نام گذاری فولاد ها بر اساس انواع استانداردهای مختلف فولاد مثل Din آلمان، AISI آمریکا و ... متفاوت است. حتما پیش آمده که به نوعی از نام گذاری فولاد برخورده باشد و معنی آن را ندانید. در این مقاله به توضیح انواع استانداردهای فولاد و سیستم نام گذاری مخصوص هر یک از آن‌ها طبق توضیحات کتاب کلید فولاد پرداخته‌ایم. مطمئن باشید بعد از خواندن این مقاله دیگر هیچ فولادی برای شما غریبه نخواهد بود و شما نام همه فولادها را بر اساس استانداردشان خواهید دانست! با آی فولاد همراه باشید.
نام گذاری فولادها بر اساس استاندارد DIN آلمان
DIN ، انستیتوی استاندارد سازی کشور آلمان است که در سال 1917 تاسیس شده است. استانداردهای DIN هر 5 سال مورد بازبینی قرار می‌گیرند. نام کوتاه فولادها بسته به خواص کاربردي و بسته به ترکیب شیمیایی آن‌ها ساخته می‌شود.
نامگذاري فولادها بر اساس خواص کاربردي در استاندارد DIN
در اینجا نام کوتاه به فولادهاي عمومی ساختمانی اختصاص داشته که بعد از Stبه معنی فولاد، عددي که مشخص کننده حداقل استحکام کششی است نوشته می‌شود. این عدد بر حسب واحد kg/mm2 بیان شده است. در صورت نیاز به توضیحات ضروري از حروف زیر قبل از St استفاده می‌شود: Q فولادهاي ویژه شکل دادن سرد (کله زنی)،R فولادهاي آرام و نیمه آرام، U فولاد ناآرام (جوشان)، در صورت نیاز درجه کیفیت فولادهاي همانند را با عددي که در انتهاي نام کوتاه فولاد نوشته می‌شود، مشخص می‌کنند.
نام گذاري فولادهاي غیر آلیاژي در استاندارد DIN
برای نشان دادن تمایز فولادهاي غیر آلیاژي یا مشخصه وابستگی آن به گروه معینی از فولادها، بعد از علامت Cحروف زیر با معانی معینی می‌آیند:
f فولاد براي سخت کاري شعله اي و القایی، k فولاد نجیب با مقدار پایین فسفر و گوگرد، m فولاد نجیب با محدوده معنی از گوگرد، q فولادهای کربوره و بهسازی جهت کله زنی سرد.
گاهی بعد از عدد مشخصه مقدار کربن حروف مشخصه زیر می‌آیند: W کیفیت فولاد ابزاری، W1 فولاد با کیفیت ابزاری درجه اول، W2 فولاد ابزاری با کیفیت درجه دوم.
نام گذاري فولادهاي آلياژي در استاندارد DIN
فولادهاي آلیاژي فقط بر حسب ترکیب شیمیایی نامگذاري می‌شوند. این روش، مشخصه دقیق فولاد را بیان می‌کند. به علاوه این روش نامگذاري فولاد را در حالت بلوك خام ریخته گري امکان‌پذیر می‌کند. البته نمی‌توان نوع فرآیند و عملیات حرارتی که روي آن انجام می‌شود و یا خواص استحکامی آن را فهمید. اگر می‌خواهید درباره خواص و ویژگی‌های آن‌ها بیشتر بدانید، مقاله انواع فولاد آلیاژی می‌تواند به شما کمک کند.
نامگذاري کامل یک فولاد آلیاژي به ترتیب زیر است:
حروف شناسایی نوع ذوب ریزي، حروف شناسایی خواصی که مشروط به فرآیند ذوب ریزي و عمل‌آوري آن است، عدد مشخصه کربن، علامت شیمیایی عناصر آلیاژي، عدد مشخصه افزوده هاي آلیاژي، رقم مشخصه محدوده هاي تضمینی، حروف مشخصه وضعیت عملیات حرارتی و عدد مشخصه استحکام کششی تضمینی یا سایر خواص تعیین کننده.
صد برابر مقدار کربن به عنوان عدد مشخصه کربن مطرح می‌شود. در فولادهاي آلیاژي- به منظور رعایت اختصار از فولادهاي غیر آلیاژي قبل از عدد مشخصه قرار می‌گیرد. نشانه عناصر آلياژي براي مشخص کردن عناصرآلیاژي، اصولا نشانه به کار می‌رود. این نشانه‌ها بلافاصله بعد از عدد مشخص کننده میزان کربن قرار می‌گیرند، البته به ترتیب مقدار درصد. در صورت یکسان بودن درصد عناصر، نشانه ها به صورت الفبایی مرتب می‌شوند. بعد از این گروه نشانه ها اعداد مشخصه آلیاژ مانند ترتیب نشانه‌ها می‌آیند، در حقیقت گروه اعداد در کنار هم قرار می‌گیرند.
