UGI® 446 Отожженная: Высокопрочная ферритная нержавеющая сталь для экстремальных температур

UGI® 446 — ферритная нержавеющая сталь с содержанием хрома более 23%. Её коррозионная стойкость одна из лучших среди ферритных классов. Хорошо устойчива к термическому окислению и зашкаливанию, применяется в диапазоне 800–1150 °C. Коэффициент теплового расширения близок к специальным стеклам, поэтому используется в металло-стеклянных герметичных переходах. Хорошо переносит контакт с жидкими металлами (медь, латунь), применяется в электрических контактах. Длительное воздействие температур 350–800 °C приводит к изменению структуры и ломкости (сигма-фаза или распад феррита).

В отожженном состоянии структура 100% ферритная, что исключает межкристаллитную коррозию. Длительное нахождение в диапазоне 350–750 °C может привести к ломкости из-за роста хрупких фаз (распад ферриты при 475 °C и сигма-фаза при более высоких температурах) — этого следует избегать.

Общие свойства

Свойство	Значение
Плотность	7.5 г/см³

Механические свойства

Свойство	Значение	Комментарий
Модуль упругости	220 ГПа
Относительное удлинение	20%	мин.
Предел прочности при растяжении	480 МПа	мин.

Тепловые свойства

Свойство	Значение
Удельная теплоемкость	500 Дж/(кг·К)
Теплопроводность	17 Вт/(м·К)

Электрические свойства

Свойство	Значение
Электрическое сопротивление	1.1e-06 Ом·м

Химический состав

Элемент	Содержание, %	Комментарий
Углерод	0.06	макс.
Хром	23.0 – 24.0
Марганец	1.0	макс.
Молибден	0.5
Никель	0.5	макс.
Азот	0.1	макс.
Фосфор	0.03	макс.
Кремний	0.7	макс.
Сера	0.03	макс.

Технологические свойства

Области применения

• Герметичные металло-стеклянные переходы
• Электрические проводники для освещения
• Детали, работающие в контакте с медью или латунью
• Детали для литейных форм из стекла

Холодная деформация

Холодная штамповка

Благодаря хорошей пластичности UGI® 446 пригодна для холодной штамповки. Чувствительна к рискам от горячей прокатки или холодной доволокны, что может привести к поверхностным трещинам при сильной деформации.

Гибование и формовка

Сталь хорошо пригодна для гибования и формовки. Температура перехода (пластичный/хрупкий) близка к комнатной, рекомендуется низкая скорость деформации. В зависимости от термомеханической предыстории растянутые поверхности могут показывать «апельсиновую корку» из-за крупных зерен.

Волочение и профилирование

Пригодна для холодной деформации обычными методами. Как и другие ферритные классы, холодная деформация незначительно повышает механические свойства (Rm, Rp0.2) и снижает пластичность. Холодное волочение возможно со сокращением сечения до 80%.

Коррозионные свойства

Локальная коррозия — точечная

Стойкость к точечной коррозии оценивается потенциалом прорыва (ISO 15158). В слабосоленой воде (NaCl 0.02 М) потенциалы прорыва для основных ферритных классов:

Класс	Потенциал прорыва, мВ
AISI 430 (1.4016)	350
AISI 434 (1.4113)	400
AISI 446 (1.4763)	420
1.4511 / 1.4509	470
AISI 445 (1.4621)	550

Потенциал UGI® 446 выше стандартного 430, но ниже титанистабилизированных классов (4511, 4509, 4621) из-за незначительной чувствительности к межкристаллитной коррозии.

Термическое окисление

UGI® 446 хорошо устоит к термическому окислению в диапазоне 800–1150 °C, в том числе при циклических нагрузках (стойкость к осыпанию шкалы).

Обрабатываемость на резание

Токарная обработка

Как и другие ферритные классы, требует осторожности. Возможно накопление материала на режущем крае, износ инструмента, шероховатость, отклонения размеров. Рекомендуются покрытые режущие инструменты (TiN, TiAlN). Необходимо высокое давление СОЖ, СОЖ с добавками ЕП (экстремального давления).

Рекомендуемые скорости резания (м/мин) при токарной обработке отожженного материала (Rm 450–550 МПа):

Глубина резания / подача	6 мм / 0.5 мм/об	3 мм / 0.4 мм/об	1 мм / 0.2 мм/об
Скорость резания	160	190	260

Сверление

Смазка критична. Поток СОЖ регулярный и обильный. Для больших диаметров предпочтительны сверла с внутренним охлаждением. Угол вершины: 130–140° для твердосплавных, 118° для Р6М5.

Тепловая обработка

В отожженном состоянии структура 100% ферритная, дополнительная термообработка после холодной деформации не требуется. После длительного нагрева 350–800 °C (ломкость) можно восстановить структуру отжигом 800–1130 °C. Полный отжиг без грубения зерен (важно для гибования): 840–900 °C (мин. 2 часа) с быстрым охлаждением в воде или импульсном воздухе.

Горячая деформация

Ковка при 800–1130 °C (максимальная куемость). Быстрое охлаждение в воздухе или воде допустимо.

Другие свойства

Температура перехода (пластичный–хрупкий) близка к комнатной. Не рекомендуется использовать в больших сечениях (например, прутки > 80 мм).

Доступные изделия

Продукт	Форма	Обработка поверхности	Толеранс	Размер
Проволочный пруток	Круглый	Кислотно-матованный		5.0–32 мм
Доволоченная проволока	Круглый			0.8–18.0 мм
Профиль				2–70 мм²
Пруток	Круглый	Прокатанный, зачищенный	12–13	22–71 мм
Пруток	Круглый	Токарный, полированный	9–11	22–71 мм
Пруток	Круглый	Доволоченный	8–9	2.0–55 мм

Другие варианты — по запросу к поставщику.

Сварка

Как и все ферритные классы без стабилизации титаном или ниобием, UGI® 446 трудносвариваема. Параметры сварки требуют точной настройки для избежания хрупкой зоны плавления (крупнозернистая структура) и ограничения межкристаллитной коррозии в ЗТН и зоне плавления. Для сохранения вязкости у ударе предпочтительны методы с быстрым охлаждением и низкой тепловой энергией (лазерная сварка вместо TIG). Для предотвращения межкристаллитной коррозии швов рекомендуется использовать стабилизированную сварочную проволоку: EXHAUST® F1 – 18LNb или EXHAUST® F1 EVO – 18LNbSi. При толщине шва > 2 мм предпочтительна двойная стабилизация (Ti и Nb) — EXHAUST® Bi-Stab – 18LNbTi EVO.