная кислота	Хорошее
Ортофосфорная кислота	Ограниченное применение
Сернистая кислота	Ограниченное применение
Уксусная кислота	Среднее
Натрия карбонат	Среднее
NaCl (соленый туман)	Хорошее
Влажность	Отличное
Морская вода	Ограниченное применение
Нефть/газ	Ограниченное применение

Термическая обработка

По ASTM A564/A564M и EN 10088-3.

Отжиг 1030–1050 °C → мягкий мартенсит ~35 HRC. Стабилизационный отпуск 1–2 ч при 250/300 °C без изменения свойств.

Закалка среднетемпературным отпуском после отжига. Макс. твердость ~42 HRC (3 дЖ/см²) при отпуске ~480 °C (1 ч).

Заглаживание: отпуск 550–760 °C по стандартам. Повторная закалка требует повторного отжига.

Отожженные прутки для закалки деталей. Детали из заглаженных прутков — повторный отжиг + закалка.

Горячая деформация

Ковка: нагрев 1150–1200 °C, деформация 1200–950 °C. Охлаждение в воздухе, воде, масле. Детали используются отожженными (стабилизация), закаленными (отпуск 480 °C) или заглаженными (по стандартам).

Доступные виды продукции

Продукт	Профиль	Поверхность	Точность	Размер (мм)
Пруток	Круглый	Гладкий точеный	k12–k13	22–115
		Стриженый и полированный	h11–h10–h9	22–115
		Центробежно-шлифованный	h9–h8–h7	5–115
		Холоднотаранный	h9	5–21

Сварка

Сварка без предварительного нагрева: MIG, TIG (с/без наполнителя), лазер, контакт, электронный луч.

Швы — отожженная структура, требуют стабилизации (1–2 ч при 250/300 °C) или закалки/заглаживания.

При сварке без наполнителя или с однородным — свойства шва = базовому металлу.

Конструкция швов: без зарубей и резких переходов сечения (требование к высокопрочным сталям).

MIG с наполнителем: газ Ar+1%CO₂ или 1–2%O₂ (без H₂, N₂). Проволока: ER308LSi (1.4316) или 630 (17-4PH).