به عنوان یک قاعده می‌توان گفت که آن دسته از عناصر آلیاژي براي نامگذاري انتخاب می‌شود که براي مشخصه فولاد یا تمایز آن از سایر فولادهاي مشابه لازم است. یعنی اعداد مشخصه مربوط به این آلیاژهاست.
اعداد مشخصه آلیاژها با حاصلضرب مقدار میانگین عناصر آلیاژي (یا مقدار واقعی عناصر آلیاژي در مذاب) در ضرائب مشخصی به دست می‌آیند. اگر مقدار عناصرآلیاژي زیاد باشد به منظور کوتاه شدن عدد مشخصه براي عناصرآلیاژي ضریب 1 به کار می رود، ولی براي کربن همان 100 استفاده می‌شود. براي تمایز فولادهاي کم آلیاژ و پر آلیاژ حرف X در ابتدا می‌آید. سیستم نامگذاری بدینصورت می‌باشد: حرف X قبل از عدد مشخصه کربن، نشانه عناصر آلیاژي تعیین کننده، نشانه عناصر آلیاژی.
اگر عدد مشخصه مقدار کربن به جهت عدم اهمیت حذف شود، به منظور هرچه کوتاه شدن مشخصه فولاد از نوشتن X نیز صرفنظر می‌شود، مثلا .NiCr20TiAl
سيستم نامگذاري فولادهاي ريختگي در استاندارد DIN
نامگذاري فولادهاي ریختگی، چدنهاي خاکستري و چدن هاي چکش خوار با حرف G شروع می‌شود بعد از علامت خط تیره (-) مشخصه فولاد ذکر می‌شود.
علامت كوتاه فولادهاي تندبر در استاندارد DIN
علامت کوتاه فولادهاي تندبر بدین ترتیب نوشته می‌شود که بعد از علامت S اعدادی نوشته می‌شود که به ترتیب مقادیر عناصر آلیاژي تنگستن، مولیبدن، وانادیم و کبالت را بیان می‌کند. در فولادهایی که برخلاف معمول حاوي مقدار بالایی کربن ضمن داشتن ترکیب شیمیایی یکسان هستند، مانند فولادهاي پایه، جهت مشخصه آن بعد از حرف S حرف C قرار می گیرد که دلالت بر مقدار غیر معمول کربن دارد.
شماره گذاری برای فولادها و فولادهای ریختگی طبق استاندارد DIN 17007 شامل هفت عدد به صورت X.XXXX.X می‌باشد. عدد اول از سمت چپ گروه اصلی مواد، 4 رقم وسط شماره نوع مواد و رقم اخر رقم پیوست است.
گروه‌های اصلی مواد عبارتند از: 0 چدنها وآلیاژهای فرو، 1 فولادها، 2 فلزات سنگین غیر از آهن، 3 فلزات سبک، 4 فلزات غیر آهنی، 9 آزاد برای کاربردهای داخلی.
شماره نوع، شامل 4 رقم است که دو رقم اول شماره نوع فولاد و دو رقم بعدي ارقام شمارنده می‌باشند.
نوع فولاد به گروه هاي زیر تقسیم بندي می‌شود:
فولادهاي پایه و کیفی و فولادهاي نجیب، این گروه‌ها بر حسب ترکیب شیمیایی و نیز ویژگی‌هاي قابل توجه که از شرایط فنی کاربردي و تولیدي حاصل می‌شود، به زیر مجموعه‌هاي کوچک‌تر تقسیم بندي می‌شوند.
از ارقام شمارنده نمی‌توان در مورد میزان کربن و عناصر آلیاژي اظهار نظر کرد.
ارقام پیوست فقط وقتی به کار می روند که براي مشخصه واضح مواد لازم است. اولین رقم پیوست جهت مشخصه فرآیند تولید فولاد به کار می‌رود، بدین ترتیب که :
0 نامعین یا اهمیت نامشخص، 1 فولاد توماس ناآرام، 2 فولاد توماس آرام، 3 فولاد نا آرام سایر انواع ذوب ریزی‌ها، مثلا" فولاد ویژه – هوا دمش، 4 فولاد آرام سایر انواع ذوب ریزی‌ها، مثلا فولاد ویژه – هوا دمش، 5 فولاد زیمنس – مارتین ناآرام، 6 فولاد زیمنس – مارتین آرام، 7 فولاد اکسیژن دمش ناآرام، 8 فولاد اکسیژن دمش آرام، 9 فولاد الکترود.
