UGI® 4462: Дуплексная нержавейка с высокой коррозионной стойкостью и механической прочностью

UGI® 4462 — дуплексная (аустено-ферритная) нержавеющая сталь, сочетающая высокую коррозионную стойкость в агрессивных средах с выдающимися механическими свойствами. После закалки с отпуском структура содержит 40–60% феррита.

Сталь чувствительна к выделению интерметаллических фаз, ухудшающим свойства: σ-фаза выпадает при 600–1000 °C через десятки минут, α'-фаза при 350–550 °C вызывает ломкость. Максимальная рабочая температура — 300 °C.

Основные свойства

Общие физические свойства

Свойство	Значение
Плотность	7,8 г/см³

Механические свойства

Свойство	Температура	Значение
Ударная вязкость (Charpy, V-образная засечка)	-60 °C	80 Дж
	-46 °C	100 Дж
	20 °C	200 Дж
Модуль упругости	20 °C	200 ГПа
	100 °C	194 ГПа
	200 °C	186 ГПа
	300 °C	180 ГПа
Относительное удлинение	20 °C	35–45%
	280 °C	30–40%
Предел прочности при растяжении	20 °C	680–830 МПа
	280 °C	550–650 МПа

Тепловые свойства

Свойство	Температура	Значение	Комментарий
Коэф. линейного теплового расширения	20 °C	13×10⁻⁶ 1/K	20–100 °C
	20 °C	13,5×10⁻⁶ 1/K	20–200 °C
	20 °C	14×10⁻⁶ 1/K	20–300 °C
Удельная теплоёмкость	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
Удельное электрическое сопротивление	20 °C	8×10⁻⁷ Ом·м
	100 °C	8,5×10⁻⁷ Ом·м
	200 °C	9×10⁻⁷ Ом·м
	300 °C	1×10⁻⁶ 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

Сферы применения

• Судостроение и морская техника
• Химическая и целлюлозно-бумажная промышленность
• Нефтегазовый сектор
• Строительство (фасады, несущие конструкции в агрессивных средах)

Холодная деформация

Из-за высокого предела текучести холодная деформация требует больших усилий, чем для аустенитных сталей типа 1.4404. Холодная штамповка не является основным способом обработки: большие силы и быстрый износ штампов. Однако качество поверхности деталей лучше — нет эффекта «апельсиновая корка». В испытании на холодный удар допустимая деформация до трещины — 40%.

Коррозионная стойкость

UGI® 4462 применяется там, где критична коррозионная стойкость: строительство в морской/городской атмосфере, целлюлозное производство, десалинация, химическая промышленность.

Общая коррозия (H₂SO₄, 2 моль/л, 23 °C)

UGI® 4462 показывает наилучшую стойкость среди сравниваемых марок (UGI® 4362, 4404, 4301) — минимальный ток растворения на полярной кривой.

Точечная коррозия (NaCl, поляризационная кривая)

Точечный потенциал определяется по ISO 15158. В 0,86 моль/л NaCl (30,4 г/л Cl⁻) при 55 °C UGI® 4462 превосходит стандартные аустенитные марки.

Коррозия под напряжением (NACE, 720 ч)

Зона без трещин сравнима с супераустенитным UGI® 4539 и супердуплексом UGI® 4507.

Обрабатываемость на станках

Сложнообрабатываемая марка. Низкое содержание серы (для коррозионной стойкости) и высокая прочность приводят к быстрому износу инструмента и плохой ломкости стружки. Критически важен выбор режущего инструмента (сорт твердого сплава, ломатель стружки) и режимов резания:

• Скорость резания снижается vs аустенитные марки, но не слишком — нужно поддерживать температуру на вершине реза для ограничения сил резания.
• Подача должна обеспечивать надежное ломание стружки.

Техническая поддержка поставщика консультирует по подбору режимов.

Тепловая обработка

Закалка с отпуском: 1020–1100 °C, быстрое охлаждение воздухом или водой. Восстанавливает вязкость после горячей/холодной деформации.

Горячая деформация (ковка)

Ковка при 950–1220 °C. Горячая пластичность лучше при высоких температурах (больше феррит). Силы деформации ниже, чем у аустенитных сталей — иногда нужны меры против ползания. Обязательная закалка с отпуском после ковки для восстановления равновесия феррит-аустенит, свойств и коррозионной стойкости.

Доступные виды продукции

Продукт	Форма	Поверхность	Толеранс	Размеры (мм)
Прутки	Круглые	Волоченые	9	5–28
	Круглые	Точеные	10–12	22–120
	Круглые	Горячекатаные	13	22–120
	Круглые	Шлифованные	8–9	22–115
Прутковый заготовка	Круглые	Маркированные	—	5,5–32
Волоченная проволока	Круглые	Матовые	—	0,5–14

Другие виды — по запросу.

Сварка

Возможны все основные методы (трение, контакт, дуга с/без наполнителя — MIG, TIG, обмотанные, плазма, под флюсом, лазер, электронный пучок).

Критически важно: соблюдать диапазон линейной энергии сварки для обеспечения вязкости зоны термического влияния (ЗТВ).

• Слишком высокая энергия → медленное охлаждение → σ-фаза в ЗТВ → ломкость.
• Слишком низкая → быстрое охлаждение → избыток феррита в ЗТВ → ломкость.
• Диапазон зависит от толщины деталей и процесса сварки. При многослойной сварке — межпроходное охлаждение до <150 °C. Предварительный нагрев нежелателен. Послесварочная термообработка не применяется (кроме закалки с отпуском).

MIG-сварка

• Наполнительная проволока: ER2209 / 22.9.3NL / UGIWELD™ 45N (более аустенитный баланс, меньше феррита в шве).
• Защитный газ: Ar + 1–3% O₂ или CO₂ (слабоокисляющий). Не добавлять H₂ (риск холодовых трещин). При необходимости — N₂ (до неких %) для компенсации потерь азота.

TIG-сварка

• Защитный газ: строго инертный (Ar, допускается частичная замена He). H₂ запрещён. Отсутствие кислорода в газе облегчает обеспечение вязкости шва.