UGI® 4362 Проволока: Высокопрочная отожженная нержавеющая сталь с повышенной коррозионной стойкостью

Общее описание

Механические свойства в прутках (предел текучести и предел прочности):

• Превосходят свойства сталей 316L и 316LN;
• Коррозионная стойкость выше, чем у стали 316L.

Химический состав сбалансирован для получения 40–60 % феррита после отжига при 950–1050 °C с последующим быстрым охлаждением. Чувствительность к выделению интерметаллических фаз (вызывающих ломкость) значительно ниже, чем у дуплекс-стали 4462. Типично, выделение σ-фазы требует более 10 часов при 800 °C — ситуация, редко встречающаяся в технологических процессах. Выделение α'-фазы возможно при длительном нагревании в диапазоне 350–550 °C, что ведёт к ломкости. Поэтому максимальная рабочая температура не должна превышать 300 °C.

Свойства

Общие

Свойство	Значение
Плотность	7,8 г/см³

Механические свойства

Свойство	Температура	Значение
Модуль упругости	—	200 ГПа
Относительное удлинение	—	28 %
Ударная вязкость (Charpy, с 노ч)	–46 °C	75 кДж/м²
Ударная вязкость (Charpy, с ноч)	20 °C	90 кДж/м²
Сужение поперечного сечения	—	80 %
Предел прочности при растяжении	—	880 МПа

Тепловые свойства

Свойство	Значение	Примечание
Коэффициент линейного теплового расширения	14·10⁻⁶ 1/К	20–300 °C
Теплопроводность	16,7 Вт/(м·К)

Электрические свойства

Свойство	Значение
Электрическое сопротивление	8,0·10⁻⁷ Ом·м

Химический состав (масс. %)

Элемент	Содержание	Примечание
Углерод (C)	0,03	макс.
Хром (Cr)	22,0–24,0
Медь (Cu)	0,1–0,6
Марганец (Mn)	2,0	макс.
Молибден (Mo)	0,1–0,6
Никель (Ni)	3,5–5,5
Азот (N)	0,05–0,20
Фосфор (P)	0,035	макс.
Кремний (Si)	1,0	макс.
Сера (S)	0,015	макс.

Технологические свойства

Области применения

В общем — везде, где применяются стали 316 и 316L (1.4401 и 1.4404):

• Энергетика и процессная промышленность;
• Строительство;
• Пищевая промышленность.

Ограничения:

• Криогенные применения (низкая вязкость при криогенных температурах);
• Рабочие температуры выше 300 °C.

В сомнительных случаях — консультируйтесь с поставщиком.

Холодная деформация

Прутковолокно — профилирование: UGI® 4362 пригодна для вольководства и может подвергаться деформационному упрочнению больше, чем 316L (1.4404), примерно как сталь 302 (1.4310). Деформационно упрочнённая UGI® 4362 также используется для пружинной проволоки.

Холодная штамповка (коловка): UGI® 4362 может заменять 1.4404 и 1.4578 при соблюдении ряда предосторожностей. Позволяет изготавливать как обычные, так и технические детали, если штамповка не слишком жёсткая.

При изготовлении эталонной детали с крестообразным углублением сила штамповки для дуплекса была на 20 % выше, чем для 1.4578 и 1.4404.

Износ штампа при использовании 4362 также выше по сравнению с 1.4578 и 1.4404. При изготовлении крестошlitz-винта без смазки (ускоренный тест) штамп ломался после 6000 деталей из 4362, против 9000 для 1.4404 и более 10 000 для 1.4578. После холодной штамповки свободная поверхность кромки при UGI 4362 гладкая, в отличие от 1.4578 и 1.4404 (по данным простого сплющивания между двумя пилонками).

Коррозионная стойкость штампованных деталей идентична деталям из 1.4404 и 1.4578, если не возникло тяжёлых дефектов штамповки. При тщательном изготовлении и правильной очистке (барабанная и т.д.) коррозионная стойкость может быть значительно выше, чем у 1.4578.

Коррозионные свойства

Общая коррозия: UGI® 4362 может заменить 316L (1.4404) в большинстве известных применений; в частности:

• Рыночный сектор строительства — воздействие городской или морской атмосферы;
• Бумажная и целлюлозная промышленность;
• Химическая промышленность, например производство серной кислоты.

Это иллюстрируется диаграммами коррозии в средах H₂SO₄ и NaCl.

Примечание: для применения в кипящих органических кислотах — запрашивайте дополнительную информацию.

Пробоинная коррозия: UGI® 4362 демонстрирует более высокую стойкость к пробоинной коррозии в среде NaCl, чем 316L (1.4404).

Коррозионное растрескивание под напряжением (SCC): Тесты в хлоридной среде (8 ppm O₂) при pH=7 под напряжением, превышающим предел текучести, в течение >1000 часов показали, что UGI® 4362 превосходит 316L (1.4404). UGI® 4362 может использоваться в таких растворах до 130 °C без риска SCC. Для 316L (1.4404) температура не должна превышать 50 °C.

