UGIMA® 4511 アニール
UGIMA® 4511 は、16 ～ 17% のクロムを含む、機械加工性が向上したニオブ安定化フェライト系ステンレス鋼です。優れた耐食性とは別に、このグレードは、機械加工、冷間圧造、溶接などのさまざまな加工方法に適していることが特徴です。
この UGIMA® バージョンの 4511 は、標準の 4511 で得られるものよりもはるかに高いバー旋削生産性と、優れた切りくず処理性を実現します。 ニオブによる安定化により、溶接中の感作のリスクが排除されます。 優れた冷間圧造特性を備えています。
特定の用途では、1.4307 の経済的な代替品となります。そのフェライト構造により、優れた強磁性特性、優れた耐酸化性 (特に熱サイクルに対する)、および炭素鋼と同様の膨張係数が保証されます。
UGIMA® 4511 の構造は、出荷時の状態では完全にフェライト系です。主な析出物は Nb 炭窒化物と Mn 硫化物です。
Ugima® 4511 は柔らかい強磁性体です (磁石に引き付けられます)。磁気アニーリングは、その磁気特性を最適化するために使用されるため、高い比透磁率と低い保磁力を実現します。この処理は、Ugitech によって製造されたバーまたは機械加工された部品のいずれかで実行できます。
プロパティ
一般
メカニカル
| プロパティ | 温度 | 値 | コメント |
|---|
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弾性率 |
20℃ |
220GPa | |
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100℃ |
215GPa | |
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200℃ |
210GPa | |
|
300℃ |
205GPa | |
|
400℃ |
195GPa | |
|
伸び | |
20% |
最小 |
|
硬さ、ブリネル | |
200.0 |
最大 |
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引張強さ | |
420.0～620.0MPa | |
サーマル
| プロパティ | 値 | コメント |
|---|
|
熱膨張係数 |
0.000010 1/K |
20～100℃、20～200℃ |
|
0.0000105 1/K |
20～300℃、20～400℃ |
|
比熱容量 |
460 J/(kg・K) | |
|
熱伝導率 |
25W/(m・K) | |
電気
化学的性質
| プロパティ | 値 | コメント |
|---|
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カーボン |
0.03 |
最大 |
|
クロム |
16.0 - 18.0 % | |
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マンガン |
1.0 |
最大 |
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ニオブ |
0.6000000000000001 |
最大、最小:12xC |
|
窒素 |
0.03 |
最大 |
|
リン |
0.04 |
最大 |
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シリコン |
1.0 |
最大 |
|
硫黄 |
0.03 |
最大 |
技術的特性
| プロパティ | | |
|---|
| 応用分野 |
エネルギー、プロセス (電磁弁) 自動車:センサー、インジェクション、ソレノイド バルブ、バルブ サポート アグリフード 化粧品
使用制限：極低温用途（靭性不足）、非磁性を必要とする用途、熱処理による高い機械的性質 |
| 冷間成形 |
Ugima® 4511 は、冷間引抜、成形、成形、冷間圧造などの従来の冷間成形プロセスを使用して簡単に加工できます。適度な加工硬化性により、Ugima® 4511 は工具への応力を制限することができます (したがって、工具の摩耗) 冷間加工中。
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| 腐食特性 |
孔食 :孔食の可能性をテストすることにより、このタイプの腐食を評価しました。mV が高いほど、孔食耐性が高くなります。中性でわずかに塩素化された pH 環境 (0.02 モル/リットルの塩化ナトリウム) の市営飲料水が選択されました (23°C)。次の表は、横方向に回転させたバーからのサンプルで測定された孔食の可能性の値を示しています。
| グレード | mV/SCE での孔食の可能性 | 標準偏差 |
|---|
| UGIMA® 4511 | 358 | 18 | | UGI 4511 | 366 | 15 | | UGI 4016L | 361 | 40 |
粒界腐食:UGI 4511 と同様に、UGIMA® 4511 は、溶接後または鋭敏化熱処理後の粒界腐食に耐え、その要件は規格で指定されています (ASTM A262-75 Practice E に従って実施される試験; DIN EN ISO 3651-2 ）。
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| 一般的な機械加工性 |
UGIMA® 4511 は、標準の 1.4511 と比較して、工具摩耗が遅く、特に同じ切削条件で切りくず処理性が優れているため、バー旋削加工の生産性が大幅に向上します。
TORNOS SIGMA 32 産業用スクリュー マシンでテストを実施し、UGIMA® 4511 を標準の 1.4511 と比較し、機械加工性の違いを定量化しました。各グレードのテストでは、ツールを交換せずに 1000 個のコンポーネント (下図を参照) を製造するためのさまざまな操作の最適な切削条件を定義します。
旋削加工（荒加工と仕上げ加工）：加工（荒加工と仕上げ加工）と使用工具に応じて、各材種ごとに工具交換なしで1000個の部品を生産できる切削条件を下表に示します。標準化されたテストである VB15/0.15 の結果がこの表に追加されました。
| 操作 | ツール | 標準 1.4511 | UGIMA® 4511 |
|---|
ラフターニング
