اصول نامگذاری و شناسایی فولادهای متداول_بخش ۴

نام های فولادها – گروه ۲

این گروه برای مشخص کردن فولادها بر اساس ترکیب شیمیایی آنها در نظر گرفته شده است و به ۴ زیر گروه بر اساس میزان عناصر آلیاژی تقسیم می شود. اولین زیر گروه شامل فولادهای غیر آلیاژی (به جز فولادهای تندبر) است که منگنز آنها به طور متوسط کمتر از ۱ درصد است. این فولاد ها با حرف C که به دنبال آن میزان متوسط کربن برحسب صدم درصد می آید، مشخص می شوند. دومین زیرگروه شامل فولادهای غیر آلیاژی با منگنز مساوی یا بیشتر از ۱ درصد، فولادهای خوش تراش غیر آلیاژی و فولادهای آلیاژی (به جز فولادهای تندبر) به صورتی که درصد وزنی هر عنصر آلیاژی کمتر از ۵% باشد، است. برای این زیر گروه، نام فولاد شامل میزان متوسط کربن برحسب صدم درصد و به دنبال آن نشانه عناصر آلیاژی (البته به ترتیب مقدار درصد آن عنصر) می آید.

بعد از این گروه علایم، اعدادی که نشان دهنده میزان عناصر آلیاژی است می آید ( این اعداد به ترتیب نشان دهنده درصد متوسط عنصر آلیاژی نشان داده شده هستند که در ضریبی که بستگی به نوع عنصر دارد ضرب شده اند. این ضرائب در جدول زیر آمده اند)

اعدادی که به عناصر آلیاژی متفاوتی اشاره می کنند به نزدیکترین عدد صحیح، گرد شده و با خط تیره جدا می شوند. در زیر یک مثال آمده است.

EN 10028 Part 2, 13CrMo4-5 nominally contains 0.13%C, 1% Cr, and 0.5% Mo

سومین زیر گروه بر اساس ترکیب شیمیایی برای فولادهای آلیاژی است (به غیر از فولادهای تندبر ) که درصد وزنی حداقل یکی از عناصر آلیاژی بیش از ۵% باشد. برای این زیر گروه، نام مشخصه با حرف X شروع شده و پس از آن میزان کربن بر حسب صدم درصد و به دنبالش نشانه عناصر آلیاژی ( به ترتیب نزولی مقادیر آنها ) و پس از آن اعداد نشان دهنده مقادیر عناصر آلیاژی می آید. همانند زیر گروه قبلی گرد شدن به نزدیکترین عدد صحیح در اینجا نیز انجام می گردد. به مثال زیر توجه نمایید:

EN 10088 Part 1, X2CrNi18-9 nominally contains 0.02% C, 18% Cr, and 9%Ni

آخرین زیر گروه بر اساس ترکیب شیمیایی و برای فولادهای تند بر کاربرد دارد. در اینجا مشخصه فولاد شامل HS (که مخفف واژه High Speed می باشد) است که به دنبال آن عددی که نشان دهنده درصد عناصر آلیاژی که به ترتیب تنگستن، مولیبدن، وانادیم و کبالت هستند، می آید. هر عدد درصد متوسط عنصر مربوطه را مشخص می کند که به نزدیکترین عدد صحیح گرد شده و با سایر اعداد که نشانگر عناصر دیگر هستند توسط خط تیره فاصله ایجاد می گردد. برای هر دو سیستم نامگذاری گفته شده در گروه ۱ (بر اساس کاربرد و خواص ) و گروه ۲ (بر اساس ترکیب) اگر نام با حرف G شروع شده باشد نشانگر این است که فولاد از نوع ریختگی است.

شماره های فولادها (Steel Numbers )

استاندارد EN10027 Part 2 نام گذاری فولادها بر اساس شماره بیان می کند که می تواند تکمیل کننده نام گذاری با نام فولاد که در بالا به آن اشاره شد، باشد. در این روش تعداد ارقام ثابت بوده و برای داده پردازی مناسب است. عدد به صورت ۱٫XXXX است که عدد ۱ اشاره به فولاد دارد.دو عدد اول پس از ۱ گروه فولاد را مشخص می کنند. این گروه ها در جدول زیر آمده اند.

 

ارقام بعدی نشانگر ترتیب (شماره سریال) هستند. همانطور که در جدول بالا دیده می شود فولادها به انواع مختلفی تقسیم شده اند که تقسیم بندی آنها در EN 10020 آمده است و در اینجا به آنها اشاره می کنیم.

فولادهای غیر آلیاژی (Non-alloy steels)

فولادهای پایه (base steels )، کیفی (quality steels ) و ویژه (special steels ) 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. مطابق استاندارد EN 10020 ، فولاد پایه غیر آلیاژی توسط روش های معمولی فولاد سازی تولید می شود و به عملیات حرارتی نیاز ندارد. این نوع فولاد الزامات کیفی خاصی (نظیر مطلوبیت جهت کشش سرد و …) ندارد و عناصر آلیاژی دیگری به جز منگنز و سیلیسیم نیز ندارد.فولاد کیفی غیر آلیاژی الزامات کیفی بیشتری نسبت به فولاد پایه نظیر، استحکام شکست، اندازه دانه یا شکل پذیری دارد. در عین حال فولادهای کیفی الزامات خاصی برای عملیات حرارتی یا عاری بودن از آخال ها (non-metalic inclusion ) ندارند.

