UGIMA® 4598 冷加工硬化不锈钢 – 卓越的可加工性与耐腐蚀性
产品概述
UGIMA® 4598 基于 1.4404 / 316L 不锈钢,通过添加硫(>0.1%)和铜(1.5%)显著提升了可加工性。同时得益于 UGIMA® 专有制造工艺,其加工性能进一步优化。铜的加入部分抵消了高硫含量可能导致的耐腐蚀性下降。
微观结构与磁性
交付状态下,UGIMA® 4598 为奥氏体组织,热轧方向呈现延长的硫化物,残留铁素体含量 <1%。由于铁素体(≤1%)和显著冷加工硬化产品中应变诱导马氏体的存在,材料可能表现出微弱的剩余铁磁性。
物理性能
| 属性 | 数值 |
|---|---|
| 密度 | 8 g/cm³ |
机械性能
| 属性 | 温度 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 夏比缺口冲击能量 | – | 100 J | 最小值 |
| 弹性模量 | 20 °C | 200 GPa | |
| 100 °C | 194 GPa | ||
| 200 °C | 186 GPa | ||
| 300 °C | 179 GPa | ||
| 400 °C | 172 GPa | ||
| 弹性模量 | 500 °C | 165 GPa | |
| 延伸率 | – | 15.0 – 25.0 % | 最小值,视规格而定 |
| 抗拉强度 | – | 500.0 – 930.0 MPa | 最小值,视规格而定 |
热学性能
| 属性 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|
| 热膨胀系数 | 0.0000165 1/K | 20 – 100 °C |
| 0.0000173 1/K | 20 – 200 °C | |
| 0.0000177 1/K | 20 – 300 °C | |
| 0.0000181 1/K | 20 – 400 °C | |
| 0.0000184 1/K | 20 – 500 °C | |
| 比热容 | 500 J/(kg·K) | |
| 热导率 | 15 W/(m·K) |
电学性能
| 属性 | 数值 |
|---|---|
| 电阻率 | 7×10⁻¹⁰ Ω·m |
化学成分
| 元素 | 含量 | 备注 |
|---|---|---|
| 碳 | 0.03 | 最大值 |
| 铬 | 16.5 – 18.5 % | |
| 铜 | 1.3 – 1.8 % | |
| 锰 | 2.0 | 最大值 |
| 钼 | 2.0 – 2.5 % | |
| 镍 | 11.0 – 13.0 % | |
| 磷 | 0.04 | 最大值 |
| 硅 | 1.0 | 最大值 |
| 硫 | 0.1 – 0.18 % |
工艺性能
应用领域
- 电子行业
- 仪器与探针
- 精密工程
- 螺丝加工
冷成形
UGIMA® 4598 适合常规冷成形方法(冷拔、轧制成形)。冷变形会提高机械性能(Rm 和 Rp0.2)并降低延展性。可通过 1020–1120 °C 固溶退火恢复硬度和延展性。与 1.4404 相比,该钢级对应变诱导马氏体形成更稳定,95% 总断面收缩率下马氏体含量 <5%。
耐腐蚀性能
全面腐蚀
在 2 mol/L 硫酸、23 °C 环境中,UGIMA® 4598 腐蚀速率是 UGIMA® 4404 的三倍。该钢级用于此类应用需严格评估。
局部腐蚀 / 点蚀
- 600 ppm 氯离子饮用水、中性 pH、室温:点蚀电位与 UGIMA® 4404 相当
- 30,000 ppm 氯离子、中性 pH、35 °C:点蚀电位低于 UGIMA® 4404,但与 UGIMA® 4307 相似
中性盐雾测试(ISO 9227,1000 小时)显示,拉拔和车削表面的 UGIMA® 4598 与 UGIMA® 4404 表现一致。适用于农业食品行业,但不推荐用于海边环境。
缝隙腐蚀
在含氯离子的酸性环境(pH 1–4)中,UGIMA® 4598 使用受限。pH <3.5 时钝化膜化学溶解,而 UGIMA® 4404 可耐受至 pH 2.5。
可加工性
得益于 Cu、S 添加及 UGIMA® 工艺,UGIMA® 4598 可加工性显著优于 UGIMA® 4404HM 和 UGIMA® 4307HM,主要体现在刀具磨损降低和切屑断裂性改善。
高温加工(车削、钻削)
- 车削: 同等刀具磨损下生产率比 UGIMA® 4404HM 提升近 30%,略高于 UGIMA® 4307HM;切屑断裂条件分别比两者多 13 和 11 种(共测试 56 种工况)
- 钻削: 最大切屑流率比 UGIMA® 4404HM 提升 50–80%
冷态自动车床加工
- 粗车削: 生产率比 UGIMA® 4404HM 提升 30%
- 精车削: 达到自动车床转速极限(8000 rpm),生产率至少提升 10%
- 钻削(涂层硬质合金钻头): 最大切屑流率提升 45–90%
- 切断: 生产率比 UGIMA® 4404HM 提升 100%
热处理
固溶退火: 1020–1120 °C 保温后快速空冷或水冷。可消除加工硬化,获得最低机械性能、高延展性及最佳耐腐蚀性。交付前已预先固溶退火。
热成形
锻造: 950–1250 °C(最佳 1050–1250 °C)。变形力远高于碳钢。锻后可空冷或水冷。
供货规格
| 产品 | 形状 | 表面 | 公差等级 | 尺寸范围 (mm) |
|---|---|---|---|---|
| 热轧去鳞棒材 | 圆形 | – | 12–13 | 22–130 |
| 冷精整拉拔/车削/磨光棒材 | 圆形 | – | 6–11 | 2–130 |
| 拉拔棒材 | 六角形 | – | 11 | 3–60 |
| 拉拔线材 | 圆形 | – | – | – |
其他规格请咨询供应商。
焊接
可采用大多数电弧焊工艺(MIG/TIG、药皮焊条、等离子等)、激光、电阻焊、摩擦焊、电子束焊。因热裂倾向大,需尽量降低线能量,限制激光焊应用。
- 填充丝: 推荐 UGIWELD™ 316LM 类型,确保焊缝耐腐蚀性不低于母材
- MIG 保护气: Ar + 2–5% CO₂/O₂,可部分替换为 He (<20%) 和少量 H₂,避免加 N₂(增加热裂风险)
- TIG 保护气: 纯 Ar,可部分替换为 He (<20%) 和少量 H₂,避免加 N₂
金属
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- DIN 17222 67SiCr5 级:精密冷轧淬火弹簧钢
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- DIN 17222 C60 冷轧硬化弹簧钢:高强度精密弹簧带钢
- DIN 17222 C67 冷轧硬化弹簧钢:高碳精密弹簧带钢
- DIN 17222 C75 冷轧硬化弹簧钢:超高碳精密弹簧带钢
- DIN 17222 Ck55 冷轧硬化钢:高精度弹簧用钢材
- DIN 17222 Ck60 冷轧硬化钢:精密弹簧优选材料
- DIN 17222 Ck67 冷轧硬化钢:高性能弹簧材料