نامگذاری فولادها_بخش ۱

پیشگفتار

بر اساس شواهدی که توسط تاریخ نگاران به دست آمده است، استفاده بشر از مواد به حدود ۱۰۰۰۰ سال پیش باز می گردد. انسان نخستین با بهره جستن از چوب و استخوان حیوانات، سلاح های شکاری و دفاعی می ساخته است. در دنیای امروز، انسان نه تنها از مواد موجود استفاده می کند بلکه توانسته است با تغییرات در ساختار آنها، دامنه این کاربرد را گسترده تر نماید. آلیاژهای پر مقاومت، پلیمرهای شکل پذیر و سرامیکهای دیر گداز از جمله نتایج این تغییراتند.
استفاده از مواد مختلف یکی از فعالیتهای اصلی مهندسان است. سیستمهای مختلف مهندسی را می توان با استفاده از مواد مناسب، طرح و تولید نمود یا بهبود بخشید و علم و مهندسی مواد (MSE) به این موضوعات می پردازد.
در سالهای اخیر روند تخصصی شدن علوم و فنون، بر علم و مهندسی مواد نیز تاثیر گذاشته و آن را به گرایشهای مختلفی تقسیم کرده است. در حال حاضر در کشورمان تعدادی از این گرایشها در دانشگاه ها تدریس می گردند که در مقطع کارشناسی عبارتند از: متالورژی صنعتی، متالورژی استخراجی و سرامیک. در مقطع کارشناسی ارشد نیز گرایشهای حفاظت از خوردگی و اکسیداسیون، شناسایی و انتخاب مواد مهندسی، جوشکاری، ریخته گری، استخراج فلزات، شکل دادن فلزات، سرامیک و مواد پزشکی (بیو مواد) وجود دارند. این علم و فن در مقطع دکتری نیز در کشور رو به گسترش روزافزونی است.

در بین مواد مهندسی، فولاد از اهمیت فراوانی برخوردار است و باید به یاد داشت فولاد، طلایه دار تحولات قرن بیستم بوده است اما نباید چنین پنداشت که عصر فولاد به پایان رسیده است. نود درصد تولید جهانی فلزات به فولاد اختصاص دارد و ویژگی منحصر به فردش درترکیب مشخصاتی مانند استحکام، چکش خواری، چقرمگی و قیمت ارزان، آن را بی جایگزین ساخته است. لتو ید جهانی ۱۴۱۴ میلیون تن
(در سال ۲۰۱۰) که نسبت به سال پیش از آن ۱۵ درصد افزایش یافته است، دلیلی است بر این مدعا.
فولاد در کشور ما اهمیتی راهبردی داشته و ایران با تولید ۱۲ میلیون تن فولاد در سال ۲۰۱۰ در رتبه هفدهم کشورهای تولید کننده این فلز جای گرفته است.

با توجه به رو به رشد بودن صنایع کشور و افزایش ساخت و سازها در صنایع مختلف، امروزه شناخت و استفاده صحیح از استانداردهای مختلف فولادها به یک نیاز عمومی تبدیل شده است. ناگفته پیداست که تقریبا تمامی فعالان حوزه صنعت و نیز دانشجویان رشته های مختلف مهندسی، گاهی نیاز دارند تا درباره نحوه مقایسه فولادها در استانداردهای مختلف، کاربردهای انواع مختلف آن و خواص شیمیایی، مکانیکی و فیزیکی فولادها اطلاعاتی داشته باشند در. نوشتاری که پیش روی شماست با فراهم نمودن اطلاعات پایه تلاش دگر یده است تا ضمن آشنایی با متالورژی فولادها، شناخت و استفاده بهتر از قواعد و چارچوبهای تعیین شده پیرامون نامگذاری فولادها امکان پذیر گردیده و آشنایی نسبی با انواع استانداردهای این فلز پر کاربرد بدست آید.

در گردآوری مطالب این کتاب سعی بر این بوده تا خواننده به آسانی و در کمترین زمان ممکن بتواند اطلاعات مورد نیاز را در مورد شیوه نامگذاری فولادها در استانداردهای مختلف آمریکایی، اروپایی و نیز استانداردهای کشورهای صنعتی مانند آلمان، فرانسه و روسیه بدست آورد. در ضمن موضوع مهم نحوه مقایسه فولادها در استانداردهای مختلف و به عبارت دیگر چگونگی تعیین استاندارد معادل فولادها نیز مورد بررسی قرار گرفته است.
مخاطب ان این نوشتاردانشجویان، مهندسان، کارشناسان و تمام افرادی هستند که به نحوی با محصولات مختلف فولادی سر و کار دارند و نیاز دارند تا درباره فولادها اطلاعاتی داشته باشند.

تقسیم بندی فولادها

فولادها به روشهای مختلفی تقسیم بندی می شوند که تقسیم بندی آنها می تواند بر اساس موارد زیر باشد:
• بر اساس ترکیب شیمیایی، مانند فولاد کربنی، فولاد کم آلیاژ ، فولاد زنگ نزن و …
• بر اساس روش تولید، نظیر مانند open hearth ، روش کوره الکتریکی و …
• بر اساس روش ساخت، مانند نورد گرم، نورد سرد و …
• بر اساس شکل محصول مانند ورق، لوله، میله، صفحه و …
• بر اساس روش اکسیژن زدایی مانند فولاد آرام، نیمه آرام، جوشان و …
• بر اساس ریز ساختار مانند فریتی، پرلیتی، مارتنزیتی
• بر اساس استحکام مورد نیاز
• بر اساس عملیات حرارتی مانند بازپختی، کوئنچ و تمپر و…
• بر اساس کیفیت محصول مانند فولاد با کیفیت آهنگری، کیفیت تجاری و …
• بر اساس کاربرد مانند فولاد فنر، فولاد ساختمانی، فولاد ابزار و ….

