نامگذاری فولادها در استانداردهای آمریکایی

نامگذاری فولادها در آمریکا دارای سازمان‌های مختلفی بوده که متولی امر استاندارد هستند و هر کدام از آنها سیستم ویژه ای جهت نامگذاری فولادها دارند. برخـی از ایـن سازمان‌ها عبارتند از :

انجمن آهن و فولاد آمریکا (AISI)

انجمن ملی استاندارد آمریکـا( ANSI )

انجمـن نفـت آمریکـا (API)

جامعـه مهندسین مکانیک آمریکا (ASME)

موسسه آزمون و مواد آمریکا (ASTM)

انجمن جوشکاری آمریکا (AWS)

موسـسه اسـتاندارد کانادا( CSA)

جامعه مهندسین خودرو آمریکا( SAE )

در زیر برخی از سیستم های نامگذاری رایج تر در بین اسـتانداردهای آمریکـایی مورد بحث قرار می‌گیرد.

استاندارد ASTM

ASTM یکی از مراجع معتبر تدوین استاندارد به شمار می رود که در سال ۱۸۹۸ میلادی تاسـیس شـده اسـت. کوتـاه شـده عبارت Materials and Testing for Society American است. اولین کتاب کامـل اسـتانداردهای ASTM در سـال۱۹۱۵ چاپ شد . امروزه ۷۷ کتاب استاندارد ASTM 15 در بخش وجود دارند. استانداردهای مرتبط با فلزات در بخش های زیر یافـت مـی شوند

بخش ۱ محصولات آهنی و فولادها بخش ۲ محصولات فلزی وغیر آهنی بخش ۳ روش‌های آزمـون فلـزات و دسـتور العمل های تحلیلی

تمامی این استانداردها به صورت سالانه مورد بازبینی ( REVISION) قرار می گیرند . از سال ۱۹۹۲ تـا ۱۹۹۳ از مجموع تعـداد ۶۳۱ استاندارد ۲۵۶ استاندارد بخش ۱ مورد بازبینی قرار گرفته اند. برخی استانداردهای نیز ممکن است در طول یک سال چندین مرتبه دچار تغییر شوند. اسـتاندارد ASTM در حالت کلی در برگیرنده ۱۵ فصل و ۷۷ بخش است .

سیستم نامگذاری استاندارد ASTM

در استاندارد ASTM همانطور که در بالا نیز اشاره شد فلزات با حرف A به همراه یک شماره مشخص می شـوند . ایـن روش نامگـذاری اغلب برای مشخص کردن محصولی خاص بکار می رود مثلا” A548 برای مفتـول فـولاد کربنـی بـا کیفیـت کلـه زنـی سـرد ( cold heading ) برای تولید پیچ به کار می رود.

استاندارد فولادها تا قبل از ۱۹۹۳ میلادی

ماده ای که مقدار وزنی آهن در آن از هر عنصر مجزای دیگر بیشتر است و عموما” میزان کربن آن کمتر از ۲ درصد بوده ونیز شامل عناصردیگری باشد. تعداد محدودی از فولادهای کرم دار ممکن است بیش از ۲ % کربن داشته باشند اما ۲ % مرز بین فولاد و چدن است.
CEN همچنین پیشنهاد کرده است که عبارت وزنی (weight by ) به جرمی ( mass by ) تغییر یابد تا هماهنگی با سیستم بینالمللی واحدها (SI ) ایجاد گردد.

فولادهای ASTM

مثال‌های زیر کاربرد حروف و اعداد را در این استاندارد برای نامگذاری فولادها مشخص می‌کنند.

ASTM A 516/A 516M-01 Grade 70 – Pressure Vessel Plates, Carbon Steel, for
Moderate- and Lower- Temperature Service

حرف A نشان دهنده فلز آهنی است اما آنرا به زیر مجموعه های چدن، فولاد کربنی، فولاد آلیاژی یا فولاد زنگ نزن تقسیم نمی کند.
عدد ۵۱۶ یک شماره ترتیبی است که مستقیما” با خواص فلز ارتباطی ندارد.

حرف M بر اساس استاندارد بر مبنای واحدهای SI نوشته شده است . (حرف M از واژه Metric آمده است ) و A 516M A/516 یعنی واحد های SI و اینچ – پوند تواما” به کار رفته اند. عدد ۰۱ نشان دهنده سال باز بینی یا انتشار است(۲۰۰۱) ۷۰ Grade نشان می دهد که حداقل استحکام کششی (Strength Tensile ( ksi 70 است.

