نامگذاری فولادها_بخش ۲

چند نکته درباره استاندارد ASTM

هریک از استانداردهای ASTM با ترکیبی از حروف و شمار هها معرفی میشوند که هر کدام از این حروف و شماره ها اطلاعاتی را دربـارهآن استاندارد در اختیار ما قرار می دهند. به عنوان مثال:

Standard Test Methods and Definitions for Mechanical Testing of Steel Products

به صورت زیر معرفی می شود:

ASTM A 370-03

ذکر این نکته لازم است که اگر از حرف M پس از شماره استاندارد استفاده شده باشد ، نشان دهنـده تغییـر سیـستم اسـتاندارد از سیـستماینچی به متریک است مانند: ASTM F 606M-01 .در برخی موارد هم ممکن است حروف d, c, b, a دیده شوند که مربوط بـهترتیب بازنگر یها و اصلاحات انجام شده برروی آن سند در همان سال میباشد مثلا ۹۹a نشان دهنده دومین بازنگری در سال ۹۹، ۹۹b سومین بازنگری در سال ۱۹۹۹ و الی آخر میباشد.

برای استانداردهایی که در این بازنگر یها بدون هیچ تغییری به تصویب می رسند، سـالاین تصویب مجدد را در پرانتز نشان میدهند مثلا (۴۰۰۲). اگر از اپسیلون بهصورت superscript استفاده شده باشد نشانگر تغییـراتeditorial بر روی آخرین بازنگری یا تصویب مجدد آن سند است ۱ε برای اولین تغییر و الی آخر. بعنوان مثال:

۱A 144-90(2003)ε

برای کا ملتر شدن نکات مربوط به شناسایی شماره استاندارد ASTM ، گروه بندی موضوعات این استاندارد در زیر آورده شده است:

A ferrous metals; B nonferrous metals; C cementitious, ceramic, concrete, and masonry materials; D miscellaneous materials; E miscellaneous subjects; F materials for specific applications; G corrosion, deterioration, and degradation of materials; ES emergency standards; P proposals; PS provisional standards

سیستم نامگذاری استاندارد ASTM

در استانداردASTM همانطور که در بالا نیز اشاره شد فلزات با حرفA به همراه یک شماره مشخص می شـوند . ایـن روش نامگـذاریاغلب برای مشخص کردن محصولی خاص بکار می رود مثلا” A548 برای مفتـول فـولاد کربنـی بـا کیفیـت کلـه زنـی سـرد (cold heading ) برای تولید پیچ به کار می رود.

تعریف فلزات آهنی

تا قبل از ۱۹۹۳ میلادی، ASTM تعریف فلزات آهنی را بر مبنای ترکیب شیمیایی نامی قرار داده بود که در آن آلیاژ آهنی به آلیاژی گفته می شد که میزان آهن آن بیشتر یا مساوی ۵۰ درصد بود. در اینصورت آلیاژ با حرف A شروع می شد. اگر میزان آهن کمتر از ۵۰ درصد بود آلیاژ غیر آهنی شده و با حرف B آغاز می گشت. در حال حاضر ASTM تعریف اروپایی فولاد را که در استاندارد CEN EN 10020 تحت عنوان “تعریف و تقسیم بندی فولاد ها” آمده است، پذیرفته است. در این استاندارد فولاد به صورت زیر تعریف می شود:
ماده ای که مقدار وزنی آهن در آن از هر عنصر مجزای دیگر بیشتر است و عموما” میزان کربن آن کمتر از ۲ درصد بوده ونیز شامل عناصر دیگری باشد. تعداد محدودی از فولادهای کرم دار ممکن است بیش از ۲% کربن داشته باشند اما ۲ % مرز بین فولاد و چدن است.
CEN همچنین پیشنهاد کرده است که عبارت وزنی (by weight) به جرمی (by mass) تغییر یابد تا هماهنگی با سیستم بین المللی واحدها (SI) ایجاد گردد.

فولادهای ASTM

مثالهای زیر کاربرد حروف و اعداد را در این استاندارد برای نامگذاری فولاد ها مشخص می کنند.

ASTM A 516/A 516M-01 Grade 70 – Pressure Vessel Plates, Carbon Steel, for Moderate- and Lower- Temperature Service

• حرف A نشان دهنده فلز آهنی است اما آنرا به زیر مجموعه های چدن، فولاد کربنی، فولاد آلیاژی یا فولاد زنگ نزن تقسیم نمی کند.

• عدد ۵۱۶ یک شماره ترتیبی است که مستقیما” با خواص فلز ارتباطی ندارد.

• حرف M نشان می دهد که استاندارد بر مبنای واحدهای SI نوشته شده است (حرف M از واژه Metric آمده است) و A 516/A 516M یعنی واحد های SI و اینچ – پوند تواماً به کار رفته اند.

• عدد ۰۱ نشان دهنده سال باز بینی یا انتشار است(۱۰۰۲).

• Grade 70 نشان می دهد که حداقل استحکام کششی (۷۰ ksi ( Tensile Strength است. توجه به این نکته لازم است که در صنعت فولاد واژه های Type ،Grade و Class معانی مشخصی دارند.