در حال حاضر استانداردهای ملی، منطقه ای و بین المللی بسیاری وجود دارند که سیستم نامگذاری مخـصوص بـه خـود جهـت نامگـذاریفولادها دارند . در ادامه سعی خواهد گردید برخی از رایج ترین این استانداردها که در سطح کشور ما نیز کاربرد بیشتری دارنـد مـورد بررسـیقرار گیرند . به ایـن منظـور روش هـای نامگـذاری فولادهـا را در سـه شـاخه اصـلی: اسـتانداردهای آمریکـایی ، اسـتانداردهای اروپـایی واستانداردهای برخی از کشورهای صنعتی مورد بررسی قرار می دهیم. البته در اینجا منظور از استانداردهای آمریکایی استانداردهای مربوط به کشورهای آمریکایی شمالی (ایالات متحده و کانادا) است.

سیستم نامگذاری فولادها در استانداردهای آمریکایی

در آمریکا سازمانهای مختلفی متولی امر استاندارد هستند که هر کدام از آنها سیستم ویژه ای جهت نامگذاری فولادها دارنـد . برخـی از ایـنسازمانها عبارتند از: انجمن آهن و فولاد آمریکا (AISI) انجمن ملی استاندارد آمریکـا (ANSI ،) انجمـن نفـت آمریکـا (API ،) جامعـهمهندسین مکانیک آمریکا (ASME)، موسسه آزمون و مواد آمریکا (ASTM)، انجمن جوشکاری آمریکا (AWS) موسـسه اسـتانداردکانادا (CSA) و جامعه مهندسین خودرو آمریکا (SAE ) در زیر برخی از سیستم های نامگذاری رایج تر در بین اسـتانداردهای آمریکـایی مورد بحث قرار می گیرد.

استاندارد ASTM

ASTM یکی از مراجع معتبر تدوین استاندارد به شمار می رود که در سال ۱۸۹۸ میلادی تاسـیس شـده اسـت. ASTM کوتـاه شـده عبارت American Society for Testing and Materials است. اولین کتاب کامـل اسـتانداردهایASTM در سـال۱۹۱۵ چاپ شد . امروزه ۷۷ کتاب استاندارد ASTM در ۱۵ بخش وجود دارند.

استانداردهای مرتبط با فلزات در بخش های زیر یافـت مـی شوند:

بخش ۱- محصولات آهنی و فولادی (۸جلد)

بخش ۲- محصولات فلزی غیر آهنی (۵جلد)

بخش ۳- روشـهای آزمـون فلـزات و دسـتورالعمل های تحلیلی (۶جلد)

تمامی این استانداردها به صورت سالانه مورد بازبینی ( REVISION )قرار می گیرند به عنوان مثال از سال ۱۹۹۲ تـا ۱۹۹۳ تعـداد۶۵۲ استاندارد از مجموع ۶۳۱ استاندارد بخش ۱ مورد بازبینی قرار گرفته اند. برخی استانداردهای نیز ممکن است در طول یک سال چندین مرتبه دچار تغییر شوند. مطالب گفته شده نشان می دهد که استاندارد فلزات اسنادی هستند که مدام دچـار تغییـر و تحـول مـی شـوند.

اسـتانداردASTM در حالت کلی در برگیرنده ۱۵ فصل و ۷۷ بخش به قرار زیر است:

فصل اول: مشتمل بر هشت بخش پیرامون محصولات آهنی و فولادی

فصل دوم: مشتمل بر پنج بخش پیرامون محصولات فلزی غیر آهنی

فصل سوم: مشتمل بر شش بخش در حوزه روشهای آزمون فلزات و دستورالعمل های تحلیلی

فصل چهارم: مشتمل بر سیزده بخش درباره مصالح ساختمانی

فصل پنجم: مشتمل بر شش بخش شامل فرآورده های نفتی، روانکارها، سوختهای فسیلی

فصل ششم: مشتمل بر چهار بخش رنگها و پوشش ها

فصل هفتم: مشتمل بر دو بخش در برگیرنده اطلاعات منسوجات

فصل هشتم: مشتمل بر چهار بخش در برگیرنده اطلاعات پلاستیکها

فصل نهم: مشتمل بر دو بخش در مورد اطلاعات لاستیکها و انواع آنها

فصل دهم: مشتمل بر چهار بخش در برگیرنده اطلاعات عایقهای الکتریکی و مباحث الکترونیک

فصل یازدهم: مشتمل بر شش بخش اطلاعات تکنولوژی آبی و مسایل محیطی

فصل دوازدهم: مشتمل بر دو بخش پیرامون انرژی هسته ای، انرژی خورشیدی و انرژی زمین گرمایی

فصل سیزدهم: مشتمل بر دو بخش پیرامون ابزارهای پزشکی

فصل چهاردهم: مشتمل بر چهار بخش روشهای کلی و ابزارهای اندازه گیری

فصل پانزدهم: مشتمل بر نه بخش در حوزه ویژگیهای محصولات عمومی

در ضمن فصل ۰۰ آن هم به نمایه (Index) اختصاص دارد.با توجه به این که استاندارد ASTM استانداردی رایج در صنعت است لازم است نگاهی کلی به این استاندارد داشته باشیم .

 

نویسنده: آقای مهندس کامران خداپرستی

 

برای مشاهده ادامه مطلب کلیک کنید

 

طراحی و پشتیبانی : آسان پرداز