Стандартная система нумерации сплавов для марок стали
Система марок стали SAE представляет собой стандартную систему нумерации сплавов (SAE J1086 – Нумерация металлов и сплавов) для марок стали , поддерживаемую SAE International .
В 1930-х и 1940-х годах Американский институт чугуна и стали (AISI) и SAE были вовлечены в усилия по стандартизации такой системы нумерации для сталей. Эти усилия были схожи и значительно пересекались. В течение нескольких десятилетий системы были объединены в совместную систему, обозначенную как марки стали AISI/SAE . В 1995 году AISI передал дальнейшее обслуживание системы SAE, поскольку AISI никогда не писала никаких спецификаций. [1]
Сегодня котировки и сертификации стали обычно ссылаются как на SAE, так и на AISI, не всегда с точной дифференциацией. Например, в области сплава/марки сертификат может ссылаться на «4140», «AISI 4140» или «SAE 4140», и в большинстве применений легкой промышленности любой из вышеперечисленных принимается как адекватный и считается эквивалентным для выполняемой работы, пока конкретная спецификация, указанная проектировщиком (например, «4140 бар по ASTM-A108» или «4140 бар по AMS 6349»), сертифицирована в сертификате. Номер сплава — это просто общий классификатор, тогда как сама спецификация сужает сталь до очень конкретного стандарта.
Соответствие системы марок стали SAE другим системам нумерации сплавов, таким как унифицированная система нумерации ASTM-SAE (UNS), можно увидеть в таблицах перекрестных ссылок (в том числе приведенных ниже).
Система AISI использует буквенный префикс для обозначения процесса производства стали . Префикс «C» обозначает мартеновскую , электродуговую или кислородно-конверторную сталь, тогда как «E» указывает только на электродуговую сталь. [2] [3] Буква «L» в названии марки указывает на свинец в качестве добавленного ингредиента; например, 12L14 — это распространенная марка, которая представляет собой 1214 со свинцом, добавленным для обрабатываемости.
К марке стали могут быть добавлены суффиксы, которые указывают на процесс формовки, используемый для создания детали. Они могут включать холодную обработку (CDS), горячую обработку (HR), закалку и отпуск (Q&T) и другие методы.
Углеродистая сталь
Углеродистая сталь и легированная сталь обозначаются четырехзначным числом, где первая цифра указывает основной легирующий элемент(ы), вторая цифра указывает элемент(ы) tg (высшего сорта), а последние две цифры указывают количество углерода в сотых долях процента ( базисных пунктах ) по весу. Например, сталь 1060 — это обычная углеродистая сталь, содержащая 0,60% по весу C. [4]
Суффикс "H" может быть добавлен к любому обозначению, чтобы обозначить, что закаливаемость является основным требованием. Химические требования ослаблены, но значения твердости определены для различных расстояний в тесте Джомини . [3]
Нержавеющая сталь
Нержавеющие стали, с другой стороны, обозначаются трехзначными числами. В отличие от марок углеродистой и легированной стали, последние две цифры не представляют содержание углерода.
Серия 100
Тип 102 — аустенитная нержавеющая сталь общего назначения
Серия 200 — аустенитные хромоникельмарганцевые сплавы
Тип 201 — аустенитный, поддающийся закалке
Серия 300 — аустенитные хромоникелевые сплавы
Диаграмма Шеффлера
Тип 301 — высокопластичный, для формованных изделий. Также быстро затвердевает при механической обработке. Хорошая свариваемость. Лучшая износостойкость и усталостная прочность, чем у 304.
Тип 302 — та же коррозионная стойкость, что и 304, с немного более высокой прочностью за счет дополнительного углерода.
Тип 304 — наиболее распространенная марка; классическая нержавеющая сталь 18/8 (18% хрома, 8% никеля). За пределами США она широко известна как «нержавеющая сталь A2» в соответствии с ISO 3506 (не путать с инструментальной сталью A2). [6] Японская эквивалентная марка этого материала — SUS304.
Тип 304L — то же, что и марка 304, но с меньшим содержанием углерода для улучшения свариваемости. Немного слабее, чем 304.
Тип 304LN — то же, что и 304L, но в него также добавлен азот для получения гораздо более высокого предела текучести и прочности на разрыв, чем у 304L.
Тип 305 — то же, что и 304, но с большим содержанием никеля для снижения упрочнения при деформации.
Тип 308 — используется в качестве присадочного металла при сварке 304.
Тип 309 — более высокая термостойкость, чем у 304, также иногда используется в качестве присадочного металла при сварке разнородных сталей, наряду с инконелем .
