نام گذاری فولاد: طبقه بندی، علامت گذاری و تفسیر

2024 نویسنده: Howard Calhoun | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-17 10:25

امروزه، تنوع بسیار زیادی از فولادهای تولیدی وجود دارد. هر متخصصی که با آنها سر و کار دارد باید بتواند بین آنها تمایز قائل شود و این کار را با سرعت کافی انجام دهد. برای تعیین ترکیب شیمیایی و خواص فیزیکی، نام های فولادی توسعه داده شده است که باید بدانید.

طبقه بندی عمومی فولاد

اول از همه باید بدانید که فولاد خود آلیاژی است که از فلز و کربن تشکیل شده است. دومین نکته مهم این است که کربن حاوی بیش از 2،14٪ در ترکیب نیست. به فولاد سختی می دهد اما با افزایش آن شکنندگی ماده اولیه نیز افزایش می یابد. علاوه بر این، شایان ذکر است که طبقه بندی اساسی فولاد بر اساس ترکیب شیمیایی آلیاژ است. بر این اساس، دو گروه بزرگ متمایز می شوند - کربن و آلیاژ. فولادهای کربنی به نوبه خود به دو دسته کم کربن، کربن متوسط و کربن بالا تقسیم می شوند. محتوای عنصر اصلی در آنها به ترتیب: تا 0.25٪، از 0.25٪ تا 0.6٪، بیش از 0.6٪ است. برای فولادهای آلیاژی نیز طبقه بندی مشابهی به گروه های کوچکتر وجود دارد. کم آلیاژحاوی حداکثر 2.5٪ عناصر آلیاژی، متوسط آلیاژی - از 2.5٪ تا 10٪، آلیاژ بالا - بیش از 10٪.

فولاد بسته به خواص فیزیکی آن را می توان به ساختاری و ابزاری تقسیم کرد. مواد دسته اول برای استفاده بیشتر در زمینه صنعت و ساخت و ساز در نظر گرفته شده است؛ اکثر ابزارهای برش و قالب های اندازه گیری از مواد اولیه دسته دوم ذوب می شوند.

رمزگشایی فولادهای ساختاری

می توانید با چند مثال ساده از نامگذاری فولاد شروع کنید. به عنوان مثال، فولاد سازه ای که در ترکیب خود عناصر آلیاژی ندارد و همچنین با کیفیت معمولی مشخص می شود، با حروف "St" مشخص می شود. معمولاً این حروف با تعدادی اعداد دنبال می شوند. آنها محتوای کربن در نوع خاصی از آلیاژ را نشان می دهند و محاسبه بر حسب دهم درصد است. اگر این اعداد با ترکیبی از حروف مانند "KP" دنبال شوند، این نشان دهنده عبور ناقص فرآیند اکسید زدایی فولاد در کوره است. به این ترتیب، همانطور که با نام فولادی "KP" نشان داده شده است، یک آلیاژ از نوع جوش به دست می آید. اگر آنها نیستند، پس مواد اولیه متعلق به نوع آرام است.

فولاد ساختاری کم آلیاژ طبق اصل کمی متفاوت علامت گذاری می شود. فرض کنید نام فولاد 09G2S باشد. این محصول حاوی 0.9 درصد کربن خواهد بود و از سیلیکون و منگنز به عنوان عناصر آلیاژی استفاده می شود. محتوای آنها در این محصول در محدوده 2.5٪ است. یک علامت گذاری مشابه، به عنوان مثال،مواد 10HSND و 15 HSND. همانطور که می بینید، تفاوت اصلی فقط در محتوای کمی کربن است. همچنین از نام تجاری مشخص شد که هیچ یک از حروف ارزش عددی ندارند. این نشان می دهد که هر یک از عناصر آلیاژی ذکر شده در ترکیب بیش از 1٪ از جرم کل وجود ندارد.