” Grade ” برای مشخص کردن ترکیب شیمیایی، ” Type ” برای اشاره به روش اکسیژن زدایی و ” Class ” برای نشان دادن سایر ویژگی ها نظیر درجه استحکام یا درجه پرداخت سطحی به کار می روند. اگر چه در استاندارد ASTM این واژه ها برای مشخص کردن یک فلز خاص در استاندارد تطبیق داده شده اند و معمولا” بدون تعریف خاص بکار می روند اما اساسا” همان معانی ذکر شده برای آنها صادق است. مثالهای زیر موضوع را روشن می کنند.

ASTM A 106-99 Grade A, Grade B, Grade C – Seamless Carbon Steel Pipe for High-Tempe4rature Service

• ترتیب حروف از A به C نشان دهنده افزایش استحکام (کششی یا تسلیم ) فولاد است و اگر فولاد از نوع غیر آلیاژی باشد نشانگر افزایش مقدار کربن است.

در این مثال :

(Grade A – 0.25%C (max), 48 ksi Tensile Strength (min

(Grade B – 0.30% C (min), 60 ksi Tensile Strength (min

(Grade C – 0.35% C , 70 ksi Tensile Strength (min

مثالی دیگر :

ASTM A 48 – Class No. 20A, 25A, 30A – Gray Iron Castings

• Class No.20A نشان می دهد که این چدن دارای حداقل استحکام کششی ۲۰ ksi است.

• به همین ترتیب Class No.25A ,Class No.30A بیانگر حداقل استحکام کششی ۲۵ksiو۳۰ksi هستند.

مثالی دیگر :

ASTM A 276 Type 304,316,410 – Stainless and Heat-Resisting Steel Bars and Shapes

• Type 304,316,410 و بقیه بر اساس نامگذاری AISI برای فولاد زنگ نزن هستند که بعدا در مورد آن بحث خواهد شد.

در برخی از استانداردهای ASTM چند واژه مختلف برای توصیف یک فلز در گروهی از فلزات یک استاندارد به کار می روند. مثال زیر این موضوع را نشان می دهد.

ASTM A 193/A 193M-01b – Alloy Steel and Stainless Steel Bolting Materials for High Temperature Service.

• عبارتهای “type ” و “identification symbol ” و “grade ” و ” class ” برای توصیف مواد مورد استفاده در پیچ بکار رفته اند.

به عنوان مثال :

Identification symbol: B8, type : austenitic steel Grade: unstabilized 18 chromium-8 nickel (AISI type 304)

در چهار Class مختلف وجود دارند : ۲ ,۱D ,1A ,1

سیستم نامگذاری ASTM برای فولادهای زنگ نزن ریختگی (cast s.s. ) از انجمن ریخته گری آلیاژ (Alloy Casting Institute ) با مخفف ACI گرفته شده است. بر اساس این سیستم، روش نامگذاری شامل ۲ حرف است که به دنبال آنها عدد آمده و پس از آنها حروف پسوند انتخابی اضافه می شوند. در این سیستم، اگر آلیاژ برای کاربرد در محیط های خورنده مایع باشد حرف C” ” و برای کار برد در دماهای بالا حرف H” ” به عنوان حرف اول در نظر گرفته می شود.

حرف دوم نشان دهنده میزان کرم و نیکل آلیاژ است که با افزایش درصد نیکل، ترتیب الفبایی آن نیز اضافه می شود. عدد بعدی اضافه شونده بیانگر میزان کربن بر حسب صدم درصد است و در برخی موارد پسوندی نیز برای نشان دادن سایر عناصر آلیاژی افزوده می گردد. ذکر این نکته لازم است که گریدهای مختلف ریختگی این فولادهای زنگ نزن سیستم نامگذاری منحصر به فردی دارند که با سیستم نامگذاری آلیاژهای کارشده (wrought ) متفاوت است. به عنوان مثال، فولاد زنگ نزن “cast 304 ” مطابق سیستم نامگذاری (ASTM (ACI نیست و نام آن فولاد در سیستم مورد نظر grade CF8 است.

مثالهای دیگر در زیر آمده اند:

ASTM A 351 Grade CF8M, Grade HK40 – Castings, Austenitic, Austenitic- Ferritic (Duplex) for Pressure Containing Parts

• حرف “C ” در CF8M نشان دهنده فولادی مقاوم به خوردگی است و حرف “H ” در HK40 نشان دهنده فولاد نسوز است ( heat resistant)

• قسمت عددی در فولاد مقاوم به خوردگی مشخص کننده حداکثر میزان کربن به صدم درصد است (۰٫۰۸% C ) و در مورد فولاد نسوز میزان کربن اسمی (nominal ) بر حسب صدم درصد است .

(میزان اسمی C 0.40% و میزان واقعی ۰٫۳۵- ۰٫۴۵% C)

• حرف “M ” پس از اعداد نشانگر اضافه شدن عنصر مولیبدن به آلیاژ است.
یکی از استفاده های مفید نامگذاری با روش ASTM ، کاربرد آن در لوله و تیوب و محصولات آهنگری شده است. در این موارد حرف P” ” برای لوله ، حرف T” ” برای تیوب و “TP ” برای لوله یا تیوب و F” ” برای آهنگری (Forging ) به کار می رود.

یکی از استفاده های مفید نامگذاری با روش ASTM ، کاربرد آن در لوله و تیوب و محصولات آهنگری شده است. در این موارد حرف P” ” برای لوله ، حرف T” ” برای تیوب و “TP ” برای لوله یا تیوب و F” ” برای آهنگری (Forging ) به کار می رود.

نویسنده: آقای مهندس کامران خداپرستی

برای مشاهده ادمه مطلب کلیک کنید