UGI® 4410 高性能超级双相不锈钢 – 适用强腐蚀环境
产品概述
UGI® 4410 是为高腐蚀环境设计的超级双相不锈钢,优势在于:
- 极高的力学性能
- 在侵蚀性环境中对多种腐蚀类型具有优异抵抗力
交付状态(固溶退火)下为铁素体 + 奥氏体双相组织,铁素体含量 45–55%,无金属间相和铬碳氮化物。UGI® 4410 对降解性能的金属间相析出高度敏感:σ 相在 600–1000 °C、几分钟内析出;α' 相在 350–550 °C 析出也致脆。因此使用温度必须限制在 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 | 备注 |
|---|---|---|---|
| 夏比缺口冲击能量 | -60 °C | 50 J | 最小值 |
| -46 °C | 100 J | 最小值 | |
| 20 °C | 200 J | 最小值 | |
| 弹性模量 | 20 °C | 200 GPa | |
| 100 °C | 194 GPa | ||
| 200 °C | 186 GPa | ||
| 300 °C | 180 GPa | ||
| 延伸率 | – | 25 % | 最小值 |
| 抗拉强度 | – | 750.0 – 930.0 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 | 25.0 – 26.0 % | |
| 锰 | 2.0 | 最大值 |
| 钼 | 3.3 – 4.0 % | |
| 镍 | 6.5 – 7.5 % | |
| 氮 | 0.24 – 0.30 % | |
| 磷 | 0.035 | 最大值 |
| 硅 | 1.0 | 最大值 |
| 硫 | 0.002 | 最大值 |
工艺性能
应用领域
UGI® 4410 专为含氯化物侵蚀环境下需兼具优异耐蚀性和高力学性能的应用设计,例如:
- 化工与石化行业
- 海水淡化行业
- 纸浆工业
冷成形
适合常规冷成形方法。因高力学性能和加工硬化,工具受力大。奥氏体稳定,冷变形不诱发马氏体转变。
耐腐蚀性能
全面腐蚀
在矿物酸和有机酸化工生产中表现优异。例如在浓度 <25 wt% 的蚁酸、盐酸和硫酸中,UGI® 4410 耐蚀性优于超奥氏体 UGI® 4539/904L。
局部腐蚀
氯离子引发的局部腐蚀抗力极佳。
点蚀
点蚀指数 PREN = %Cr + 3.3%Mo + 16%N。UGI® 4410 PREN ≥ 41,显著高于 UGI® 4462 (PREN ≥ 33)。10 wt% 氯化铁测试 (ASTM G48 型) 测定点蚀临界温度 (CPT):UGI® 4410 保证 55 °C,远高于 UGI® 4462 实测 35 °C。
缝隙腐蚀
6 wt% 氯化铁环境 (ASTM G48 型) 测定缝隙腐蚀临界温度:UGI® 4410 平均 35 °C,UGI® 4462 平均 25 °C,UGI® 4539 平均 20 °C。
应力腐蚀
在含氯离子和/或硫化氢环境中应力腐蚀抗力极佳。
可加工性
因极高力学性能和奥氏体高硬化倾向,UGI® 4410 刀具磨损快,切削速度略低于 1.4507。与多数双相钢同理,需比奥氏体钢 (1.4404) 使用更硬刀具(如粗车时 STELLRAM SP0819 优于 SECO TM2000)。加工中切屑难断,宜采用较高进给率利于断屑。
车削
右表给出 UGI® 4410 粗车可达切削速度(基准 100:1.4462 + SECO TM2000)。
钻削
同多数双相钢,UGI® 4410 难钻:切削力大致刀具快速磨损,切屑断裂差导致钻头随机断裂。强烈建议内冷高压供油改善断屑排屑,可采用带铰刀的钻削循环。
热处理
固溶退火: 棒材/线材交付时已固溶退火。热/冷成形后降低硬度、恢复延展性可在 1050–1120 °C(优选 1100 °C)快速水冷,避免冷却中析出脆性相(金属间相或铬氮化物)。
热成形
1000–1250 °C(优选 1100–1250 °C)锻造/轧制,以最小化力和最大化延展性。若成形中温度降至 1025 °C 以下有 σ 相析出风险,因此热成形件强烈建议按“热处理”段进行固溶退火。
供货规格
| 产品 | 形状 | 表面 | 公差等级 | 尺寸 (mm) |
|---|---|---|---|---|
| 棒材 | 圆形 | 热轧去鳞 | 13 | 71–120 |
| 圆形 | 车削 | 10–11–12 | 71–120 | |
| 半成品 | 方形 | 磨光 | – | 80–120 |
其他产品请咨询供应商。
焊接
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。与奥氏体钢不同,必须控制焊接热输入范围保证焊接区韧性:
- 热输入过高 → 冷却慢 → HAZ 析出脆性 σ 相
- 热输入过低 → 冷却快 → HAZ 铁素体过多 → 脆性
热输入范围主要取决于工件几何(尤厚度):越厚冷却越快,热输入范围向高值偏移。也取决于焊接工艺。多层焊层间温度须 <150 °C。不推荐预热,焊后不热处理(除非按“热处理”段固溶退火)。
MIG 焊
最佳填充丝 UGIWELD™ 25.9.4 (ISO14343-A: 25 9 4L),其更奥氏体化平衡限制焊缝金属 (WM) 铁素体含量降低脆性风险。首选低氧化性保护气 Ar + 1–3% O₂/CO₂,限制 WM 氧含量保证韧性。严禁加 H₂(防冷裂)。必要时可加少量 N₂ 补偿焊接中氮损失。
TIG 焊
保护气必须绝对中性 (Ar,可部分替 He) 保护钨极。同 MIG 焊,严禁含 H₂。因无氧供给,更易保证焊缝区韧性。
金属
- UGI® HT605 高温钴铬镍钨合金 – 卓越抗氧化性能
- UGI® 4116N 退火不锈钢:高硬度与耐腐蚀的平衡之选
- UGI® 4313 +A:高性能低碳镍合金马氏体不锈钢
- UGI® 4121:高性能马氏体不锈钢,兼具优异耐蚀性与切削加工性
- UGI® 4512:高性能铁素体不锈钢,适用于严苛应用
- UGI® 316Ti —— 钛稳定化高温奥氏体不锈钢,固溶退火态
- UGI® 316Ti – 适用于高温应用的优质钛稳定不锈钢
- UGI® 4362 冷拔棒材 — 高强度与耐腐蚀兼备
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- UGI® 4062 双相不锈钢拉拔丝:卓越耐腐蚀性与高机械强度