نوع دیگری از علامت گذاری وجود دارد - 20X، 30X، و غیره. این نیز فولاد آلیاژی ساختاری است، اما کروم جزء اصلی در ترکیب آن خواهد بود. در این حالت، رقم اول میزان کربن را در صدم درصد نشان می دهد نه دهم. نمونه ای از چنین فولادی 30KhGSA است. مقدار کربن 0.3٪ و از مواد افزودنی - سیلیکون، منگنز و کروم خواهد بود. هیچ ضرایب دیجیتالی وجود ندارد، به این معنی که محتوای هر یک از آنها از 1-1.5٪ تجاوز نمی کند.

تنوع نامگذاری

تعیین گریدهای فولادی همیشه محتوای هیچ ماده ای را نشان نمی دهد. در برخی موارد، تعیین حروف تعلق مواد خام به هر طبقه و گروهی از کالا را تعیین می کند. به عنوان مثال، گروه خاصی از فولادهای ساختاری وجود دارد که برای تولید بلبرینگ در نظر گرفته شده است. همه آلیاژهای متعلق به این دسته دارای حرف "Ш" هستند که در همان ابتدای علامت گذاری قرار دارد. پس از آن، تعیین عناصر فولادی با نشان دادن محتوای کمی آنها ادامه می یابد. به عنوان مثال، برندهای محصول ШХ4 و ШХ15. علاوه بر آهن و کربن، این ترکیب شامل کروم به ترتیب 0.4% و 1.5% می باشد.

یکی دیگر از ویژگی های علامت گذاری، معرفی یک حرف است"به". بلافاصله بعد از اولین ارقام که میزان کربن را نشان می دهد قرار می گیرد. وجود این حرف در نام فولاد سازه نشان دهنده تعلق آن به کلاس بدون آلیاژ است. علاوه بر این، مواد خام با علامت "K" برای ایجاد دیگ های بخار و مخازن در نظر گرفته شده است که در آینده تحت فشار بالا کار می کنند. علامت گذاری بسیار ساده به نظر می رسد، به عنوان مثال، 20K، 22K، و غیره.

در انتهای علامت گذاری فولاد سازه، حرف "L" می تواند ایستاده باشد. وجود آن نشان می دهد که محصولات آلیاژی هستند و خواص ریخته گری بهبود یافته ای دارند (40ХЛ).

ساخت و ساز، آلیاژ ابزار

همانطور که می بینید حروف در تعیین فولاد نقش تعیین کننده ای دارند. بنابراین، برای مثال، بدون دانستن رمزگشایی آنها، مقابله با نوع ساخت فولاد دشوار خواهد بود. اولاً، چنین مواد اولیه در همان ابتدا با حرف "C" مشخص می شود. اعدادی که بلافاصله بعد از آن می آیند محتوای کربن را نشان نمی دهند، بلکه قدرت تسلیم مواد را نشان می دهند. علاوه بر حرف اصلی، برخی از نامگذاری های کمکی نیز استفاده می شود. حرف "T" نشان می دهد که فولاد از محصولات نورد مقاوم در برابر حرارت عبور کرده است، "K" - افزایش مقاومت در برابر خوردگی، "D" - افزایش مقدار کمی مس در آلیاژ.

در مورد رمزگشایی نام فولاد نوع ابزار، در همان ابتدا با حرف "U" شروع می شود. این اوست که نشان می دهد که مواد اولیه متعلق به ابزار استنوع در این مورد، مانند ساختاری، اعداد زیر میزان کربن موجود در ترکیب را نشان می دهد. علاوه بر این، لازم به ذکر است که فولاد ابزار می تواند از کیفیت و کیفیت بالایی برخوردار باشد. حرف "A" در انتهای علامت گذاری چنین آلیاژی به جدا کردن آنها از نمرات معمولی کمک می کند. همچنین، ترکیب ممکن است گاهی اوقات محتوای منگنز افزایش یافته باشد، در صورت لزوم برای استفاده در آینده. چنین ترکیباتی یک حرف اضافی "G" در علامت گذاری خواهند داشت. علامت گذاری فولاد ابزار به این شکل است: U8، U8A یا U8GA.