توجه به این نکته لازم است که در صنعت فولاد واژه های Grade ،Type و Class معانی مشخصی دارند . ” Grade ” برای مشخص کردن ترکیب شیمیایی، ” Type ” برای اشاره به روش اکسیژن زدایی و ” Class ” برای نشان دادن سایر ویژگی ها نظیر درجه استحکام یا درجه پرداخت سطحی به کار می رود .

سیستم نامگذاری استاندارد ASME

بخشی از این استاندارد که شامل استاندارد مواد برای کاربرد آنهاست عبارتست از:

ASME Boiler and Pressure Vessel Code, Section II, Part A and B

در این بخش از تطبیق استاندارد ASTM با کد ASME مورد نظر است . و حرف S جلو شماره استاندارد ASTM مربوطه اضافه می شود تا نشان دهد که این مربوط به کد ASME است.

A Part از II Section کد ASME مربوط به فلزات آهنی و B Part مربوط به فلزات غیر آهنی است. مثال زیر ارتباط بین سیستم های نامگذاری ASME و ASTM را نشان می دهد.

ASME SA 516/SA-516M-01 Grade 70 – Pressure Vessel Plates, Carbon Steel, for
Moderate – and Lower – Temperature Service

این استاندارد همانند ۷۰ Grade 01-516/516 A ASTM است با این تفاوت که SA ” “نشان می دهد این استاندارد با کد ASME منطبق شده است .

سیستم نامگذاری SAE/AISI

سیستم نامگذاری SAE/AISI از سیستم چهار رقمی برای مشخص کردن فولادها کربنی و آلیاژی بر اساس ترکیب شیمیایی بهره می برد.

بر اساس این سیستم، دو رقم آخر نشان دهنده میزان کربن برحسب صدم درصد است. رقم اول از سمت چپ مشخص کننده طبقـه ای است که فولادها به آن تعلق دارد و مطابق است با :
۱ برای فولادهای کربنی
۲ برای فولادهای نیکل دار
۳ برای فولادهای نیکل – کرم
۴ برای فولادهای مولیبدن دار
۵ برای رفولادهای کرم دا
۶ برای فولادهای کرم – وانادیم
۷ برای فولادهای تنگستن دار
۸ برای فولادهای سیلیسیم – منگنز

در این نشانه های رقم دوم عموما” مشخصه درصد متوسط عنصر مسلط است. در این سیستم اضافه شدن عنصر B( بـر) بـه آلیـاژ جهـت افزایش سختی پذیری با حرف “B “و اضافه شدن Pb (سرب) جهت بهبود قابلیت ماشینکاری بـا حـرف L ” “نمـایش داده مـی شـود. پیشوند “M ” برای فولاد با کیفیت تجاری و پیشوند ” E ” برای فولاد تولید شده با کوره الکتریکـی و پـسوند” H ” جهـت قابلیـت سختی پذیری به کار می روند.

فولادهای زنگ نزن

سیستم نامگذاری فولادهای زنگ نزن کارشده (s.s wrought ) که نخستین بار توسط AISI پیشنهاد شده و توسعه یافته اسـت، از ۳ عدد که در برخی موارد حروفی به دنبال آنها می آید، تشکیل شده است. نخستین رقم، کلاس آلیاژ را مشخص می کند. بـدین صـورت کـه ۲xx ,3xx سری فولادهای زنگ نزن آستنیتی هستند و مارتنزیتی ها و فریتی ها با ۴xx مشخص می‌شـوند.

متاسـفانه در ایـن سیـستم نامگذاری ، رقمهای دوم و سوم ترکیب شیمیایی آلیاژ را به ما نمی دهند. همچنین در مورد سری ۴xx تمایز بین فولاد زنگ نزن فریتی بـا مارتنزیتی پیش بینی نشده است. مثلا” ۴۳۰ و ۴۴۶ فریتی هستند در حالیکه ۴۳۱ و ۴۴۰ مارتنزیتی می باشند. معانی حروف پـسوند و نیز دو رقم آخر در سیستم نامگذاری UNS در جدول زیر نشان داده شده اسـت. (در مـورد سیـستم نامگـذاری UNS در قـسمت بعـدیصحبت خواهد شد) برخی انواع فولاد زنگ نزن در سیستم نامگذاری AISI وجود ندارند . این فولادهای زنگ نـزن غیـر اسـتاندارد شـامل فولادهای زنگ نزن رسوب سخت شده، بیشتر فولادهای زنگ نزن DUPLEX و فولادهای زنگ نزن آلیاژی هستند.

