UGIMA® 4509 退火态：卓越加工性能与耐腐蚀性的铁素体不锈钢

概述

UGIMA® 4509 是一种改进加工性能的铁素体不锈钢，含约 18% 铬，并以铌和钛稳定化。除了良好的耐腐蚀性，该钢种以其对多种加工方法的高度适应性而著称，如机加工、冷镦和焊接。UGIMA® 版本的 4509 相比标准 4509 可实现显著更高的机加工生产率，得益于更慢的刀具磨损和更好的断屑性。铌的稳定化消除了焊接时的敏化风险，钛则限制了焊接区的晶粒尺寸。该钢具有优异的冷镦性能。

在某些应用中，它是奥氏体钢种（如 1.4307 或 1.4305）的经济替代品。其铁素体结构确保了优异的铁磁性能、良好的抗氧化性（特别是热循环下）以及与碳钢相似的膨胀系数。供货状态下 UGIMA® 4509 结构完全为铁素体，主要析出物为 Nb-碳氮化物、Ti-氮化物和 Ti-硫化物或 Ti-碳硫化物。

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	220 GPa
	100 °C	215 GPa
	200 °C	210 GPa
	300 °C	205 GPa
	400 °C	195 GPa
延伸率		18 %	最小值
布氏硬度		200.0	最大值
抗拉强度		420.0 - 620.0 MPa

热学性能

性能	数值	备注
热膨胀系数	10.0×10⁻⁶ 1/K	20 至 100°C、20 至 200°C
热膨胀系数	10.5×10⁻⁶ 1/K	20 至 300°C、20 至 400°C
比热容	460 J/(kg·K)
导热系数	25 W/(m·K)

电学性能

性能	数值
电阻率	6×10⁻⁷ Ω·m

化学成分

元素	含量	备注
碳	0.03	最大值
铬	17.5 - 18.5 %
锰	1.0	最大值
铌	0.70	最大值，最小值：0.30 + (3×C)
氮	0.03	最大值
磷	0.03	最大值
硅	1.0	最大值
硫	0.015	最大值
钛	0.1 - 0.30 %

工艺性能与应用

项目

详细信息

应用领域

能源、工艺行业（电磁阀）
汽车：氧传感器支架、喷射系统、电磁阀、磁性应用（电磁铁）

使用限制：低温应用（韧性不足）、要求非磁性能的应用

冷成形

UGIMA® 4509 可轻松用于常规冷加工工艺：冷拔、成形、冷镦等。因其适度加工硬化，工具受力较小。

耐腐蚀性能

点蚀腐蚀：通过点蚀电位测试评估，电位越高（mV/SCE）耐点蚀性越强。测试环境为中性微氯化环境（0.02 mol/L 氯化钠），23°C 下测试横向车削试样。UGIMA® 4509 的点蚀电位为 447 mV/SCE（标准差 8），与 UGI 4509（484 mV/SCE）相近，优于 UGIMA® 4511（360 mV/SCE）。

中性盐雾测试 (ISO 9227)：经机械抛光（SiC 1200）的 15mm 直径棒材纵向测试 500 小时后，UGIMA® 4509 和 UGI 4509 均有 90% 表面无腐蚀点。

高温氧化性能：900°C 循环氧化测试（保温 20 分钟，风冷，300 循环）显示，UGIMA® 4509 氧化层厚度 1.7 mg/cm²，与 UGI 4509（1.9 mg/cm²）相当，优于 UGIMA® 4511（1.2 mg/cm²）。

一般加工性

相比标准 1.4509，UGIMA® 4509 在机加工中提供显著的生产率提升，得益于更慢的刀具磨损和更好的断屑性。

车削 (VB15/0.15 干切测试)：同等刀具磨损下，UGIMA® 4509 切削速度可达 415 m/min，标准 1.4509 为 390 m/min，生产率提升约 6%。断屑区测试中，UGIMA® 4509 在 56 种工况下有 43 种断屑良好，标准钢仅 38 种。

自动车床加工：TORNOS SIGMA 32 测试显示：

粗车：UGIMA® 4509 切削速度 195 m/min，标准钢 150 m/min（提升 30%）
精车：两者均达机床最高转速 275 m/min
车削 VB15/0.25：UGIMA® 4509 为 265 m/min，标准钢 220 m/min
切断：UGIMA® 4509 切削速度 130 m/min、进给 0.10 mm/rev，标准钢 100 m/min、0.07 mm/rev（生产率提升 80%+）

热处理

软化退火：冷变形后恢复延展性，750-900°C 保温后空冷。

热成形

UGIMA® 4509 在所有温度下均具有优异锻造性，因其完全铁素体结构。可在 800-1150°C 间锻造或轧制，加热温度不得超过 1150°C 以防止晶粒过度生长。

供货产品形式

产品	形状	表面	公差	尺寸范围
棒材	圆棒	轧制除鳞	k13 – k12	Ø 22-71 mm
		车光	10 + 11	Ø 22-70 mm
		磨光	7+8+9+选项	Ø 2-70 mm
		冷拔	9	Ø 2-30 mm
		黑皮	± 1% Ø	Ø 23-73 mm

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焊接

得益于铌钛双稳定化，UGIMA® 4509 可像标准 1.4509 一样采用大多数电弧焊工艺（MIG/TIG、药皮焊条、等离子、电渣、摩擦、电子束等）焊接。焊前焊后无需热处理，以防止铁素体晶粒生长。

若用填充材料，薄壁（<3mm）首选同质（稳定化铁素体）填充金属如 EXHAUST® F1 (18LNb)，确保焊缝区和热影响区为 100% 铁素体；厚壁（≥3mm）首选奥氏体填充金属如 ER308L(Si) (1.4316)，消除焊缝金属过度晶粒生长导致的弱化风险。MIG/TIG 保护气不得含氢或氮。MIG 用 Ar(+He)+1-3% O₂ 或 CO₂；TIG 用 Ar(+He)。

AA 5086 H111：结构用优质耐腐蚀铝合金 UGIMA® 4541 退火态：耐晶间腐蚀高温奥氏体不锈钢

金属