Η ακριβής ερμηνεία των βαθμών χάλυβα είναι ζωτικής σημασίας για τη διασφάλιση της συμμόρφωσης των υλικών και της ασφάλειας των έργων στον σχεδιασμό, την προμήθεια και την κατασκευή δομικού χάλυβα. Ενώ τα συστήματα διαβάθμισης χάλυβα και των δύο χωρών μοιράζονται κοινά χαρακτηριστικά, παρουσιάζουν επίσης σαφείς διαφορές. Η πλήρης κατανόηση αυτών των διακρίσεων είναι ζωτικής σημασίας για τους επαγγελματίες του κλάδου.
Κινεζικές ονομασίες χάλυβα
Οι κινεζικές ονομασίες χάλυβα ακολουθούν μια βασική μορφή "γράμμα Pinyin + σύμβολο χημικού στοιχείου + αραβικός αριθμός", με κάθε χαρακτήρα να αντιπροσωπεύει συγκεκριμένες ιδιότητες υλικού. Παρακάτω παρατίθεται μια ανάλυση ανά συνηθισμένο τύπο χάλυβα:
1. Δομικός χάλυβας άνθρακα/δομικός χάλυβας υψηλής αντοχής χαμηλής περιεκτικότητας σε κράμα (πιο συνηθισμένος)
Βασική μορφή: Q + Τιμή σημείου απόδοσης + Σύμβολο βαθμού ποιότητας + Σύμβολο μεθόδου αποοξείδωσης
• Q: Προέρχεται από το αρχικό γράμμα της λέξης «σημείο διαρροής» στο πινγίν (Qu Fu Dian), που υποδηλώνει το όριο διαρροής ως τον κύριο δείκτη απόδοσης.
• Αριθμητική τιμή: Υποδηλώνει άμεσα το όριο διαρροής (μονάδα: MPa). Για παράδειγμα, το Q235 υποδεικνύει ένα όριο διαρροής ≥235 MPa, ενώ το Q345 υποδηλώνει ≥345 MPa.
• Σύμβολο Βαθμού Ποιότητας: Ταξινομείται σε πέντε κατηγορίες (A, B, C, D, E) που αντιστοιχούν στις απαιτήσεις αντοχής σε κρούση από χαμηλή έως υψηλή (η Βαθμίδα A δεν απαιτεί δοκιμή κρούσης· η Βαθμίδα E απαιτεί δοκιμή κρούσης σε χαμηλή θερμοκρασία -40°C). Για παράδειγμα, το Q345D υποδηλώνει χάλυβα χαμηλής περιεκτικότητας σε κράμα με όριο διαρροής 345 MPa και ποιότητα Βαθμίδας D.
• Σύμβολα μεθόδου αποοξείδωσης: F (χάλυβας ελεύθερης ροής), b (ημι-νεκρωμένος χάλυβας), Z (νεκρωμένος χάλυβας), TZ (ειδικός νεκρωμένος χάλυβας). Ο νεκρωμένος χάλυβας προσφέρει ανώτερη ποιότητα από τον νεκρωμένο χάλυβα. Η μηχανική πρακτική χρησιμοποιεί συνήθως το Z ή το TZ (μπορεί να παραλειφθεί). Για παράδειγμα, το Q235AF υποδηλώνει χάλυβα ελεύθερης ροής, ενώ το Q235B υποδηλώνει χάλυβα ημι-νεκρωμένου χάλυβα (προεπιλογή).
2. Δομικός χάλυβας υψηλής ποιότητας από άνθρακα
Βασική μορφή: Διψήφιος αριθμός + (Mn)
• Διψήφιος αριθμός: Αντιπροσωπεύει τη μέση περιεκτικότητα σε άνθρακα (εκφρασμένη σε μέρη ανά δέκα χιλιάδες), π.χ., ο χάλυβας 45 υποδεικνύει περιεκτικότητα σε άνθρακα ≈ 0,45%, ο χάλυβας 20 υποδεικνύει περιεκτικότητα σε άνθρακα ≈ 0,20%.
