UGI® 4462 固溶退火双相不锈钢棒材 – 优异耐腐蚀性与高机械强度
产品概述
UGI® 4462 是一种双相不锈钢,兼具高耐腐蚀性和高力学性能。其化学成分经优化,固溶退火后获得 40–60% 铁素体 + 奥氏体双相组织。
该钢级对金属间相析出敏感:σ 相在 600–1000 °C、几十分钟内析出;α' 相在 350–550 °C 析出导致脆性。因此使用温度须限制在 300 °C 以下。
物理性能
| 属性 | 数值 |
|---|---|
| 密度 | 7.8 g/cm³ |
机械性能
| 属性 | 温度 | 数值 |
|---|---|---|
| 夏比缺口冲击能量 | -60 °C | 80 J |
| -46 °C | 100 J | |
| 20 °C | 200 J | |
| 弹性模量 | 20 °C | 200 GPa |
| 100 °C | 194 GPa | |
| 200 °C | 186 GPa | |
| 300 °C | 180 GPa | |
| 延伸率 | 20 °C | 35.0 – 45.0 % |
| 延伸率 | 280 °C | 30.0 – 40.0 % |
| 抗拉强度 | 20 °C | 680.0 – 830.0 MPa |
| 280 °C | 550.0 – 650.0 MPa |
热学性能
| 属性 | 温度 | 数值 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 热膨胀系数 | 20–100 °C | 0.000013 1/K | |
| 20–200 °C | 0.0000135 1/K | ||
| 20–300 °C | 0.000014 1/K | ||
| 比热容 | 20 °C | 500 J/(kg·K) | |
| 100 °C | 530 J/(kg·K) | ||
| 200 °C | 560 J/(kg·K) | ||
| 300 °C | 590 J/(kg·K) | ||
| 热导率 | 20 °C | 15 W/(m·K) | |
| 100 °C | 16 W/(m·K) | ||
| 200 °C | 17 W/(m·K) | ||
| 300 °C | 18 W/(m·K) |
电学性能
| 属性 | 温度 | 数值 |
|---|---|---|
| 电阻率 | 20 °C | 8×10⁻⁷ Ω·m |
| 100 °C | 8.5×10⁻⁷ Ω·m | |
| 200 °C | 9×10⁻⁷ Ω·m | |
| 300 °C | 1×10⁻⁶ Ω·m |
化学成分
| 元素 | 含量 | 备注 |
|---|---|---|
| 碳 | 0.03 | 最大值 |
| 铬 | 22.0 – 23.0 % | |
| 锰 | 1.0 – 2.0 % | |
| 钼 | 2.5 – 3.5 % | |
| 镍 | 5.0 – 6.0 % | |
| 氮 | 0.12 – 0.2 % | |
| 磷 | 0.035 | 最大值 |
| 硅 | 0.75 | 最大值 |
| 硫 | 0.01 % | 最大值 |
工艺性能
应用领域
- 船舶工业部件
- 化工与造纸行业
- 石油天然气行业
- 建筑结构
冷成形
拉拔/成型: 因高弹性极限,冷加工所需力大于 1.4404 (316L) 奥氏体钢级。参考右侧加工硬化曲线。
冷镦: 非冷镦优化钢级,高力学性能导致成形力大、模具磨损快。但成品表面质量优于奥氏体钢级(无橙皮现象),故在奥氏体钢出现橙皮时可考虑使用。冷冲击试验显示,UGI® 4462 可达 40% 扩张变形才开裂。
耐腐蚀性能
适用于对耐腐蚀性要求高的场景:
- 海洋/城市大气暴露的建筑行业
- 造纸工业
- 海水淡化工业
- 一般化工行业
全面腐蚀
2 mol/L 硫酸、23 °C 极化曲线测试显示,UGI® 4462 溶解电流密度最低,耐全面腐蚀性能优于 UGI® 4362、UGI® 4404、UGI® 4301。
局部腐蚀
点蚀: 0.86 mol/L NaCl (30.4 g/L Cl⁻)、55 °C 下测定点蚀电位,UGI® 4462 表现优异。
应力腐蚀: NACE 标准介质、应力低于弹性极限、720 小时测试,UGI® 4462 无裂纹区域与超奥氏体 UGI® 4539 和超级双相钢 UGI® 4507 相当。
可加工性
因低硫(保证耐腐蚀)和高力学性能,UGI® 4462 属难加工材料。缺乏硫化物导致切屑难断,高切削力致刀具快速磨损。必须精选刀具(硬质合金牌号、断屑槽)和切削参数:需降低切削速度但不能过低(保持刀尖温度限制切削力),进给率需维持在能断屑的水平。技术支持部门可提供详细建议。
热处理
固溶退火: 1020–1100 °C 后快速空冷或水冷。可恢复热/冷加工后的延展性。
热成形
锻造: 950–1220 °C 热加工性尚可,但低于普通奥氏体钢 (1.4301, 1.4404)。高温锻造延展性更好(铁素体含量随温升增加)。锻造温度下强度低于奥氏体钢,工具载荷较低,有时需防止蠕变变形。热加工后必须快速冷却并固溶退火,以恢复双相平衡、力学性能和耐腐蚀性。
供货规格
| 产品 | 形状 | 表面 | 公差等级 | 尺寸 (mm) |
|---|---|---|---|---|
| 棒材 | 圆形 | 拉拔 | 9 | 5–28 |
| 圆形 | 车削 | 10–11–12 | 22–120 | |
| 圆形 | 热轧 | 13 | 22–120 | |
| 圆形 | 磨光 | 8–9 | 22–115 | |
| 线材 | 圆形 | 酸洗 | – | 5.5–32 |
| 拉拔线材 | 圆形 | 哑光 | – | 0.5–14 |
其他产品请咨询供应商。
焊接
一般原则
可摩擦焊、电阻焊、电弧焊(MIG/TIG/药皮焊条/等离子/埋弧等)、激光、电子束焊。与奥氏体钢不同,必须控制线能量范围以保证焊接区韧性:
- 线能量过高 → 冷却慢 → HAZ 析出脆性 σ 相
- 线能量过低 → 冷却快 → HAZ 铁素体过多 → 脆性
线能量范围取决于工件几何(尤厚度)、焊接工艺。多层焊时层间温度须 <150 °C。不推荐预热,焊后不热处理(除非按“热处理”段进行固溶退火)。
MIG 焊
推荐填充丝 ER2209 (22.9.3NL / UGIWELD™ 45N),其更奥氏体化的平衡限制焊缝金属 (WZ) 铁素体含量。保护气用微氧化性 Ar + 1–3% O₂/CO₂,限制 WZ 氧含量保证韧性。严禁加 H₂(防冷裂)。必要时可加少量 N₂ 补偿氮损失。
TIG 焊
保护气必须绝对中性 (Ar,可部分替 He) 保护钨极。同 MIG 焊,严禁加 H₂。因无氧供给,更易保证 WZ 韧性。
金属
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