سیستم نامگذاری شماره‌ای UNS ( برای فلزات ، فولادها و آلیاژها)

متخصصان و کارشناسـان ASTM و SAE 1967 در سـال مـیلادی مطالعـاتی را بـه منظـور ایجـاد سیـستم شـماره گـذاری یکـسان (UNS : System Numbering Unified ) برای فلزات و آلیاژها آغاز نمودند. این برنامه سه وجه مختلف را دنبال می کرد.

۱ – ســــاده کــــردن سیــــستمهای نامگــــذاری متعــــددی کــــه در طــــول ســــالهای گذشــــته بــــه طــــور مــــستقل ایجاد شده بودند. ۲ – اختصاص دادن شماره ای مشابه برای نامهای تجاری بویژه در مواقعی که چند شرکت، یـک آلیـاژ را تحـت نـام هـای تجاری گوناگون تولید می کنند . ۳ – ایجاد یک سیستم جدید سازگار با رایانه توسط توسعه یک روش ثابت .

سیستم نامگذاری به روش UNS

این روش سیستمی متشکل از یک حرف و ۵ عدد است. این سیستم فقط ترکیب شیمیایی فلز یا آلیاژ را به تنهایی نشان می دهد و استاندارد یا مشخصه فلز محسوب نمی شود . در اکثر موارد سعی شـده اسـت تـا سیـستم UNS بـا سـایر سیـستم هـای نامگـذاری موجـود بـویژه SAE/AISI تا حد امکان انطباق داشته باشد.

به عنوان مثال ، حرف پیشوند UNS برای فولادها کربنی و آلیاژی حرف G ” “اسـت . چهار رقم اول پس از آن مطابق همان سیستم SAE/AISI درمورد توجه است مثلا G10400 . حـروف B و L کـه کـاربرد آنها پیش از این در سیستم SAE/AISI مورد بررسی قرار گرفت.

در سیستم UNS با اعـداد ” ۱ ” و ” ۴ ” بـه عنـوان رقـم پـنجم جایگزین شده اند.بجای حرف E هم از عدد ” ۶ ” استفاده می گردد. الزامات سختی پذیری فولاد که درSAE/AISI بـا H نـشان داده مـی شـد در UNS بـا HXXXXX نـشان داده مـی شـود.

سیستم نامگذاری اروپایی فولادها – ۱۰۰۲۷ E

سیستم نامگذاری اروپایی فولادها در ۱۰۰۲۷ EN استاندارد شده است و شامل دو بخش Numbers Steel-2Part Names Steel- 1 Part است.این استاندارد مرجعی جهت فولادها بر اساس نام آن و شماره آن است. این روش بدین منظور به کـاررفته است تا از سردرگم شدن احتمالی کاربر در تشخیص فولادها کاسته شده و نیز از مشکلات احتمالی آینده برای تصحیح نـام یـا شـماره فولاد ها جلوگیری گردد. لازم به ذکر است که شماره فولاد و نام فولاد لزوما” قابل تبدیل به یکدیگر نیستند.

نام فولاد (Name Steel )

نام فولاد ترکیبی از حروف و اعداد است . که نحوه نام گذاری در ۱-۱۰۰۲۷ EN و در گزارش تکمیلی CEN بـا شـماره ۱۰۲۶۰ CR آمده است. مطابق این سیستم نامهای فولاد ها در دو گروه تقسیم بندی می شـوند. ایـن سیـستم از بعـضی جنبه ها شبیه (اما نه همانند ) روش نام گذاری ISO در گزارش فنی ۱۹۸۹: ۴۹۴۹ TR ISO با عنوان ” نام های فولادها بـر اسـاس حروف ” است.

نام فولاد – ۱ گروه

استاندارد ۱-۱۰۰۲۷ EN به فولادها یی اشاره دارد که بر اساس کاربرد و خواص مکانیکی یا فیزیکیشان مشخص شده اند. این فولادها با یک یا چند حرف مرتبط با کاربرد و به دنبال آنها عددی مرتبط با خواص ، مشخص می شوند .