(ap =2 mm; f =0.30 mm/rev) | SECO TM2000 CCMT09T308-F2 | Vc =280 m/分 | Vc =300 m/分 | 折り返し終了 (1)
(ap =0.5 mm; f =0.10 mm/rev) | SECO TM2000 CCMT09T304-F1 | Vc =240 m/分 | Vc =250 m/min | 旋削 VB15/0.15 (2)
(ap =1.5 mm; f =0.25 mm/rev) | SECO TM2000 CCMT09T308-F2 | Vc <200 m/min | Vc =205 m/min |
(1) 工具の摩耗が少ないため、1000 個の機械加工部品で 1.6 µm 未満の粗さを保証する切削条件 (2) VB15/0.15:15 分間の効果的な加工で 0.15 mm の逃げ面摩耗が認められる切削速度。
3 回の旋削加工では、同等の工具摩耗に対して、標準の 1.4511 とは対照的に、UGIMA® 4511 で 5 ～ 10% の潜在的な生産性の向上が記録されました。
さらに、UGIMA® 4511 では、標準の 1.4511 で得られたものとは対照的に、切りくずの破断性が大幅に改善されました (下の表を参照)。これにより、1.4511 でしばしば発生する、絡み合った切りくずのボールが形成されて排出されないリスクを防ぐことができます。そのため、頻繁に生産を停止して手作業で取り除く必要があります。
軸穴あけとクロスカット:下の表は、操作と使用するツールに応じて、各グレードのツールを変更することなく 1000 個のコンポーネントを製造するために達成できる切削条件を示しています。
| 操作 | ツール | 標準 1.4511 | UGIMA® 4511 |
|---|
| 軸ドリル | GÜHRING RT100F
6mm – DK460UF | Vc =80 m/分
f =0.125mm/rev | Vc =100 m/分
f =0.125mm/rev | ISCAR IC908
9.9mm – ICM099 | Vc =80 m/分
f =0.10 mm/rev | Vc =100 m/分
f =0.10 mm/rev | | クロスカッティング * | ISCAR IC830 DGN3102JT | Vc =250 m/分
f =0.15mm/rev | Vc =250 m/分
f =0.15mm/rev |
* スピンドル出力に関して達成されたスクリュー マシンの限界条件 では、2 つのグレードを区別することはできません
2 つの異なるドリル (GÜHRING のフル コーティング超硬ドリルとコーティングされた超硬チップ インサートを備えた ISCAR ドリル) を使用したアキシャル ドリリングでは、UGIMA® 4511 を使用すると、これらの操作で生産性を約 25% 向上させることができます。この大きな違いは、主に UGIMA® 4511 (下の写真を参照) で得られた切りくずが短いためです。したがって、切りくずはより簡単に排出され、穴あけ操作中に回転をブロックしてドリルが破損するのを防ぎます。
切断操作では、達成された切断条件が非常に高いため、TORNOS SIGMA 32 スクリューマシンの能力限界に達し、UGIMA® 4511 と標準の 1.4511 の違いを定量化することはできません。ただし、これらの非常に高い切削条件は、一定の回転速度ではなく、一定の切削速度で作業する場合にのみ達成されます。
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| 熱処理 |
冷間変形後に延性を回復するために、Ugima® 4511 を 750 ～ 850°C の温度で処理し、空冷することができます。
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| ホットフォーミング |
Ugima® 4511 は、完全にフェライト構造であるため、すべての温度で優れた熱間加工性を備えています。 800°C ～ 1150°C で鍛造または圧延することにより、熱間成形できます。過度の結晶粒成長を防ぐため、加熱温度は 1150°C を超えてはなりません。
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| その他 |
利用可能な製品:
| 製品 | フォーム | 仕上げ | 許容範囲 | ディメンション |
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| バー | 丸み | ロール デスケール | k13 – k12 | ∅ 22 から 71 | | 回転 | 10 + 11 | ∅ 22 から 70 | | グラウンド | 7+8+9+options | ∅ 2～70 | | 描画 | 9 | ∅ 2～30 | | 黒 | ± 1% ∅ | ∅ 23 から 73 | | ビレット | 正方形 | | | 50 ～ 120 |
その他のオプション:サプライヤーにお問い合わせください
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| 溶接 |
ニオブ安定化のおかげで、UGIMA® 4511 は、標準の 1.4511 と同じ方法で、ほとんどのアーク溶接プロセス (GMAW/GTAW、溶加材の有無にかかわらず、SMAW、プラズマなど)、レーザー、抵抗 (スポットまたはシーム）、摩擦または電子ビーム溶接など
グレード内のフェライト粒子の成長を防ぐために、溶接の前後に熱処理を行ってはなりません。
溶接溶加材を使用する場合は、溶接領域 (溶接金属ゾーン) [WM] および熱影響ゾーン [HAZ]) が確実に100% 均質なフェライト構造。厚い溶接部 (≥ 3mm) の場合、過度の結晶粒成長によって WZ の脆性を誘発するリスクを排除するために、ER308L(Si) (1.4316) などのオーステナイト溶加材が推奨されます。
GMAW では、GTAW と同様に、シールドガスに水素または窒素が含まれていてはなりません。 GMAW では、Ar (+場合によっては He) + 1 ～ 3% の O₂ または CO₂ の下で溶接が行われます。 GTAW では、溶接は Ar (+おそらく He) の下で行われます。
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