علاوه بر این، شایان ذکر است که تعیین فولادهای آلیاژی نوع ابزار مطابق با قوانین تعیین فولادهای ساختاری انجام می شود.

فولاد برقی پرسرعت

اگر در مورد دسته آلیاژهای پرسرعت صحبت کنیم، علامت گذاری آنها با حرف "P" شروع می شود. بلافاصله پس از آن اعدادی وجود دارد که محتوای کمی تنگستن در آلیاژ را نشان می دهد. علاوه بر این، همه چیز مطابق با همان اصلی است که در بالا توضیح داده شد. یک حرف وارد می شود که نشان دهنده یک عنصر خاص است، پس از آن یک عدد نشان می دهد که تعداد عناصر موجود در ترکیب را نشان می دهد.

یکی از ویژگی های چنین آلیاژهایی این است که علامت گذاری آنها هرگز نشانگر حروف و عدد کروم نیست، زیرا محتوای آن در این نوع مواد همیشه 4٪ است. همین امر در مورد کربن نیز صدق می کند، اما محتوای آن متناسب با محتوای وانادیوم در ترکیب خواهد بود. معمولاً مقدار وانادیوم کمتر از 2.5٪ است و بنابراین نه حرفی نشان داده می شود و نه عددی.اگر به دلایلی محتوای عنصر افزایش یابد ، نامگذاری آن در انتهای علامت گذاری وارد می شود. نام فولاد کربنی پرسرعت معمولاً شامل حروفی مانند H، X، Yu، T است که به ترتیب محتوای نیکل، کروم، آلومینیوم و تیتانیوم را نشان می‌دهد.

به ویژه ارزش برجسته کردن نام آلیاژهای الکتریکی بدون آلیاژ را دارد. آنها اغلب آهن فنی نامیده می شوند. ویژگی اصلی آنها حداقل مقاومت الکتریکی است که با محتوای کربن بسیار کم - حدود 0.04٪ به دست می آید. اگر در مورد ویژگی های علامت گذاری این نوع آهن فنی صحبت کنیم ، در این صورت شامل عدم وجود کامل حروف است ، در اینجا فقط اعداد وجود دارد. به عنوان مثال، فولاد 10880 یا 20880. رقم اول نشان دهنده نوع پردازش آلیاژ است که می تواند نورد گرم یا آهنگری باشد - 1، کالیبره شده - 2. رقم دوم نشان دهنده ضریب پیری فلز است. در این حالت، 0 نشان می دهد که ضریب نرمال نشده است، 1 - نرمال شده است. رقم سوم نشان می دهد که مواد با توجه به مشخصه ای که به عنوان اصلی انتخاب می شود به گروه خاصی تعلق دارد. دو رقم آخر یعنی چهارمین و پنجمین ضریب مشخصه انتخاب شده را نشان می دهد.

اصول نامگذاری خود در اتحاد جماهیر شوروی ایجاد شد. تعیین GOST فولادها که امروزه مورد استفاده قرار می گیرد نیز بر اساس اسناد شوروی است. بر این اساس، فولاد با GOST نه تنها در روسیه، بلکه در کشورهای CIS نیز مشخص شده است.

تعیینعناصر آلیاژی

همانطور که قبلا مشخص شد، عناصر آلیاژی افزودنی های خاصی هستند که به منظور تغییر هر گونه ویژگی و ویژگی فیزیکی به ترکیب وارد می شوند. برای رمزگشایی موفقیت آمیز این نوع آلیاژها، دانستن نام عناصر آلیاژی در فولاد آلیاژی ضروری است.

