UGI® 4062 Отпущенные горячекатаные прутки и проволочный пруток — Премиальная дуплексная нержавеющая сталь

UGI® 4062 — аустенитно-ферритная (дуплексная) нержавеющая сталь с минимальным содержанием 22% хрома и 2% никеля, разработанная как экономически выгодная альтернатива маркам типов 1.4301/1.4307 (AISI 304/304L) и 1.4310 (AISI 302/301).

Марка обладает высокими механическими свойствами, а коррозионная стойкость сопоставима с 1.4301/1.4310.

Ударная вязкость: Благодаря ферритной фазе сталь имеет температуру дуктайно-хрупкого перехода, что ограничивает применение крупных прутков при низких температурах.

После «растворительной отжига» при 980–1050 °C с охлаждением в воде, масле или на воздухе структура состоит из феррита и аустенита в сопоставимых количествах. Сталь частично ферромагнитна (может намагничиваться). При сильной холодной деформации (волокнение и др.) часть аустенита превращается в мартенсит, увеличивая магнитность.

Не рекомендуется использовать UGI® 4062 выше 300 °C для сохранения всех свойств (см. горячую деформацию).

Свойства

Общие

Свойство	Значение
Плотность	7,8 г/см³

Механические

Свойство	Температура	Значение	Примечание
Ударная вязкость (Шарпи, V-образная проба)	–46 °C	10 Дж	мин.
Ударная вязкость (Шарпи, V-образная проба)	20 °C	50 Дж	мин.
Модуль упругости	20 °C	200 ГПа
Модуль упругости	100 °C	194 ГПа
Модуль упругости	200 °C	186 ГПа
Модуль упругости	300 °C	180 ГПа
Относительное удлинение		30 %	мин., диаметр ≤ 120 мм
Твердость по Бринеллю		290	макс., диаметр ≤ 120 мм
Временное сопротивление разрыву		650–900 МПа	диаметр ≤ 120 мм

Тепловые

Свойство	Температура	Значение	Диапазон/Примечание
Коэффициент линейного теплового расширения		1,3·10⁻⁵ 1/К	20–100 °C
Коэффициент линейного теплового расширения		1,35·10⁻⁵ 1/К	20–200 °C
Коэффициент линейного теплового расширения		1,4·10⁻⁵ 1/К	20–300 °C
Удельная теплоемкость	20 °C	500 Дж/(кг·К)
Удельная теплоемкость	100 °C	530 Дж/(кг·К)
Удельная теплоемкость	200 °C	560 Дж/(кг·К)
Удельная теплоемкость	300 °C	590 Дж/(кг·К)
Теплопроводность	20 °C	15 Вт/(м·К)
Теплопроводность	100 °C	16 Вт/(м·К)
Теплопроводность	200 °C	17 Вт/(м·К)
Теплопроводность	300 °C	18 Вт/(м·К)

Электрические

Свойство	Температура	Значение
Электрическое сопротивление	20 °C	8,0·10⁻⁷ Ом·м
Электрическое сопротивление	100 °C	8,5·10⁻⁷ Ом·м
Электрическое сопротивление	200 °C	9,0·10⁻⁷ Ом·м
Электрическое сопротивление	300 °C	1,0·10⁻⁶ Ом·м

Химический состав

Элемент	Содержание	Примечание
Углерод	0,03 %	макс.
Хром	22,0–23,8 %
Медь	0,5 %	макс.
Марганец	2,0 %	макс.
Молибден	0,45 %	макс.
Никель	2,0–2,8 %
Азот	0,16–0,26 %
Фосфор	0,04 %	макс.
Кремний	1,0 %	макс.
Сера	0,01 %	макс.

Технологические свойства

Области применения

UGI® 4062 применяется там, где используются марки 1.4301 (AISI 304), 1.4307 (AISI 304L) или 1.4310 (AISI 302/301):

• Штамповка
• Холоднопрофильные изделия
• Точечно сварные сборки
• Плетение, пружины
• Фильтрация
• Декорация
• Резьбовые штыри
• Валы
• Кованые детали
• Стальные конструкции
• Армирующие каркасы для бетона

Холодная деформация

UGI® 4062 подходит для холодной обработки обычными методами. Она закаляется холодной деформацией сильнее, чем аустенитная 1.4301 (AISI 304), и аналогично 1.4310 (AISI 302). При ~40% холодной деформации часть аустенита постепенно превращается в мартенсит, повышая магнитность. Новая растворительная отжиг при 950–1050 °C восстанавливает пластичность.

Волокнение: Типичная кривая закалки приведена на схеме в даташите.

Гибование, формовка: Холододеформированная проволока в состоянии 2D подходит для гибования. Проволока Ø10 мм гибалась на 180° на радиусе 2,5×D с хорошим качеством растянутой поверхности без «апельсиновой корки» по сравнению с 1.4307 (304L).

