UGI 4057 AIR：高性能马氏体不锈钢——卓越耐腐蚀性

UGI 4057 AIR 是一种含镍的马氏体不锈钢。其 15% 铬含量使其耐腐蚀性优于传统马氏体钢如 AISI 410 或 420。Cr、Ni、C 等合金元素的平衡配比，确保奥氏体化后获得近全马氏体组织（残留奥氏体和 δ 铁素体极少），从而充分发挥强度潜力。该钢主要以调质（淬火+回火）状态使用，通过调节回火温度可获得广泛的力学性能组合。

调质态组织为细小铬碳化物分布的全马氏体。热轧和奥氏体化基本消除 δ 铁素体（保证 δ 相 <5%）。按 ASTM E45/A 评级，UGI 4057 AIR 的微观洁净度达到：A、B、C、D 类夹杂物薄/重级均 ≤2 级。对微观洁净度要求更高的场合，可供应 ESR 电渣重熔纯净版。

UGI 4057 AIR 在室温至 727°C（居里点）为铁磁性。其磁性能为半硬磁，随回火显著变化，具体演变曲线见数据手册图表部分。

主要性能

一般性能

性能	温度	数值
密度	20 °C	7.71 g/cm³
	100 °C	7.69 g/cm³
	200 °C	7.66 g/cm³
	300 °C	7.64 g/cm³
	400 °C	7.60 g/cm³

力学性能

性能	温度	数值	备注
弹性模量	20 °C	215 GPa
	100 °C	212 GPa
	200 °C	205 GPa
	300 °C	200 GPa
	400 °C	190 GPa
布氏硬度		293 HB	最小值

热学性能

性能	数值	备注
热膨胀系数	10.6 × 10⁻⁶ 1/K	20–100°C
	11.2 × 10⁻⁶ 1/K	20–200°C
	11.7 × 10⁻⁶ 1/K	20–300°C
	12.1 × 10⁻⁶ 1/K	20–400°C
比热容	460 J/(kg·K)
热导率	25 W/(m·K)

电学性能

性能	数值
电阻率	7.0 × 10⁻⁷ Ω·m

化学成分

元素	含量	备注
碳	0.12–0.20%
铬	15.0–17.0%
铜	0.5%	最大值
锰	1.0%	最大值
钼	0.30%	最大值
镍	2.0–3.0%
磷	0.025%	最大值
硅	1.0%	最大值
硫	0.005%	最大值

工艺性能与应用

应用领域

UGI 4057 AIR 常用于设计要求良好耐腐蚀性的高应力部件，如航空配件、泵轴、阀门零件。亦满足 EN10272 压力容器用钢标准。

耐腐蚀性能

该钢具有良好的大气耐腐蚀性，是标准马氏体钢中耐蚀性最优者之一；仅结构硬化钢如 UGIMA® 4542 更优（马氏体钢中）。亦耐某些石油和有机产品。

环境	表现/用途
硝酸	良好
磷酸	受限使用
硫酸	受限使用
乙酸	受限使用
碳酸钠	一般
NaCl 雾测试	一般
湿气	良好
海水	受限使用

注：不锈钢耐蚀性取决于多因素：腐蚀介质成分（氯离子浓度、氧化剂有无、温度、pH、搅动等）及材料表面状态（无金属微粒、表面光洁度、硬化/抛光等）。盐雾测试（ISO 9227）等需采取预防措施，如避免标签导致的锈蚀蔓延缩短测试时间。

热处理

UGI 4057 AIR 热处理包含两步：

奥氏体化： 950–1030°C，保温 ≥30 min。目的：溶解碳，获得过饱和马氏体。冷却需足够快以避免晶界析出损害韧性，但不宜过快防淬裂。视零件尺寸可选油淬（中等剧淬）或风冷。
回火： 视客户规范而定。部分规范要求双回火（消除首次回火后新生马氏体内应力），部分单回火。得益于奥氏体化后残留奥氏体极少，UGI 4057 AIR 既适用单回火也适用双回火。QT900 级推荐工艺：
- 双回火：640°C/4h/空冷 + 610°C/4h/空冷
- 单回火：650°C/4h/空冷

软化退火/软化处理： 完全退火因需极慢冷却而不切实际。可采用半退火：

低温奥氏体化形成球化碳化物，典型 800°C/2h，炉冷至 600°C 后空冷；
高温回火 680–700°C/4h，空冷。

热成形

UGI 4057 AIR 适合锻造。缓慢加热至 850°C，再快速加热至 1150–1180°C，在 1180–950°C 范围锻造。锻后需进行 200°C 去应力或 750–850°C 软化，或调质处理。

供货形式

产品	截面	表面	公差	尺寸 (mm)
棒材	圆棒	热轧去鳞	k13–k12	22–115
		车削	k13–k12	22–115
		光车/剥皮抛光	h11–h10 / h9	22–115
		无心磨	h9–h8–h7	5–115
		冷拔	h9	5–21

焊接

采取适当预防措施后，UGI 4057 AIR 可在调质、硬化或软化态下进行大多数电弧焊或电阻焊。

防焊后冷裂纹：预热 200–300°C，层间温度 ≥200°C。焊后需 650°C 回火。
需填充金属时：推荐成分相近的焊丝（焊缝力学性能需匹配母材时）。否则可用 AWS E/ER310 奥氏体焊丝。
MIG 焊保护气：Ar + 1–3% CO₂ 或 O₂。禁用含 H₂ 气体。药皮焊条焊前须烘干。

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