به عنـوان مثـال اسـامی فولادهـایساختمانی با S که مخفف Structural است، آغاز می گردد . این حروف در زیر نمایش داده شده اند.

S Structural steels
P Pressure purpose steels
L Linepipe steels
E Engineering steels
B Steels for reinforcing concrete
Y Steels for prestressing concrete
R Rail steels or steels in the form of rails
H Cold rolled flat products of high strength steels for cold forming
D Flat products for cold forming
T Tinmill products (steel products for packaging)
M Electric steels

این گروه به ۴ زیر گـروه بـر اسـاس میـزان عناصـرآلیاژی تقسیم می شود.

شماره‌های فولادها (Numbers Steel )

استاندارد ۲ Part EN10027 نام گذاری فولادها بر اساس شماره بیان می کند که می تواند تکمیل کننده نام گذاری با نام فولاد کـه در بالا به آن اشاره شد . در این روش تعداد ارقام ثابت و برای داده پردازی مناسب است . عدد به صورت XXXX.1 اسـت کـه عدد ۱ اشاره به فولاد دارد.دو عدد اول پس از ۱ گروه فولاد را مشخص می کنند.

فولادهای غیر آلیاژی (steels alloy-Non)

محصول فولادی پایه (steels base) ،کیفی (steels quality ) و ویژه (steels special ) در این گروه قرار دارند که بدین منظور ارقام دوم و سوم شماره فولاد، رده کیفی فولاد را با توجه به کاربرد یا خواص مشخص می کنند.

فولادهای آلیاژی (steels Alloy)

استاندارد ۱۰۰۲۰ EN بین فولادهای کیفی آلیاژی و فولادهای ویژه آلیاژی تفاوت قائل است. فولاد کیفی آلیـاژی بـرای عملیـات حرارتی کوئیج – تمپر یا سخت کاری سطحی طراحی نشده اند بلکه جاهایی به کار می روند که خواص خاص مورد نیاز است .

سیستم نامگذاری فولادها طبق DIN

کمیتـه استاندارد آلمان در اولین انتشار برنامه فولاد در سال ۱۹۴۲ مقرر نمود که به هر نوع استاندارد یک نشانه کوتاه اختصاص داده شود. تا اینکه به صورت واضح در مدارک قطعات، نقشه ها، سفارشها و مکاتبات مشخص گردد . در ابتدا نام کوتاه فولادها تا حد ممکن سـاده بـود اما از سیستم واحدی پیروی نمی شد .

مدتی بعد در ۱۷۰۰۶ DIN سیستمی متشکل از حروف و اعداد برقرار گردید که به سـهولت بتـوانبه کمک نام کوتاه فولاد، خصوصیات مربوط را بدست آورد . علاوه بر این در ۱۷۰۰۶ DIN یک سیستم عددی بـه عنـوان شـماره مـوادوضع گردیده که نه فقط برای فولادها بلکه برای سایر آلیاژهای غیر آهنی نیز صادق است .

نام کوتاه

نام کوتاه فولادها بر اساس دو تقسیم بندی مختلف می باشد . با توجه به خواص و به ترکیب شیمیایی است .

نامگذاری بر اساس خواص کاربردی

دراینجا نام کوتاه به فولادهای عمومی ساختمانی اختصاص دارد . که بعد از St به معنی فولاد، عددی که مشخص کننده حداقل استحکام بیان شده که حدود ۱۰/۱ از مقدار آن بر حسب mm/N 2 کششی است، نوشته می شود .

نامگذاری فولادهای غیر آلیاژی

جهت تمایز فولادهای غیر آلیاژی یا مشخصه وابستگی آن به گروه معینی از فولادها، بعد از علامت C حروف زیر با معانی معینی می آیند f فولاد برای سخت کاری شعله ای و القایی، مثلا” ۵۳ Cf .
k فولاد نجیب با مقدار پایین فسفر و گوگرد، مثلا” ۱۵ Ck .
m فولاد نجیب با محدوده معینی از – نه فقط حد مجاز بالا- مقدار گوگرد، مثلا” ۳۵ Cm .
q فولادهای کربوره و بهسازی جهت کله زنی سرد، مثلا” ۳۵ Cq
گاهی بعد از عدد مشخصه مقدار کربن، حرف مشخصه زیر نیز می آی دن :
W کیفیت فولاد ابزاری، مثلا” W 110 C
W1 فولاد ابزاری با کیفیت درجه اول مثلا” W1 80 C
W2 فولاد ابزاری با کیفیت درجه دوم ، مثلا” W2 80 C