Изготовление пружин: UGI® 4062 в закаленном состоянии используется для пружин. Жесткость превосходит пружины из 1.4310 на 20–25%. После намотки проводится стабилизационная отжиг 5 мин при 450–480 °C, что дает лучшую стойкость к расслаблению при 20–300 °C, чем 1.4310.

Коррозионные свойства

Равномерная коррозия: Основной режим в химической промышленности (серная, фосфорная кислоты). Ускоренный тест: плотность тока растворения на поляризационной кривой в 2 моль/л H₂SO₄ (200 г/л) при 23 °C. UGI® 4062 показывает стойкость, сопоставимую с 1.4301.

Точечная коррозия: Основная причина — хлорид-ионы на сернистых включениях. Индекс PREN = %Cr + 3,3%Mo + 16%N: ~27 для UGI® 4062 против ~20 для 1.4301. Два ускоренных теста:

• Нейтральный солевой туман (ASTM B117): 5% NaCl, 35 °C, нейтральный pH. Первые ямки: 1000 ч для 1.4301, 2000 ч для UGI® 4062 (проволока Ø5,5 мм, шлифовка SiC 1200).
• Потенциал точечной коррозии: Определение на поляризационной кривой. Две среды: 0,02 моль/л NaCl (0,71 г/л Cl⁻) 23 °C и 0,86 моль/л NaCl (30,4 г/л Cl⁻) 35 °C. UGI® 4062 показывает более высокий потенциал (лучшую стойкость) при обеих условиях поверхности (полированная и сырая).

Щелевая коррозия: Параметр — pH депассивации (pH растворения пассивного слоя) по электрохимическому тесту в 2 моль/л NaCl при 23 °C. Чем ниже pH, тем лучше стойкость. UGI® 4062 превосходит 1.4301.

Межкристалличная коррозия: Соответствует тесту Штрауса (ASTM A262 практика E).

Коррозионное растрескивание: Дуплексные марки стойчее аустенитных. В среде EFC 17 (165 г/л NaCl, pH 4,5) при давлении H₂S 0,05–0,5 бар и 80 °C трещин на пробы UGI® 4062 под нагрузкой 100% Rp0,2 не обнаружено за 720 ч.

Обрабатываемость на станках

Токарная обработка: По износу режущей пластины (тест Vb15/0,15, пластина SECO TM2000 CNMG 120408-MF4) UGI® 4062 на уровне 1.4301 (AISI 304). Однако может потребоваться адаптация геометрии пластин для сохранения производительности, так как стружка UGI® 4062 хуже ломается, что может вызывать трудности при токарной резке прутков.

Тепловая обработка

Растворительная отжиг: Для снижения твердости и восстановления пластичности после холодной деформации — 30–60 мин при 950–1050 °C с быстрым охлаждением.

Горячая деформация

UGI® 4062 хорошо деформируется при 1000–1200 °C. При равной температуре ковальные усилия ниже, чем у аустенитных сталей, пластичность незначительно ниже. Рекомендуется нагрев 1150–1200 °C, после деформации — быстрое охлаждение (масло/вода) для избежания хрупких выделок при 850–400 °C, поэтому работа выше 300 °C не рекомендуется.

Сверление: Сверла Р6М5 (HSS) Ø4 мм без ЦОЖ: UGI® 4062 дает максимальный поток стружки на 40% выше 1.4301 за счет расширения оптимальной зоны работы (OOZ*) к высоким подачам. Сверла твердосплавные Ø6 мм с ЦОЖ: поток стружки на 25% выше 1.4301 по той же причине.

Доступные продукты

Продукт	Исполнение	Толеранс	Размеры (мм)
Прутки	Холодная деформация волочением	h9	5,0–28
Проволочный пруток			5,5–32
Волокненая проволока			0,2–10
Прутки	Холодная деформация механической обработкой	h9	20–120

Другие исполнения — уточняйте у поставщика. Плоские продукты — обращайтесь к Industeel (ArcelorMittal Group).

Поверхностная обработка

Оксолирование / Пассивация / Электролитическое полирование: Режимы для 1.4301 адаптируются индивидуально (консультируйтесь с нами).

Сварка

UGI® 4062 сварка методами: трение, контактная, дуговая с наполнителем и без (MIG, TIG, электроды, плазма, флюс), лазерная, электронно-лучевая.

Отсутствие молибдена исключает риск хрупкой σ-фазы при сварке. Свариваемость близка к 1.4307 (AISI 304L), а по горячим трещинам — даже лучше.

Для оптимизации ударной вязкости шва рекомендуется достаточная линейная энергия, чтобы ограничить феррит в зоне шва (WMZ) и ТВЗ (HAZ) ниже 70%. Наполнители:

• ER2307 / 23.7NL / A35N
• ER2209 / 22.9.3NL / A45N
• ER309LSi / 23.12LSi / A309LM

Предварительный нагрев не рекомендуется. Послесварочная термообработка не требуется, кроме закалки из Т > 950 °C при необходимости.