Тип 310 310S — это высоколегированная аустенитная нержавеющая сталь, используемая для высокотемпературного применения. Высокое содержание хрома и никеля придает стали отличную стойкость к окислению, а также высокую прочность при высокой температуре. Эта марка также очень пластична и имеет хорошую свариваемость, что позволяет широко использовать ее во многих областях применения. [7]
Тип 316 — вторая по распространенности марка (после 304); для пищевой и хирургической нержавеющей стали ; легирование молибденом предотвращает определенные формы коррозии. Также известна как нержавеющая сталь морского класса из-за ее повышенной стойкости к хлоридной коррозии по сравнению с типом 304. 316 часто используется для строительства заводов по переработке ядерного топлива .
Тип 316L — это сверхнизкоуглеродистая марка 316, обычно используемая в часах из нержавеющей стали и морских приложениях, а также исключительно в производстве сосудов высокого давления для реакторов с кипящей водой из-за ее высокой стойкости к коррозии. Также обозначается как «A4» в соответствии с ISO 3506. [6]
Тип 316LN — то же, что и 316L, с добавлением азота для получения более высокого предела текучести и прочности на разрыв, чем у 316L.
Тип 316Ti — вариант типа 316, включающий титан для термостойкости. Используется в гибких дымоходных вкладышах.
Тип 410 — мартенситный (высокопрочный железо/хром). Износостойкий, но менее коррозионностойкий. [9]
Тип 416 — легко обрабатывается благодаря добавлению серы
Тип 420 — мартенситная сталь для столовых приборов; похожа на оригинальную нержавеющую сталь Brearley. Отличная полируемость.
Тип 430 — декоративный, например, для отделки автомобилей; ферритный. Хорошая формуемость, но с пониженной температурной и коррозионной стойкостью.
Тип 439 — ферритный сорт, более высокая версия сорта 409, используемая для секций выхлопных газов каталитического нейтрализатора. Повышенное содержание хрома для улучшения стойкости к высокотемпературной коррозии/окислению.
Тип 440 — более высокая марка стали для ножей, с большим содержанием углерода, что позволяет лучше сохранять остроту режущей кромки при правильной термообработке. Ее можно закалить до твердости примерно 58 по Роквеллу , что делает ее одной из самых твердых нержавеющих сталей. Благодаря своей прочности и относительно низкой стоимости большинство демонстрационных и копийных мечей или ножей изготавливаются из нержавеющей стали 440. Доступно в четырех марках:
Тип 440А — содержит наименьшее количество углерода, что делает его наиболее устойчивым к пятнам.
Тип 440B — немного больше углерода, чем 440A.
Тип 440C — имеет наибольшее количество углерода среди разновидностей типа 440. Самый прочный и считается более желанным в производстве ножей, чем тип 440A [ требуется ссылка ] , за исключением дайвинга или других применений в соленой воде. Этот вариант также более доступен, чем другие разновидности типа 440. [10]
Тип 440F — легкообрабатываемый вариант. Содержит такое же высокое содержание углерода, как и тип 440C.
Тип 446 — ферритный, предназначенный для эксплуатации при повышенных температурах и способный выдерживать расплавленную медь и латунь. [11]
Серия 500 — жаропрочные хромовые сплавы
Серия 600 — изначально была создана для фирменных сплавов (которым больше не присваиваются номера классов SAE)[12]
^ abcde Bringas, John E. (2004). Справочник сравнительных мировых стандартов стали: Третье издание (PDF) (3-е изд.). ASTM International. стр. 14. ISBN 0-8031-3362-6. Архивировано из оригинала (PDF) 27 января 2007 г.
^ ab Jeffus 2002, стр. 635.
^ ab Degarmo, Black & Kohser 2003, стр. 115.
^ Дегармо, Блэк и Кошер 2003, стр. 113.
^ Оберг 2004, стр. 443.
^ abc "Stainless Steel Fasteners". Австралийская ассоциация развития нержавеющей стали. Архивировано из оригинала 29-09-2007 . Получено 13-08-2007 .
^ "Что такое нержавеющая сталь?". Институт никеля. Архивировано из оригинала 2005-12-31 . Получено 2007-08-13 .
^ "Раздел 2, часть A: Стандартная спецификация для пластин, листов и полос из хромистой и хромоникелевой нержавеющей стали для сосудов под давлением и общего назначения". ASTM A SA-240/SA-540M . 2007. стр. 385.
^ "Дисперсионно-твердеющая нержавеющая сталь типа 17-4PH (S17400)" (PDF) .
Библиография
Дегармо, Э. Пол; Блэк, Дж. Т.; Кохсер, Рональд А. (2003). Материалы и процессы в производстве (9-е изд.). Wiley. ISBN 0-471-65653-4.
Джеффус, Ларри Ф. (2002). Сварка: принципы и применение. Cengage Learning. ISBN 1-4018-1046-2.
Оберг, Э. и др. (2004). Справочник по машиностроению (27-е изд.). Industrial Press Incorporated.
Кобб, Гарольд (сентябрь 2007 г.). «Наименование и нумерация нержавеющих сталей». Advanced Materials & Processes : 39–44.