سیستم شماره گذاری مواد برای فولادها و فولادهای ریختگی طبق ۰۰۷ ۱۷ D

شماره مواد یک عدد هفت رقمی به قرار زیر است:
X.XXXX.X

X گروه اصلی مواد
XXXX شماره نوع
X ارقام پیوست

گروه اصلی مواد

برای گروه اصلی مواد می توان نوشت:
۰ چدنها و آلیاژهای فررو ۱ فولادها ۲ فلزات سنگین غیر از Fe 3 فلزات سبک ۴ تا ۸ فلزات غیر آهنی ۹ آزاد برای کاربردهای داخلی گروه اصلی ۰ و ۱ مربوط به همه موادی است که در آن آهن (Fe ) بیشترین مقدار را دارد.

شماره نوع

دو رقم اول شماره نوع فولادها و دو رقم بعدی ارقام شمارنده می باشند نوع فولاد به گروههای زیر تقسیم بندی می شود:
فولادهای پایه و کیفی و فولادهای نجیب این گروهها بر حسب ترکیب شیمیایی و نیز ویژگیهای قابل توجه که از شرایط فنی کاربردی و تولیدی حاصل می شـود، بـه زیـر مجموعـه های کوچکتر تقسیم بندی می شوند .از ارقام شمارنده نمی توان در مورد میزان کربن و عناصر آلیاژی اظهار نظر کرد.

ارقام پیوست

فقط وقتی نبه کار می رود که برای مشخصه واضح مواد لازم است.اولین رقم پیوست جهت مشخصه فرآیند تولیـد فـولاد بـه کار می رود، بدین ترتیب که :
۰ نامعین یا اهمیت نامشخص ۱ فولاد توماس ناآرام ۲ فولاد توماس آرام ۳ فولاد نا آرام سایر انواع ذوب ریزیها، مثل ” فولاد ویژه – هـوادمش ۴ فولاد آرام سایر انواع ذوب ریزیها،، مثل ” فولاد ویژه – هوا دمش ۵ فولاد زیمنس – مارتین ناآرام ۶ فولاد زیمنس – مارتین آرام ۷ فولاد اکسیژن دمش ناآرام ۸ فولاد اکسیژن دمش آرام ۹ فولاد الکترو

دومین رقم پیوست جهت مشخصه وضعیت عملیات حرارتی به کار می رود:
۰ بدون عملیات حرارتی یا عملیات حرارتی دلخواه (بعد از شکل دادن هیچگونه عملیات حرارتی معینی نه مدرخواست وی شود نه انجام می گیرد، معمولا” در وضعیت نورد گرم محصولات به همان صورت تحویل داده می شود ). ۱ بازپخت نرمال ۲ بازپخت نرم ۳ عملیات حرارتی جهت ماشینکاری آسان ۴ بهسازی چقرمه ۵ بهسازی ۶ بهسازی سخت ۷ تغییر شکل سرد۸ تغییر شکل سـرد سـختی فنـری ۹ عملیـات حرارتی بر حسب داده های مشخص .

فولادهای ابزار

عدد اول مقدار میانگین C را به صدم درصد بیان می کند. اگر مقدار آن حدود ۱ % و یا بیشتر از ۱ %شود حذف می شود.

استاندارد ژاپنی نامگذاری فولادها JIS

این استاندارد وابسته به کمیته استانداردهای ژاپن وابسته به وزارت صنایع و بازرگانی بین المللی ژاپن می باشد . استاندارد ژاپنی، با حروف بزرگ JIS شروع می شود و به دنبال آن یک حرف که نوع محـصول را مـشخص مـی کنـد، (مـثلا” G بـرای فولادهای کربنی و کم آلیاژی ) می آید و پس از آن چند شماره و حروف دیگر قرار دارد.

اگر قصد خرید محصولات استیل برای مصارف خود را دارید ، می‌توانید از برند معتبر و حرفه‌ای آرتا استیل تهران که تجربه کافی در زمینه ارائه محصولات استنلس استیل دارد ، محصول مورد نظر خود را سفارش دهید. همچنین شما به راحتی می‌ توانید با کارشناسان ما تماس و نسبت به ثبت سفارش خود اقدام نمایید .