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UGIMA® 4362 – 热轧固溶退火双相不锈钢,优异可加工性

产品概述

UGIMA® 4362 属奥氏体-铁素体双相不锈钢,因刀具磨损减少和切屑断裂性改善,可加工性优于标准 1.4362 (UGI® 4362)。符合 EN 10088-3 中 1.4362 规范,保留 UGI 4362 所有优势:

该部分铁素体钢级具有延性-脆性转变温度,大截面棒材限制其低温应用。

化学成分经优化,950–1050 °C 固溶处理快冷后获得 45–70% 铁素体双相组织。低 Mo 含量使其对脆性金属间相 (σ, X) 析出不敏感,σ 相仅在 700 °C 保持 20 小时后出现。但 α' 相在 350–550 °C 析出仍可能导致脆性,故使用温度限制在 300 °C 以下。

物理性能

属性数值
密度7.8 g/cm³

机械性能

属性温度数值备注
夏比缺口冲击能量–100 J最小值
弹性模量20 °C200 GPa
100 °C194 GPa
200 °C186 GPa
300 °C180 GPa
延伸率–25 %最小值
布氏硬度–260 HB最大值
抗拉强度–600.0 – 830.0 MPa最小值

热学性能

属性温度数值备注
热膨胀系数20–100 °C0.000013 1/K
20–200 °C0.0000135 1/K
20–300 °C0.000014 1/K
比热容20 °C500 J/(kg·K)
100 °C530 J/(kg·K)
200 °C560 J/(kg·K)
300 °C590 J/(kg·K)
热导率20 °C15 W/(m·K)
100 °C16 W/(m·K)
200 °C17 W/(m·K)
300 °C18 W/(m·K)

电学性能

属性温度数值
电阻率20 °C8×10⁻⁷ Ω·m
100 °C8.5×10⁻⁷ Ω·m
200 °C9×10⁻⁷ Ω·m
300 °C1×10⁻⁶ Ω·m

化学成分

元素含量备注
碳0.03最大值
铬22.0 – 24.0 %
铜0.1 – 0.6 %
锰2.0最大值
钼0.1 – 0.6 %
镍3.5 – 5.5 %
氮0.05 – 0.2 %
磷0.035最大值
硅1.0最大值
硫0.015最大值

工艺性能

应用领域

凡使用 1.4404 (316L) 之处均可考虑:

使用限制:

疑虑时请咨询供应商。

耐腐蚀性能

UGIMA® 4362 可替代标准 1.4404 用于大多数应用,特别是:

点蚀

最常见腐蚀类型,主要由氯离子作用于硫化物夹杂引起。按 NF ISO 15158 测定点蚀电位,电位越高耐蚀性越好。测试条件:15–22 mm 拉拔棒横向试样,SiC1200 机械抛光,0.86 mol/L NaCl (30.4 g/L Cl⁻)、35 °C、中性 pH(同 ISO 9227 中性盐雾环境)。

结果:UGIMA® 4362 点蚀电位与 UGIMA® 4404 相当,显著优于部分标准 1.4404。极端侵蚀环境(海水、清洗剂等)请咨询供应商。

应力腐蚀

pH 7、8 ppm 溶解氧氯化水环境,应力低于屈服强度、>1000 小时测试显示,UGIMA® 4362 应力腐蚀抗力优于标准 1.4404。可在 130 °C 以下无应力腐蚀风险使用,而 1.4404 极限仅 50 °C。

可加工性

热轧棒材

车削 VB15/0.15(粗车生产率代表): UGIMA® 4362 切削条件比标准 1.4362 平均提升 6.5%,高于标准 1.4404,接近 UGIMA® 4404HM。两款 CNMG 120408 参考刀片的平均测试值见右图。

切屑断裂区 (CBZ,代表切屑缠绕停机能力): UGIMA® 4362 短切屑工况数显著高于标准 1.4362,达到标准 1.4404 水平,略低于 UGIMA® 4404HM。详见右侧图表(两款参考刀片、各钢级在测试工况下的短/中/长切屑条件数)。

钻削: 对比 UGI 4362、标准 1.4404、UGIMA® 4404HM,使用两种钻头:

定义最大切屑流率(单位时间可产生的最大切屑量,对应 HSS 1140 孔/>18 m,硬质合金 516 孔/>12 m,流率越高越好)。

冷拉拔棒材(走心机加工)

TORNOS SIGMA 32 走心机测试对比 UGIMA® 4362、UGI 4404、UGIMA® 4404HM(注:UGI 4362 切屑极差,多数工况无可靠结果)。

热处理

固溶退火: 950–1050 °C 后快速空冷或水冷。用于热/冷成形后恢复延展性。

热成形

锻造: 950–1250 °C 锻造性尚可,低于标准奥氏体钢 (1.4301, 1.4404)。高温延展性更好(铁素体含量随温升增加)。此温度区间双相钢强度低于奥氏体钢,工具载荷较低,有时需防止蠕变。锻后须快速冷却至 900 °C 以下防止 σ 相析出(空冷/水淬),此时固溶退火非强制。终锻温度 900–950 °C 因加工硬化会提高抗拉性能 (Rm, Rp0.2)。

供货规格

产品形状表面公差等级尺寸 (mm)
热轧棒材圆形热轧去鳞1322–120
冷轧棒材圆形冷精整拉拔 / 冷精整机加工 / 磨光H9 / H10 / H95–28 / 22–70 / 22–120

其他产品和尺寸请咨询供应商。

焊接

同 UGI 4362,可摩擦焊、电阻焊、电弧焊(含/不含填充丝:MIG/TIG/药皮焊条/等离子/埋弧等)、激光、电子束焊。因无 Mo,UGIMA® 4362 与其他双相钢不同,焊接时 σ 相析出风险极低,操作性接近 304L/316L 奥氏体钢,甚至更不易热裂。

为优化焊缝韧性,强烈建议选择最大化焊接能量的参数,以限制焊缝金属区 (WMZ) 和热影响区 (HAZ) 的铁素体量。

可选填充丝(按所需力学性能和焊接耐蚀性):

不建议焊前预热。焊后不热处理(必要时可按“热处理”段固溶退火)。

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