La interpretació precisa de les qualitats d'acer és crucial per garantir el compliment de les normes de materials i la seguretat dels projectes en el disseny, l'adquisició i la construcció d'estructures d'acer. Si bé els sistemes de classificació d'acer d'ambdós països comparteixen connexions, també presenten diferències clares. Una comprensió completa d'aquestes distincions és vital per als professionals de la indústria.
Designacions d'acer xineses
Les designacions d'acer xineses segueixen un format bàsic de "lletra pinyin + símbol de l'element químic + número aràbic", on cada caràcter representa propietats específiques del material. A continuació es mostra un desglossament per tipus d'acer comuns:
1. Acer estructural al carboni/acer estructural de baixa resistència i baixa aleació (el més comú)
Format del nucli: Q + Valor del punt de rendiment + Símbol de grau de qualitat + Símbol del mètode de desoxidació
• Q: Derivat de la lletra inicial de "punt de rendiment" en pinyin (Qu Fu Dian), que significa el límit elàstic com a principal indicador de rendiment.
• Valor numèric: Indica directament el punt de fluència (unitat: MPa). Per exemple, Q235 indica un punt de fluència ≥235 MPa, mentre que Q345 indica ≥345 MPa.
• Símbol de grau de qualitat: classificat en cinc graus (A, B, C, D, E) que corresponen als requisits de resistència a l'impacte, de baix a alt (el grau A no requereix cap prova d'impacte; el grau E requereix una prova d'impacte a baixa temperatura de -40 °C). Per exemple, Q345D denota acer de baix aliatge amb un límit elàstic de 345 MPa i qualitat de grau D.
• Símbols del mètode de desoxidació: F (acer de desoxidació lliure), b (acer semicalmat), Z (acer calmat), TZ (acer calmat especial). L'acer calmat ofereix una qualitat superior a l'acer de desoxidació lliure. La pràctica d'enginyeria sol utilitzar Z o TZ (es pot ometre). Per exemple, Q235AF denota acer de desoxidació lliure, mentre que Q235B denota acer semicalmat (per defecte).
2. Acer estructural de carboni d'alta qualitat
Format principal: nombre de dos dígits + (Mn)
• Nombre de dos dígits: representa el contingut mitjà de carboni (expressat en parts per deu mil), p. ex., 45 acer indica un contingut de carboni ≈ 0,45%, 20 acer indica un contingut de carboni ≈ 0,20%.
• Mn: Indica un alt contingut de manganès (>0,7%). Per exemple, 50Mn denota un acer al carboni amb alt contingut de manganès i un 0,50% de carboni.
3. Acer estructural d'aliatge
Format principal: número de dos dígits + símbol de l'element d'aliatge + número + (altres símbols d'elements d'aliatge + números)
• Els dos primers dígits: contingut mitjà de carboni (per deu mil), p. ex., «40» en 40Cr representa un contingut de carboni ≈ 0,40%.
• Símbols dels elements d'aliatge: habitualment Cr (crom), Mn (manganès), Si (silici), Ni (níquel), Mo (molibdè), etc., que representen els elements d'aliatge primaris.
• Dígit que segueix l'element: Indica el contingut mitjà de l'element d'aliatge (en percentatge). Un contingut <1,5% omet un dígit; 1,5%-2,49% denota "2", i així successivament. Per exemple, en 35CrMo, no hi ha cap número després de "Cr" (contingut ≈ 1%), i no hi ha cap número després de "Mo" (contingut ≈ 0,2%). Això denota un acer estructural d'aliatge amb un 0,35% de carboni, que conté crom i molibdè.
4. Acer inoxidable/acer resistent a la calor
Format bàsic: Nombre + Símbol de l'element d'aliatge + Nombre + (Altres elements)
• Número inicial: Representa el contingut mitjà de carboni (en parts per mil), p. ex., "2" en 2Cr13 indica un contingut de carboni ≈0,2%, "0" en 0Cr18Ni9 indica un contingut de carboni ≤0,08%.
• Símbol de l'element d'aliatge + número: Elements com Cr (crom) o Ni (níquel) seguits d'un número indiquen el contingut mitjà de l'element (en percentatge). Per exemple, 1Cr18Ni9 indica un acer inoxidable austenític amb un 0,1% de carboni, un 18% de crom i un 9% de níquel.
5. Acer per a eines de carboni
Format del nucli: T + número
• T: Derivada de la lletra inicial de «carboni» en pinyin (Tan), que representa l'acer al carboni per a eines.
