راهنمای نام گذاری فولاد ها

در استانداردهای مختلف از روشهای خاصی برای نام گذاری فولاد استفاده می شود. یادگیری سیستم نام گذاری فولاد این امکان را به مخاطب می دهد تا با ترکیبات شیمیایی فولادهای آلیاژی آشنا شود. به همین جهت در این مقاله از فولاد ایرانیان شما را با اصول نام گذاری فولاد آشنا می کنیم.

نام گذاری فولاد ها به چه شکلی انجام میشود؟

انواع خاصی از فولادهای کربن و فولادهای آلیاژی با یک سیستم چهار رقمی AISI / SAE نام گذاری شده اند که طبق ترکیبات شیمیایی استاندارد، گریدهای آنها مشخص می شود. سیستم SAE با استفاده از سیستم چهار رقمی اساسی برای تعیین ترکیب شیمیایی کربن و آلیاژهای فولادی استفاده می کند. ساده ترین سیستم نام گذاری فولاد در شکل 1 نشان داده شده است.

این عکس بیان می کند که سیستم SAE-AISI از شماره چهار رقمی برای نامگذاری فولاد کربنی و آلیاژی استفاده می کند و به ترکیب شیمیایی خاص خود اشاره دارد. با این حال، لازم به ذکر است که انواع خاصی از فولادهای آلیاژی نیز وجود دارد که با پنج رقم (51xxx; 52xxx) نام گذاری می شوند.

سیستم SAE با استفاده از سیستم چهار رقمی اساسی برای تعیین ترکیب شیمیایی کربن و آلیاژهای فولادی استفاده می کند. اولین رقم (1) این نشان دهنده یک فولاد کربن است؛ به عنوان مثال، فولادهای کربن شامل XXX1 گروه در سیستم SAE-AISI هستند و به دلیل اختلاف در خواص بنیادی در آنها به چهار دسته تقسیم می شوند. سالهای زیادی، انواع خاصی از فولادهای کربنی و فولادهای آلیاژی با یک سیستم چهار رقمی AISI / SAE تعیین شده اند که طبق ترکیبات شیمیایی استاندارد، گریدهای آنها مشخص می شود.

بدین ترتیب، فولادهای کربنی ساده در سری 10xx  (حاوی حداکثر 1.00٪ Mn) قرار میگیرند. فولادهای کربنی که سولفور به آن ها افزوده شوند در سری 12xx؛ و فولادهای کربنی که  سولفورو فسفر به آنها اضافه  شوند در سری 13xx؛ و فولاد کربنی دارای منگنز بالا (تا سطح 1.65٪) که برای کاربردهایی که نیاز به ماشینکاری خوب دارند تولید می شود در سری 15xx قرار می گیرند.

سپس سیستم SAE-AISI تمام فولادهای آلیاژی دیگر را با استفاده از شاخص چهار رقمی مشابه به صورت زیر طبقه بندی می کند:

1 - فولادهای نیکل

2- فولاد نیکل کروم

3- فولاد مولیبدن

4- فولاد کروم

5 - فولاد کروم و وانادیوم

6 - فولاد تنگستن کروم

7 - فولاد سیلیکون منگنز

رقم دوم سری نشان دهنده غلظت عنصر اصلی در درصد (1 برابر 1٪) است. دو رقم آخر سری نشان دهنده غلظت کربن تا 0.01٪ می باشد.

به عنوان مثال:

SAE 5130 نشان دهنده آلیاژ فولاد کرومی است که حاوی 1٪ کروم و 30٪ کربن است.

حروف اضافی بین رقم دوم و سوم شامل B است، زمانی که بور ( 000 - 0.003 درصد) برای افزایش سختی پذیری اضافه می شود و L برای افزودن سرب (بین 0.15 تا 0.35 درصد) برای ماشینکاری افزوده می شود. پیشوند M برای تعیین فولاد با کیفیت تجاری مورد استفاده قرار می گیرد.