Станочная обрабатываемость

Токарная обработка (тест Vb15/0.15 с инструментом Kennametal KC9225): UGI 4362 показывает лучшие результаты, чем EN 4462, и эквивалентные UGIMA® 4404. Требуются дополнительные тесты инструмент-материал.

Сверление (Ø4 мм, быстрорежущая сталь): удержание стружки создаёт ту же проблему удаления стружки, что и дуплекс 4462, из-за плохой ломкости стружки.

* Макс. поток стружки для 1140 отверстий глубиной 16 мм тем же сверлом.

Сверление (Ø6 мм, твёрдый сплав + TiN): плохая ломкость стружки 4362 не создаёт трудностей в оптимальной зоне работы или ресурсе инструмента — 4362 ведёт себя лучше UGIMA® 4404 по этим параметрам, независимо от версии твёрдого сплава.

Внимание: качество поверхности сверлённых отверстий может быть ниже из-за плохой ломкости стружки.

** Макс. поток стружки для 516 отверстий глубиной 24 мм тем же сверлом.

Автоматная обработка:

• Продольное точение: подтверждает отличное поведение 4362 при токарной обработке, лучшее, чем у UGIMA® 4404 в данном случае.
• Сверление Ø4 мм быстрорежущей сталью: подтверждает трудности удаления стружки из-за плохой ломкости 4362 без центрального охлаждения по сравнению с UGIMA® 4404 HM.
• Перекрёстная токарная обработка: промежуточное поведение между UGIMA® 4404 HM и 4462 (см. таблицу ниже).

*** Макс. поток стружки для оценки поведения инструмента при изготовлении 700 деталей.

Оптимальные условия перекрёстного точения для прутков Ø10 мм при изготовлении 700 деталей одним инструментом.

	45N – 1.4462 (1)		35N – 1.4362 (1)
Тест	Скорость (м/мин)	Подача (мм/об)	Скорость (м/мин)	Подача (мм/об)
Перекрёстное точение	60	0,04 / 0,015	100	0,05 / 0,025
Ресурс	1794		1377

	316L – UGIMA® 4404 (2)		316L – UGIMA® 4404 HM (2)
Тест	Скорость (м/мин)	Подача (мм/об)	Скорость (м/мин)	Подача (мм/об)
Перекрёстное точение	140	0,05 / 0,015	140	0,07 / 0,035
Ресурс	939		1104

(1) Sandvik 2135 (N151.2-200-SE); (2) Iscar IC328 GFN 2J

Горячая деформация

Ковка: UGI® 4362 легко куется при 1250–950 °C, хоть и не так легко, как обычные аустенитные стали (304 и 316). Горячая обрабатываемость зависит от содержания феррита, которое растёт с температурой: высокие температуры дают лучшую куемость.

Напряжения текучести дуплексных сталей при высоких температурах ниже, чем у аустенитных — требуется меньше механической мощности. Необходимы меры против ползучести.

После горячей деформации необходим быстрый охлаждение (вода или воздух) для предотвращения выделения σ-фазы. Растворительный отжиг — по необходимости. Если ковка заканчивается около 900 °C, механические свойства (предел текучести и прочность) возрастут за счёт деформационного упрочнения.

Доступная продукция

Продукт	Форма	Поверхность	Толеранс	Размер (мм)
Прутки	—	Горячекатаные, отжигоочищенные	13	—
Прутки	—	Холодное вольководство, токарная, шлифовка, глянцевые	6–11	—
Проволока	Круг	—	—	5,5 ≤ ø ≥ 32 мм
Волькованная проволока	—	—	—	—

По другим продуктам и размерам — обращайтесь к поставщику.

Сварка

UGI® 4362 сварка трением, электрическим сопротивлением, дуговыми методами с наплавкой или без (TIG, MMA, плазма, под флюсом…), лазерным и электронным пучками.

Низкое содержание Mo исключает образование σ-фазы при сварке, в отличие от других дуплексных сталей, требующих предосторожностей. Сварка поэтому проста и не сложнее, чем у аустенитных сталей 304L (1.4307) или 316L (1.4404). Дуплекс даже лучше по отношению к горячим трещинам.

Для оптимизации ударной вязкости швов условия сварки должны максимизировать тепловой ввод, чтобы ограничить содержание феррита в зоне плавления и ЗТВ.

Основные наплавки для сварки UGI® 4362 (в зависимости от требуемых свойств шва):

• UGIWELD™ 45N / ER 2209 / 22.9.3NL
• UGIWELD™ 309LM / ER 309LSi / 23.12LSi

Предварительный нагрев перед сваркой не требуется. Послеварковая термическая обработка не требуется и не должна проводиться, за исключением полного растворительного отжига, если он необходим.