دومین رقم پیوست، جهت مشخصه وضعیت عملیات حرارتی به کار می‌رود: 0 بدون عملیات حرارتی یا عملیات حرارتی دلخواه، 1 بازپخت نرمال، 2 بازپخت نرم، 3 عملیات حرارتی جهت ماشینکاري آسان، 4 بهسازي چقرمه، 5 بهسازي، 6 بهسازي سخت، 7 تغییر شکل سرد، 8 تغییر شکل سرد سختی فنري، 9 عملیات حرارتی بر حسب داده‌هاي مشخص.
یکی از مهمترین مراجع برای شناخت انواع استانداردها و نحوه نام گذاری آن‌ها کتاب کلید فولاد است که برای بسیاری از مهندسان متالورژی یک کتاب مقدس محسوب می‌شود! بنابراین پیشنهاد می‌کنیم که با خواندن مقاله آشنایی با کلید فولاد با این مرجع مهم بیشتر آشنا شوید.
نام گذاری فولادها بر اساس استاندارد AISI/SAE
AISI مخفف عبارت American Iron and Steel Institute، انجمن آهن و فولاد آمريکا است. SAEبه عنوان جامعه مهندسین خودرو در آمریکا شناخته شده است.
در این استاندارد ازچهار رقم براي مشخص کردن فولادهاي کربنی و آلیاژي بر اساس ترکیب شیمیایی استفاده می‌شود، رقم اول از سمت چپ مشخص کننده گروه فولادی است، رقم دوم درصد عنصر غالب و دورقم آخر نشان دهنده میزان کربن برحسب صدم درصد است.
گروه‌های فولادی برای تعیین رقم اول بدینصورت است: عدد 1 براي فولادهاي کربنی، عدد 2 براي فولادهاي نیکل دار، عدد 3 براي فولادهاي نیکل – کرم دار، عدد 4 براي فولادهاي مولیبدن دار، عدد 5 براي فولادهاي کرم دار، عدد 6 براي فولادهاي کرم – وانادیم دار، عدد 7 براي فولادهاي تنگستن دار، عدد 8 براي فولادهاي سیلیسیم – منگنزدار. هم‌چنین در صورت اضافه شدن عنصر بور به آلیاژ جهت افزایش سختی پذیری حرف B و عنصر سرب جهت بهبود قابلیت ماشینکاری حرف L نمایش داده می‌شود.
پیشوند M برای فولاد با کیفیت تجاری و پیشوند E برای فولاد تولید شده با کوره الکتریکی و پسوند Hجهت قابلیت سختی پذیری به کار می‌روند.
در این استاندارد نامگذاری فولادهای زنگ نزن کارشده با 3 رقم نشان داده می‌شود. بدین صورت که رقم اول گروه فولادی را مشخص می‌کند، عدد 2 و3 سری فولادهای زنگ نزن آستنیتی و رقم 4 فولادهای زنگ نزن مارتنزیتی و فریتی هستند. در این سیستم رقم دوم و سوم ترکیب شیمیایی آلیاژ را به ما نمی‌دهد.
نام گذاری فولادها بر اساس استاندارد ASTM
ASTM مخفف عبارت American Society for Testing and Materials، موسسه آزمون مواد آمریکا می‌باشد که در سال 1902 تاسیس شد.
این سیستم شامل 5 عدد و یک حرف است، حرف A مختص فلزات آهنی است که به زیر مجموعه‌های فولاد کربنی، چدن، فولاد آلیاژی یا فولاد زنگ نزن تقسیم نمی‌کند. سه رقم اول یک شماره ترتیبی است که مستقیما با خواص فلز ارتباطی ندارد. حرف M نشان دهنده آن است که استاندارد مطابق با واحد های SI نوشته شده است. و دو رقم آخر نشان‌دهنده سال بازبینی یا انتشار استاندارد است. از واژه گرید، تایپ و کلاس نیز به ترتیب برای مشخص کردن ترکیب شیمیایی، روش اکسیژن زدایی و سایر ویژگی‌ها مانند استحکام یا پرداخت سطحی نیز استفاده می‌شود.
به طور مثال نمونه ای از استانداردهای ASTM در این قسمت آمده است:
ASTM A 516/A 516M-01 Grade 70 – Pressure Vessel Plates, Carbon Steel, for Moderateand Lower- Temperature Service
