Проволока из дуплексной нержавеющей стали UGI® 4462 холодной деформации — высокая коррозионная стойкость и механические свойства

Дуплексная нержавеющая сталь UGI® 4462 сочетает в себе высокую коррозионную стойкость в агрессивных средах с выдающимися механическими характеристиками. Оптимизированный химический состав после термической обработки (закалки с последующим отжигом) обеспечивает двухфазную структуру феррит + аустенит с содержанием феррита 40–60%.

Важные ограничения по температуре применения

Марка UGI® 4462 чувствительна к выделению интерметаллических фаз, ухудшающих свойства:

• Сигма-фаза (σ) выделяется при 600–1000 °C через несколько десятков минут;
• Фаза α' выпадает при 350–550 °C, вызывая ломкость.

Максимальная рабочая температура — 300 °C.

Физические и механические свойства

Общие

Свойство	Значение
Плотность	7,8 г/см³

Механические свойства

Свойство	Температура	Значение	Примечание
Модуль упругости	20 °C	200 ГПа
	100 °C	194 ГПа
	200 °C	186 ГПа
	300 °C	180 ГПа
Предел прочности при растяжении	—	1000 МПа	макс., зависит от размера

Тепловые свойства

Свойство	Температура	Значение	Комментарий
Коэффициент линейного теплового расширения	20–100 °C	13 × 10⁻⁶ 1/К
	20–200 °C	13,5 × 10⁻⁶ 1/К
	20–300 °C	14 × 10⁻⁶ 1/К
Удельная теплоемкость	20 °C	500 Дж/(кг·К)
	100 °C	530 Дж/(кг·К)
	200 °C	560 Дж/(кг·К)
	300 °C	590 Дж/(кг·К)
Теплопроводность	20 °C	15 Вт/(м·К)
	100 °C	16 Вт/(м·К)
	200 °C	17 Вт/(м·К)
	300 °C	18 Вт/(м·К)

Электрические свойства

Свойство	Температура	Значение
Электрическое сопротивление	20 °C	0,8 × 10⁻⁶ Ом·м
	100 °C	0,85 × 10⁻⁶ Ом·м
	200 °C	0,9 × 10⁻⁶ Ом·м
	300 °C	1,0 × 10⁻⁶ Ом·м

Химический состав (масс.%)

Элемент	Содержание	Примечание
Углерод (C)	0,03	макс.
Хром (Cr)	22,0–23,0
Марганец (Mn)	1,0–2,0
Молибден (Mo)	2,5–3,5
Никель (Ni)	5,0–6,0
Азот (N)	0,12–0,20
Фосфор (P)	0,035	макс.
Кремний (Si)	0,75	макс.
Сера (S)	0,01	макс.

Технологические свойства

Области применения

• Судостроение и морская промышленность;
• Химическая и целлюлозно-бумажная промышленность;
• Нефтегазовый сектор;
• Строительство.

Холодная деформация

Волокно/профилирование: Из-за высокого предела текучести UGI® 4462 требует больших усилий деформации, чем аустенитные марки типа 1.4404 (316L). См. кривую упрочнения на странице материала.

Холодная штамповка: Марка не оптимизирована для холодной штамповки — высокие механические свойства вызывают большие силы формовки и быстрый износ штампов. Однако качество поверхности деталей значительно лучше, чем у аустенитных сталей (нет эффекта «апельсиновая корка»). При холодном ударе UGI® 4462 допускает деформацию расширения 40% до появления трещин.

Коррозионные свойства

UGI® 4462 применяется там, где критична коррозионная стойкость:

• Строительство — морская и городская атмосфера;
• Целлюлозное производство;
• Осушение морской воды;
• Химическая промышленность в целом.

Общая коррозия (кислота H₂SO₄): Тест в 2 мольной серной кислоте при 23 °C показывает, что UGI® 4462 обладает лучшей стойкостью по сравнению с UGI® 4362, 4404 и 4301.

Локальная коррозия (язвление): Тест в 0,86 мольном NaCl (30,4 г/л Cl⁻) при 55 °C демонстрирует высокий потенциал язвления — выше значения означают лучшую стойкость.

Коррозионное растрескивание (стандарт NACE): Зона без трещин при 720 ч сопоставима с супераустенитным UGI® 4539 и супердуплексом UGI® 4507.

Обработка резанием

Из-за низкого содержания серы (для сохранения коррозионной стойкости) и высоких механических свойств UGI® 4462 — труднообрабатываемая марка. Отсутствие сульфидов затрудняет сломание стружки, а высокие силы резания приводят к быстрому износу режущего инструмента. Критически важны:

• Выбор режущего инструмента (сплав, ломка стружки);
• Режимы резания: снижение скорости по сравнению с аустенитными сталями, но не слишком низкое (для поддержания температуры на вершине реза);
• Подачи, обеспечивающие слом стружки.

Техническая поддержка готова консультировать по выбору режимов.

Тепловая обработка

Закалка с отжигом: 1020–1100 °C с последующим быстрым охлаждением в воздухе или воде. Восстанавливает пластичность после горячей или холодной деформации.

Горячая деформация (ковка)

Температурный диапазон: 950–1220 °C. Горячая пластичность ниже, чем у обычных аустенитных сталей (1.4301, 1.4404). Горячая прочность ниже аустенитных — меньшие нагрузки на инструмент, но возможен ползучий дефект. После горячей обработки обязательна закалка с отжигом для восстановления равновесия феррит-аустенит, механических свойств и коррозионной стойкости.

Доступные продукты

Продукт	Форма	Отделка	Толеранс	Размер (мм)
Прутки	Круглые	Волокно	9	5–28
	Круглые	Токарные	10–11–12	22–120
	Круглые	Катаные	13	22–120
	Круглые	Шлифованные	8–9	22–115
Проволока в мотках	Круглые	Кислотно-декапрованные	—	5,5–32
Волокнистая проволока	Круглые	Матовые	—	0,5–14

Другие продукты — по запросу к поставщику.

Сварка

Общие принципы: UGI® 4462 сварка трением, контактной, дуговой (МИГ, ТИГ, покрытый электрод, плазма), лазерной, электронно-лучевой. Критически важно соблюдать диапазон линейной энергии сварки для обеспечения вязкости шва и ЗТН.

• Слишком высокая энергия → медленное охлаждение → риск сигма-фазы в ЗТН (пробойная ломкость);
• Слишком низкая энергия → быстрое охлаждение → избыток феррита в ЗТН (ломкость).

Диапазон энергии зависит от геометрии (толщины) и процесса. При многослойной сварке межпроходная температура < 150 °C. Предварительный нагрев нежелателен. Послевариковая термообработка не требуется, кроме закалки с отжигом (см. выше).

МИГ-сварка: Проволока-наполнитель ER2209 (22.9.3NL, UGIWELD™ 45N). Более аустенитный баланс ограничивает феррит в шве. Защитный газ: слегка окисляющий (Ar + 1–3% O₂ или CO₂). Водород в газе запрещен (риск холодных трещин). Допускается добавка N₂ (несколько %) для компенсации потерь азота.

ТИГ-сварка: Абсолютно инертный газ (Ar, возможно с He). Водород запрещен. Отсутствие кислорода в газе легче обеспечивает вязкость шва.