سیستم نامگذاری فولاد طبق استاندارد DIN

فولادهایی که فقط کربن دارند و آلیاژی نیستند، از نام کوتاه برای نام گذاری آنها استفاده می شود. در این نامگذاری از حرف C  و عدد در کنار آن استفاده می شود. حرف C به معنای وجود کربن در فولاد است و عدد کنار آن میزان کربن  را نشان می دهد. اگر فولاد مشخصه متفاوتی با سایر فولادها داشته باشد در کنار این نامگذاری از نمادهای دیگر استفاده می شود که در ادامه معنی این نمادها را به شما خواهیم گفت.

f: فولاد براب سخت کاری شعله ای و القایی، مثلا cf53

k: فولاد نجيب با مقدار پائين فسفر و گوگرد، مثلاً Ck15

m: فولاد نجيب با محدوده معيني از گوگرد- نه فقط حد مجاز بالا- ، مثلاً Cm35

q: فولاد كربوره و بهسازي جهت كله زني، Heading، سرد، مثلاً Cq35

گاهي اوقات بعد از عدد مشخصه مقدار كربن، حرف مشخصه زير نيز مي آيد که کیفیت فولاد مورد نظر را شرح می دهد:

w: كيفيت فولاد ابزار، مثلاً C110W

w₁: فولاد ابزار با كيفيت درجه اول، مثلاً C80W1

w₂: فولاد ابزار با كيفيت درجه دوم، مثلاً C80W2

نامگذاری فولادهای آلیاژی طبق DIN

این نوع فولادها طبق ترکیب شیمیایی نامگذاری می شوند. در این روش از نامگذاری فولاد، نوع عملیات حرارتی که روی آلیاژها انجام می‌شود و یا خواص مکانیکی مانند استحکام مشخص نمی شود. اینکه فولادهای آلیاژی را به چه ترتیب نامگذاری می کنند در ادامه شرح داده شده است.

ترتیب نام گذاری فولاد آلیاژی به صورت زیر است:

1. حروف شناسايي نوع ذوب ريزي
2. حروف شناسايي خواصي كه مشروط به فرآيند ذوب ريزي و عمل آوري آن است
3. عدد مشخصه كربن
4. علامت شيميايي عناصر آلياژي
5. عدد مشخصه افزوده هاي آلياژي
6. رقم مشخصه محدوده هاي تضميني
7. حروف مشخصه وضعيت عمليات حرارتي
8. عدد مشخصه استحكام كششي تضميني و يا ساير خواص تعيين كننده

عدد مشخصه کربن

دراین دسته از نام گذاری فولاد، برای اینکه نام طولانی نداشته باشد حرف C حذف می شود. اگر بعضی از آلیاژهای بسیار مشابه باشند، در صورت نیاز عدد مشخصه کربن یک واحد کم و یا زیاد نوشته می شود. لازم است بدانید که عدد مشخصه کربن، صد برابر مقدار کربن واقعی نوشته می شود.

علامت شیمیایی عناصر آلیاژی

بعد از عدد مشخصه کربن از از این علائم استفاده می شود. بعد از این علائم عدد مشخصه مقدار عناصر آلیاژی به کار می رود. هنگام نوشتن درصد عناصر آلیاژی، فولادها به دو دسته فولاد پرآلیاژ و فولاد کم آلیاژ دسته بندی می شود. اگر فولاد کمتر از 5 درصد وزنی عنصر آلیاژی داشته باشد از ضرایب معین استفاده می شود. این ضرایب اعداد 4، 10 و 100 هستند. عناصری که در رده ی ضریب 4 قرار می گیرند W, Si, Ni, Mn, Cr, Co و عناصری که در رده ضریب 10 قرار می گیرند Ti, Mo, Al, V, Cu و در نهایت در رده ضریب 100 عناصر N, C, S, P قرار می گیرند.

به عنوان مثال فولاد 15Cr3، دارای 15 درصد کربن و 0.75 درصد کرم می باشد.

هنگام نام گذاری فولادهای پرآلیاژ، به ابتدای نام از حرف X استفاده می شود. در این نام گذاری ضریب کربن همان 100 و ضریب عناصر دیگر یک می باشد. در این جا ابتدا حرف X و سپس عدد مشخصه کربن، در ادامه علائم عناصر شیمیایی و در انتهای عددهای مشخصه آنها به ترتیب نوشته می شود.

به عنوان مثال X20Cr13 ، شامل 20 درصد کربن و 13 درصد کروم است.

از انواع مختلف مقاطع فولادی می توان به انواع ورق فولادی اشاره کرد که در گریدهای مختلف و پرکاربرد تولید می شود و با توجه به آلیاژهایی که دارد به روشی خاص نامگذاری می شوند.

تهیه شده توسط تیم تولید محتوای فولاد ایرانیان