برای تعیین، از حروفی مانند X، C، T، D، V، G، F، R، A، N، K، M، B، E، C، Yu استفاده می شود. به عناصر شیمیایی مانند: Cr، Si، Ti، Cu، Wo، Mn، W، B، N، Ni، Co، Mo، Nb، Se، Zr، Al. برای رمزگشایی، باید بدانید که کدام عناصر به این ترتیب تعیین می شوند: کروم، سیلیکون، تیتانیوم، مس، تنگستن، منگنز، وانادیم، بور، نیتروژن، نیکل، کبالت، مولیبدن، نیوبیم، سلنیوم، زیرکونیوم، آلومینیوم، به ترتیب.

فولادهای آلیاژی

تعیین آنها طبق همان اصولی که در بالا توضیح داده شد انجام می شود. جایی که اولین ارقام محتوای کربن است، و سپس فهرستی از مواد افزودنی وجود دارد که محتوای آنها را با اعداد وارد شده بلافاصله پس از تعیین عنصر نشان می‌دهد.

با این حال، طبقه بندی دیگری از فولادهای آلیاژی وجود دارد - بر اساس کیفیت. کیفیت چنین آلیاژهایی به میزان گوگرد و فسفر بستگی دارد که ناخالصی های مضری هستند که به طور کامل قابل حذف نیستند.

اساساً همه فولادها متعلق به آلیاژهای با کیفیت هستند. محتوای گوگرد و فسفر هر دو در چنین موادی حدود 0.035٪ است و علامت گذاری آنها استاندارد است که در بالا توضیح داده شد. در مرحله بعد، گریدهای با کیفیت بالا از آلیاژها می آیند. آنها حاوی گوگرد وفسفر به 0.025 درصد کاهش یافت. در انتهای هر برندی از فولاد آلیاژی مرغوب، حرف A قرار می گیرد و گروه آخر، مخصوصاً فولاد مرغوب. مقدار گوگرد در ترکیب تا 0.015٪، فسفر تا 0.025٪ است. مواد اولیه از این نوع با حرف "Ш" مشخص می شود که در انتها تنظیم شده و با خط تیره نوشته می شود.

به عنوان مثال، فولاد X5CrNi18-10 را در نظر بگیرید. عدد 5 میزان کربن را در صدم درصد نشان می دهد، یعنی در اینجا 0.05 درصد است. سپس نام‌های Cr و Ni می‌آیند که نشان می‌دهد این ترکیب حاوی کروم و نیکل است. سپس اعداد مربوط به تعیین کمی این دو عنصر به ترتیب 18% و 10% هستند. ویژگی علامت گذاری فولادهای آلیاژی این است که بعد از حرف ممکن است اصلاً ضریب عددی وجود نداشته باشد. این بدان معنی است که در آلیاژ از 1 تا 1.5٪ است. با افزایش کسر جرمی هر عنصر، مقدار آن نشان داده می شود.

فولاد ضد زنگ

فولاد ضد زنگ مانند هر ماده خام دیگری برچسب گذاری شده است. نامگذاری این نوع آلیاژ به منظور نشان دادن ترکیب شیمیایی و آشکار ساختن خواص اصلی آن است که بسیار مهم است.

از آنجایی که این آلیاژ در بسیاری از کشورهای جهان ساخته می شود، تعیین فولاد ضد زنگ می تواند طبق برخی قوانین بین المللی باشد. با این حال، امروزه چنین قوانینی وجود ندارد و به همین دلیل کشورهای مختلف هنگام برچسب زدن محصولات، با اسناد نظارتی خود هدایت می شوند. به عنوان مثال، تولیدکنندگان فولاد اروپایی کالاهای خود را مطابق با علامت گذاری می کنندقوانین EN 100 27. فدراسیون روسیه بر دستورالعمل های GOST تکیه می کند که بر اساس استانداردهای علامت گذاری شوروی توسعه یافته است.

به عنوان مثال، فولاد ضد زنگ P265BR آلیاژی است که در اروپا تولید می شود. حرف اول نشان می دهد که فولاد برای ساخت مخازن تحت فشار در نظر گرفته شده است. اعداد مقدار قدرت تسلیم آلیاژ است که 265 N/mm2 است. دو حرف آخر یک نام اضافی هستند. "B" نشان می دهد که فولاد برای سیلندر گاز فشرده استفاده می شود، "R" نشان دهنده دمای اتاق است.

