UGIMA® 4005 QT650:卓越加工性能的马氏体不锈钢
UGIMA® 4005 是含 12-14% 铬的马氏体不锈钢,通过 UGIMA® 工艺控制氧化物夹杂物,加工性能较标准材料提升 15-30%。保持标准 UGI 4005 的其他性能(冷加工、焊接、耐蚀等)。
UGIMA® 4005 优先以 QT650 状态交货(调质处理),组织为回火马氏体,含大量沿热轧方向延伸的硫化物,以优化加工性能。
详细性能参数
一般性能
| 性能 | 数值 |
|---|---|
| 密度 | 7.7 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 | ||
| 断后伸长率 | 12 % | 最小值 | |
| 抗拉强度 | 650.0 - 850.0 MPa |
热学性能
| 性能 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|
| 热膨胀系数 | 0.0000105 1/K | 20 至 100°C |
| 0.000011 1/K | 20 至 200°C | |
| 0.0000115 1/K | 20 至 300°C | |
| 0.000012 1/K | 20 至 400°C | |
| 比热容 | 460 J/(kg·K) | |
| 热导率 | 30 W/(m·K) |
电学性能
| 性能 | 数值 |
|---|---|
| 电阻率 | 6.0×10⁻⁷ Ω·m |
化学成分
| 元素 | 含量 | 备注 |
|---|---|---|
| 碳 (C) | 0.06 - 0.15 % | |
| 铬 (Cr) | 12.0 - 14.0 % | |
| 锰 (Mn) | 1.5 | 最大值 |
| 钼 (Mo) | 0.06 | 最大值 |
| 磷 (P) | 0.04 | 最大值 |
| 硅 (Si) | 1.0 | 最大值 |
| 硫 (S) | 0.15 - 0.35 % |
工艺性能
应用领域
需高加工效率(大批量自动车削)且耐蚀非关键决策因素的场合:
- 流程工业:连接件、紧固件
- 汽车工业:喷油嘴
退火态具磁性,亦可用于电磁阀等磁性应用。
耐腐蚀性能
与标准 UGI 4005 相当。建议低湿环境存储。点蚀测试(pH 6.6、23°C、0.002M NaCl)中,UGIMA® 4005 散度略大于标准材料,此类再硫化低铬钢测试本身离散性大。
加工性能
得益于受控氧化物夹杂物,UGIMA® 4005 加工性能显著优于标准 1.4005。同等切削条件下刀具磨损率远低于标准材料,可在不缩短刀具寿命前提下大幅提升生产率。
车削 VB15/0.15 对比(干切,ap=1.5mm, f=0.25mm/rev):
| 车削 VB15/0.15 切削速度 (m/min) 无冷却液 | ||
|---|---|---|
| 牌号 | SECO TM2000 CNMG 120408-MF4 | SUMITOMO AC610M CNMG 120408-GU |
| UGI 4005 | 340 | 380 |
| UGIMA® 4005 | ≥ 490 | ≥ 510 |
VB15/0.15:按 NF ISO 3685,ap=1.5mm, f=0.25mm/rev 下 15 分钟有效切削后后刀面磨损达 0.15mm 的切削速度。
热处理
- 退火(降低力学性能): 745-825°C 数小时,缓慢空冷
- 淬火: 950-1000°C,空冷或油冷
- 回火: 温度取决于目标力学性能(参考回火曲线)。避免 400-550°C(导致韧性下降)
热成形
可锻造但不适合剧烈镦粗:
- 加热温度 1150-1220°C
- 锻造温度 950-1220°C
- 锻后缓慢冷却(炉冷或蛭石)
供货产品
| 产品 | 形状 | 表面 | 公差 | 尺寸 (mm) |
|---|---|---|---|---|
| 棒材 | 圆棒 | 热轧去鳞 | k13 | 22-77 (每1mm) / 80-115 (每5mm) |
| 冷加工 车削 | h11 - h10 | 22-115 | ||
| 冷加工 车削抛光 | h11-h10 / h9 | 22-115 / 22-55 | ||
| 磨光棒 | h9 - h8 - h7 | 22-115 | ||
| 冷加工 冷拉 | h9 | 5-30 | ||
| 六角棒 | 冷加工 冷拉 | h11 | 3-55 |
其他表面、公差、尺寸、异型材可定制。
表面处理
同标准 1.4005 (UGI 4005) 适用的表面处理工艺。
焊接性能
同标准 1.4005,可采用大多数电弧焊工艺 (GMAW, GTAW, SMAW, SAW...)、激光、电阻焊 (点/缝焊)、摩擦焊、电子束焊等。
因焊缝金属 (WM) 和热影响区 (HAZ) [无填充丝时] 均为“焊接态”马氏体组织,UGIMA® 4005 不受铬碳化物析出致晶界贫铬引起的晶间腐蚀影响。
- GMAW/GTAW: 保护气禁 N₂、H₂(防马氏体钢氢脆)。
- SMAW: 焊条须烘干(除涂层残留水分,防氢增高)。
- 碳含量较低,电弧焊一般无需预热。但多需 200-300°C 回火提高 HAZ 韧性(无填充丝或同质填充丝时亦改善 WM 韧性)。
- 同质填充丝时,禁 300-550°C 热处理(细碳化物析出致 HAZ/WM 脆化)。
- 奥氏体填充丝 (309L, 308L...) 时,200-300°C 回火可改善 HAZ 韧性。禁高温处理(防 C 从 HAZ 迁移至 WM 降低 WM 耐蚀性)。
金属
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