UGIMA® 4511 풀림: 향상된 절삭성 및 내식성의 페라이트계 스테인리스강

UGIMA® 4511은 16~17% 크롬을 함유한 니오븀 안정화 향상된 절삭성의 페라이트계 스테인리스강입니다.

• 우수한 내식성뿐만 아니라 기계 가공, 냉간 단조, 용접 등 다양한 가공 방식에 높은 적합성
• UGIMA® 버전으로 표준 4511 대비 봉 선삭 생산성 대폭 향상 및 양호한 칩 분절성
• 니오븀 안정화로 용접 시 예민화 위험 제거
• 우수한 냉간 단조성 보유
• 일부 용도에서 1.4307의 경제적 대체재
• 페라이트 조직으로 우수한 강자성, 양호한 산화 저항성(열간 순환 특히), 탄소강과 유사한 열팽창 계수

납품 상태에서 완전 페라이트 조직. 주요 석출물: Nb-탄질화물, Mn-황화물.

UGIMA® 4511은 연질 강자성체(자석에 끌림). 자기 풀림으로 자성 최적화 가능(높은 투자율, 낮은 보자력). Ugitech 생산 봉재 또는 가공 완료 부품에 적용 가능.

물성표

일반 물성

항목	값
밀도	7.7 g/cm³

기계적 물성

항목	온도	값	비고
탄성 계수	20 °C	220 GPa
	100 °C	215 GPa
	200 °C	210 GPa
	300 °C	205 GPa
	400 °C	195 GPa
신율		20 %	최소값
브리넬 경도		200.0	최대값
인장 강도		420.0 - 620.0 MPa

열적 물성

항목	값	비고
열팽창 계수	0.000010 1/K	20~100°C, 20~200°C
	0.0000105 1/K	20~300°C, 20~400°C
비열 용량	460 J/(kg·K)
열전도율	25 W/(m·K)

전기적 물성

항목	값
전기 저항률	6×10⁻⁷ Ω·m

화학 성분

원소	함량	비고
탄소 (C)	0.03	최대
크롬 (Cr)	16.0 - 18.0 %
망간 (Mn)	1.0	최대
니오븀 (Nb)	0.60	최대, 최소: 12×C
질소 (N)	0.03	최대
인 (P)	0.04	최대
실리콘 (Si)	1.0	최대
황 (S)	0.03	최대

기술적 특성

적용 분야

• 에너지, 공정 산업(솔레노이드 밸브)
• 자동차: 센서, 인젝터, 솔레노이드 밸브, 밸브 지지대
• 식품 산업
• 화장품 산업
• 제한 사항: 극저온 용도(인성 부족), 비자성 특성 요구 용도, 열처리에 의한 고기계적 물성 요구 용도

냉간 성형

냉간 인발, 성형, 단조 등 통상적인 냉간 가공 공정에 용이. 적당한 가공경화율로 냉간 가공 시 공구 응력(마모) 제한 가능.

내식성

피팅 부식: 피팅 전위 측정(높을수록 내성 우수). 중성 약염소 환경(0.02 mol/L NaCl, 수돗물, 23°C)에서 횡방향 선삭 시편으로 시험.

강종	피팅 전위 (mV/SCE)	표준편차
UGIMA® 4511	358	18
UGI 4511	366	15
UGI 4016L	361	40

입계 부식: UGI 4511과 동일하게 용접 후 또는 예민화 열처리 후에도 입계 부식에 강함(표준 규격 요구사항 충족: ASTM A262-75 Practice E, DIN EN ISO 3651-2).

절삭 성능 비교

표준 1.4511 대비 공구 마모 지연과 특히 칩 분절성 향상으로 봉 선삭에서 상당한 생산성 향상.

나사 절삭기 시험 (TORNOS SIGMA 32, 1000개 부품 생산 기준)

황삭/정삭 선삭

작업	공구	표준 1.4511	UGIMA® 4511
황삭 선삭 (ap=2mm, f=0.30)	SECO TM2000 CCMT09T308-F2	Vc = 280 m/min	Vc = 300 m/min
정삭 선삭 (ap=0.5mm, f=0.10)	SECO TM2000 CCMT09T304-F1	Vc = 240 m/min	Vc = 250 m/min
선삭 VB15/0.15 (ap=1.5mm, f=0.25)	SECO TM2000 CCMT09T308-F2	Vc < 200 m/min	Vc = 205 m/min

세 가지 선삭 작업 모두에서 동일 공구 마모 조건 기준 5~10% 생산성 향상 기록.

칩 분절성이 표준 1.4511 대비 현저히 개선되어, 1.4511에서 흔히 발생하는 칩 뭉침(볼 형성)에 의한 빈번한 생산 중단 위험 방지.

축 드릴링 및 횡절단

작업	공구	표준 1.4511	UGIMA® 4511
축 드릴링	GÜHRING RT100F 6mm DK460UF	Vc=80 m/min, f=0.125 mm/rev	Vc=100 m/min, f=0.125 mm/rev
	ISCAR IC908 9.9mm ICM099	Vc=80 m/min, f=0.10 mm/rev	Vc=100 m/min, f=0.10 mm/rev
횡절단	ISCAR IC830 DGN3102JT	Vc=250 m/min, f=0.15 mm/rev	Vc=250 m/min, f=0.15 mm/rev

* 횡절단: 나사 절삭기 스핀들 동력 한계 도달로 두 강종 간 차이 미확인

축 드릴링에서 2종 드릴(귈링 전면 코팅 초경 드릴, 이스카 코팅 초경 인서트 드릴) 모두 약 25% 생산성 향상. 이는 UGIMA® 4511의 더 짧은 칩이 배출 용이해 드릴 파손 방지 효과 때문.

횡절단 작업은 매우 높은 절삭 조건에서 나사 절삭기 한계 도달로 차이 미확인. 단, 이 조건은 정속도 절삭 시에만 달성 가능.

열처리

냉간 변형 후 연성 회복을 위해 750~850°C에서 처리 후 공랭.

열간 성형

완전 페라이트 조직으로 전 온도 영역에서 우수한 열간 가공성. 800~1150°C 사이에서 단조 또는 압연 가능. 가열 온도는 1150°C 초과 금지(과도한 입자 성장 방지).

공급 형태 및 치수

제품	형상	마감	공차	치수
봉강	원형	압연·제강	k13 – k12	Ø 22~71
		선삭	10 + 11	Ø 22~70
		연마	7+8+9+옵션	Ø 2~70
		인발	9	Ø 2~30
		흑피	± 1% Ø	Ø 23~73
블릿	사각	-	-	50~120

기타 옵션은 공급업체에 문의.

용접성

니오븀 안정화로 표준 1.4511과 동일하게 대부분 아크 용접(GMAW/GTAW, 충전재 유/무, SMAW, 플라즈마 등), 레이저, 저항(점/심), 마찰, 전자빔 용접 가능. 용접 전후 열처리 금지(페라이트 입자 성장 방지).

• 충전재 사용 시: 동종(안정화 페라이트) 충전재 Exhaust F1(18LNb) 권장 → WM/HAZ 100% 페라이트 조직 확보
• 두꺼운 용접(≥3mm): 오스테나이트계 충전재 ER308L(Si)(1.4316) 권장 → WM 과도 입자 성장에 의한 취화 방지
• GMAW/GTAW: 보호 가스에 수소/질소 무함유
• GMAW: Ar(+He) + 1~3% O₂ 또는 CO₂
• GTAW: Ar(+He)