• Nombre: Contingut mitjà de carboni (expressat com a percentatge), p. ex., T8 indica un contingut de carboni ≈0,8%, T12 indica un contingut de carboni ≈1,2%.
Designacions d'acer dels EUA: Sistema ASTM/SAE
Les designacions d'acer dels EUA segueixen principalment les normes ASTM (American Society for Testing and Materials) i SAE (Society of Automotive Engineers). El format principal consisteix en una "combinació numèrica + sufix de lletra", que emfatitza la classificació del grau d'acer i la identificació del contingut de carboni.
1. Acer al carboni i acer estructural d'aliatge (SAE/ASTM comú)
Format bàsic: número de quatre dígits + (sufix de lletra)
• Els dos primers dígits: indiquen el tipus d'acer i els elements d'aliatge primaris, i serveixen com a "codi de classificació". Les correspondències habituals inclouen:
◦10XX: Acer al carboni (sense elements d'aliatge), p. ex., 1008, 1045.
◦15XX: Acer al carboni amb alt contingut de manganès (contingut de manganès 1,00%-1,65%), p. ex., 1524.
◦41XX: Acer de crom-molibdè (crom 0,50%-0,90%, molibdè 0,12%-0,20%), p. ex., 4140.
◦43XX: Acer de níquel-crom-molibdè (níquel 1,65%-2,00%, crom 0,40%-0,60%), p. ex., 4340.
◦30XX: Acer de níquel-crom (que conté 2,00%-2,50% de Ni, 0,70%-1,00% de Cr), p. ex., 3040.
• Els dos últims dígits: representen el contingut mitjà de carboni (en parts per deu mil), p. ex., 1045 indica un contingut de carboni ≈ 0,45%, 4140 indica un contingut de carboni ≈ 0,40%.
• Sufixos de lletres: Proporcionen propietats materials suplementàries, que normalment inclouen:
◦ B: Acer que conté bor (millora la trempabilitat), p. ex., 10B38.
◦ L: Acer que conté plom (facilita la maquinabilitat), p. ex., 12L14.
◦ H: Acer de trempabilitat garantida, p. ex., 4140H.
2. Acer inoxidable (principalment estàndards ASTM)
Format principal: número de tres dígits (+ lletra)
• Número: Representa un "número de seqüència" corresponent a una composició i unes propietats fixes. La memorització és suficient; el càlcul no és necessari. Les qualificacions industrials habituals inclouen:
◦304: 18%-20% crom, 8%-10,5% níquel, acer inoxidable austenític (el més comú, resistent a la corrosió).
◦316: Afegeix entre un 2% i un 3% de molibdè a l'acer 304, oferint una resistència superior als àcids i als àlcalis i un rendiment a altes temperatures.
◦430: 16%-18% de crom, acer inoxidable ferrític (sense níquel, baix cost, propens a l'oxidació).
◦410: 11,5%-13,5% de crom, acer inoxidable martensític (endurible, alta duresa).
• Sufixos de lletres: Per exemple, la "L" de 304L indica baix contingut de carboni (carboni ≤0,03%), reduint la corrosió intergranular durant la soldadura; la "H" de 304H indica alt contingut de carboni (carboni 0,04%-0,10%), millorant la resistència a altes temperatures.
Diferències bàsiques entre les designacions de grau xineses i americanes
1. Diferents lògiques de nomenclatura
Les normes de denominació de la Xina consideren de manera exhaustiva el límit elàstic, el contingut de carboni, els elements d'aliatge, etc., utilitzant combinacions de lletres, números i símbols d'elements per transmetre amb precisió les propietats de l'acer, facilitant la memorització i la comprensió. Els EUA es basen principalment en seqüències numèriques per denotar els graus i les composicions de l'acer, cosa que és concisa però una mica més difícil d'interpretar per als no especialistes.
2. Detalls en la representació d'elements d'aliatge
La Xina proporciona una representació detallada dels elements d'aliatge, especificant mètodes d'etiquetatge basats en diferents rangs de contingut; Tot i que els EUA també indiquen el contingut d'aliatge, la seva notació per als oligoelements difereix de les pràctiques de la Xina.
3. Diferències de preferències d'aplicació
A causa dels diferents estàndards industrials i pràctiques de construcció, la Xina i els EUA mostren preferències diferents per a graus d'acer específics en determinades aplicacions. Per exemple, en la construcció d'acer estructural, la Xina utilitza habitualment acers estructurals d'alta resistència i baix aliatge com el Q345; els EUA poden seleccionar els acers corresponents basats en els estàndards ASTM.
Data de publicació: 27 d'octubre de 2025