اجزای سازنده فولاد ضد زنگ و نامگذاری آنها

در مورد تعیین فولاد ضد زنگ در روسیه، طبق GOST، تمام حروف عناصر شیمیایی یکپارچه هستند و سپس با دانستن رمزگشایی آنها، می توانید ترکیب و خواص مواد را به راحتی تعیین کنید.

شامل:

• С - سیلیکون. برای جلوگیری از تشکیل رسوب بر روی سطح فلز پس از عملیات حرارتی وارد ترکیب شده است.
• Yu - آلومینیوم. این جزء برای دستیابی به ساختار فلزی ضد زنگ پایدار و همچنین برای کاهش خطر ناخالصی های خارجی که ممکن است در هنگام تماس آلیاژ یا محصول آلیاژی با مایع در حال جوش ایجاد شود، اضافه می شود.
• X - کروم. این عنصر اصلی ترین عنصر در ترکیب فولاد ضد زنگ است، زیرا درجه مقاومت در برابر خوردگی به آن بستگی دارد.
• P - بور. این عنصر همچنین مسئول افزایش مقاومت در برابر خوردگی، مشروط به قرار گرفتن در معرض استدماهای بالا یا محیط های شیمیایی تهاجمی روی فلز.
• K - کبالت. برای تثبیت اثر کربن موجود در فرمول استفاده می شود.
• M - مولیبدن. در صورت نیاز به افزایش مقاومت فولاد در برابر یک محیط گاز تهاجمی، به ترکیب وارد می شود.
• F - وانادیوم. برای افزایش شاخص پلاستیسیته آن در صورت لزوم به ترکیب فولاد وارد می شود.

رمزگشایی علامت‌ها

اصل رمزگشایی علامت گذاری فولاد ضد زنگ را می توان با استفاده از مثالی از آلیاژ 38KhN3MF در نظر گرفت، جایی که اعداد 38 محتوای کربن 0.33٪ -0.4٪ را نشان می دهد. بعد حرف "X" می آید که نشان دهنده وجود کروم است. از آنجایی که هیچ ضریبی بعد از حرف وجود ندارد، کسر جرمی آن حدود 1٪ یا کمی کمتر است. این آلیاژ معمولاً حاوی 1.2 تا 1.5 درصد کروم است. پس از آن نام نیکل و عدد 3 می آید، یعنی محتوای آن حدود 3-3.5٪ است. آخرین نامگذاری ها M و F - مولیبدن و وانادیم هستند. از آنجایی که هیچ رقمی وجود ندارد، کسر جرمی کمتر از 1٪ است. برای این نوع مواد اولیه، مقدار مولیبدن 0.35-0.45% و وانادیم 0.1-0.18% است.

این آلیاژها در ابتدا با مقاومت بالا در برابر خوردگی مشخص می شوند، اما در صورت افزودن مس بیشتر می توان درجه حفاظت را حتی بیشتر افزایش داد. چنین محصولاتی با وجود یک حرف اضافی "D" در علامت گذاری مشخص می شود. همچنین منگنز "G" و تیتانیوم "T" را می توان به ترکیب اضافه کرد.

همانطور که از همه موارد بالا می بینید، درک علامت گذاری فولاد چندان دشوار نیست. برای افراد مرتبط با صنعت، این دانشاجباری هستند. برای یک فرد معمولی، توانایی رمزگشایی علامت گذاری می تواند کمک زیادی به انتخاب یک ماده برای هر یک از اهداف فردی آنها کند. این بسیار مهم است، زیرا می توانید با خواندن نامی که سازنده به جا گذاشته است، به طور دقیق از ترکیب شیمیایی و خواص فیزیکی محصول مطلع شوید. در قلمرو فدراسیون روسیه، علامت گذاری مطابق با یک GOST واحد انجام می شود و بنابراین در هر منطقه یکسان خواهد بود.