فولادهای ویژه غیر آلیاژی آخال کمتری نسبت به فولادها پایه دارند (تمیزترند) . آنها عموما” برای کوئنچ و تمپرشدن یا سخت کردن سطحی تولید می شوند. کنترل دقیق ترکیب شیمیایی و دقت در تولید و کنترل فرآیند تولید باعث می شود تا این دسته از فولادها خواص بهبود یافته ای (بعنوان مثال استحکام تسلیم، سختی پذیری) داشته باشند و به همین سبب دارای ویژگیهای ثابتی نظیر استحکام ضربه یا سختی معین (پس از عملیات حرارتی خاص ) یا مقادیر کم فسفر و گوگرد و آخال باشند.

فولادهای آلیاژی (Alloy steels)

استاندارد EN 10020 بین فولادهای کیفی آلیاژی و فولادهای ویژه آلیاژی تفاوت قائل شده است. فولاد کیفی آلیاژی برای عملیات حرارتی کوئنچ- تمپر یا سخت کاری سطحی طراحی نشده اند بلکه جاهایی به کار می روند که خواص خاص مورد نیاز است. این رده شامل برخی فولادهای ساختمانی دانه ریز برای جوشکاری، برخی از فولادهای الکتریکی و فولادهای آلیاژی برای کاربردهای شکل دادن سرد با کاهش سطح مقطع زیاد می باشند. رده فولادهای آلیاژی ویژه شامل فولادهای زنگ نزن، فولادهای نسوز، فولادهای مقاوم به خزش، فولادهای ابزار، فولادهای مهندسی، فولادهای ساختمانی ویژه و فولادهای با خواص فیزیکی خاص می باشند. مشخصه این رده کنترل دقیق ترکیب شیمیایی و فرآیندهای تولید است.

سایر استانداردهای اروپایی مرتبط با فولادها

همانطور که پیش از این نیز اشاره شد، فولادها را می توان بر مبنای روش تولید، شکل محصول و … نیز تقسیم بندی کرد.EN 10079 اشکال مختلف تولیدی فولادها را تقسیم بندی می کند. این تقسیم بندی شامل محصولات تخت (Flat Products ) که پوشش دارند یا ندارند شامل ورق، نوار، فولادهای الکتریکی و … محصولات طولی (Long Products) شامل سیم ، مفتول و … و سایر محصولات نظیر محصولات آهنگری و محصولات تولید شده توسط متالورژی پودر را در بر می گیرد. در ضمن واژه ها و تعاریف مرتبط با عملیات حرارتی را می توان در EN 10052 یافت.

مقدمه

پیش از این به استاندارد اروپا و استاندارد های آمریکایی در نامگذاری فولادها پرداخته شد. در این فصل سعی می گردد که استانداردهای رایج در کشور ما (استانداردهای GOST و DIN ) با جزئیات بیشتر و سایر استانداردها (AFNOR و JIS ) در حد اشاره مورد بررسی قرار گیرند.

سیستم نامگذاری فولادها طبق DIN

قبلا هر فولادی با نام شرکت تولید کننده آن فولاد نامگذاری می شد. به این ترتیب ناهماهنگی کلی در نامگذاری وجود داشت. کمیته استاندارد آلمان در اولین انتشار برنامه فولاد، در سال ۱۹۴۲، تصمیم گرفت که به هر نوع استاندارد شده 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 ساده بود اما از سیستم واحدی پیروی نمی شد. مدتی بعد در DIN 17006 سیستمی متشکل از حروف و اعداد برقرار گردید که به سهولت بتوان به کمک نام کوتاه فولاد، خصوصیات مربوط را بدست آورد. علاوه بر این در DIN 17006 یک سیستم عددی به عنوان شماره مواد وضع 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 ساخته می شود: بسته به خواص کاربردی و بسته به ترکیب شیمیایی

نامگذاری بر اساس خواص کاربردی

در اینجا نام کوتاه به فولادهای عمومی ساختمانی اختصاص داشته که بعد از St به معنی فولاد، عددی که مشخص کننده حداقل استحکام کششی است، نوشته می شود. این عدد بر حسب واحد kg/mm2 بیان شده که حدود ۱/۱۰ از مقدار آن بر حسب N/mm2 بزرگتر می باشد. مثلا St37 فولادی است با حداقل استحکام کششی ۳۷ kg/mm2 که معادل با N/mm2 360است.
در صورت نیاز به توضیحات ضروری از حروف زیر قبل از St استفاده می شود:
Q فولادهای ویژه شکل دادن سرد (کله زنی) مثلاQ St37-3
R فولادهای آرام و نیمه آرام، مثلا R St37-2
U فولاد ناآرام (جوشان) مثلا U St37-2
در صورت نیاز درجه کیفیت فولادهای همانند را با عددی که در انتهای نام کوتاه فولاد نوشته می شود، مشخص می کنند.

نامگذاری فولادهای غیر آلیاژی

نام کوتاه عموماً از علامت شیمیایی C و عدد مشخصه مقدار کربن تشکیل شده است، مثلاً C15 .
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” Cf 53 .
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، مثلاً Cm 35 .
q فولادهای کربوره و بهسازی جهت کله زنی سرد، مثلاً Cq 35
گاهی بعد از عدد مشخصه مقدار کربن، حرف مشخصه زیر نیز می آیند:
W کیفیت فولاد ابزاری، مثلاً C 110 W
W1 فولاد ابزاری با کیفیت درجه اول مثلاً C 80 W1
W2 فولاد ابزاری با کیفیت درجه دوم ، مثلاً C 80 W2

 

نویسنده: آقای مهندس کامران خداپرستی

 

برای مشاهده ادامه مطلب کلیک کنید

طراحی و پشتیبانی : آسان پرداز