• Mn: Υποδεικνύει υψηλή περιεκτικότητα σε μαγγάνιο (>0,7%). Για παράδειγμα, το 50Mn υποδηλώνει χάλυβα άνθρακα υψηλής περιεκτικότητας σε μαγγάνιο με 0,50% άνθρακα.
3. Κράμα δομικού χάλυβα
Μορφή πυρήνα: Διψήφιος αριθμός + σύμβολο στοιχείου κράματος + αριθμός + (άλλα σύμβολα στοιχείων κράματος + αριθμοί)
• Τα δύο πρώτα ψηφία: Μέση περιεκτικότητα σε άνθρακα (ανά δέκα χιλιάδες), π.χ., το «40» σε 40Cr αντιπροσωπεύει περιεκτικότητα σε άνθρακα ≈ 0,40%.
• Σύμβολα στοιχείων κράματος: Συνήθως Cr (χρώμιο), Mn (μαγγάνιο), Si (πυρίτιο), Ni (νικέλιο), Mo (μολυβδαίνιο) κ.λπ., που αντιπροσωπεύουν πρωτογενή στοιχεία κράματος.
• Ψηφίο που ακολουθεί το στοιχείο: Υποδεικνύει τη μέση περιεκτικότητα του στοιχείου κράματος (σε ποσοστό). Περιεκτικότητα <1,5% παραλείπει ένα ψηφίο. 1,5%-2,49% υποδηλώνει "2", και ούτω καθεξής. Για παράδειγμα, στο 35CrMo, δεν υπάρχει αριθμός μετά το "Cr" (περιεκτικότητα ≈ 1%), και δεν υπάρχει αριθμός μετά το "Mo" (περιεκτικότητα ≈ 0,2%). Αυτό υποδηλώνει ένα κράμα δομικού χάλυβα με 0,35% άνθρακα, που περιέχει χρώμιο και μολυβδαίνιο.
4. Ανοξείδωτο ατσάλι/ανθεκτικός στη θερμότητα χάλυβας
Μορφή πυρήνα: Αριθμός + Σύμβολο στοιχείου κράματος + Αριθμός + (Άλλα στοιχεία)
• Αρχικός αριθμός: Αντιπροσωπεύει τη μέση περιεκτικότητα σε άνθρακα (σε μέρη ανά χίλια), π.χ., το «2» στο 2Cr13 υποδεικνύει περιεκτικότητα σε άνθρακα ≈0,2%, το «0» στο 0Cr18Ni9 υποδεικνύει περιεκτικότητα σε άνθρακα ≤0,08%.
• Σύμβολο + αριθμός στοιχείου κράματος: Στοιχεία όπως το Cr (χρώμιο) ή το Ni (νικέλιο) ακολουθούμενα από έναν αριθμό υποδηλώνουν μέση περιεκτικότητα σε στοιχεία (σε ποσοστό). Για παράδειγμα, το 1Cr18Ni9 υποδηλώνει ωστενιτικό ανοξείδωτο χάλυβα με 0,1% άνθρακα, 18% χρώμιο και 9% νικέλιο.
5. Χάλυβας εργαλείων άνθρακα
Βασική μορφή: T + αριθμός
• T: Προέρχεται από το αρχικό γράμμα της λέξης «άνθρακας» στο πινγίν (Tan), που αντιπροσωπεύει τον χάλυβα εργαλείων άνθρακα.
• Αριθμός: Μέση περιεκτικότητα σε άνθρακα (εκφρασμένη ως ποσοστό), π.χ., T8 δηλώνει περιεκτικότητα σε άνθρακα ≈0,8%, T12 δηλώνει περιεκτικότητα σε άνθρακα ≈1,2%.
Ονομασίες χάλυβα ΗΠΑ: Σύστημα ASTM/SAE
Οι ονομασίες χάλυβα στις ΗΠΑ ακολουθούν κυρίως τα πρότυπα ASTM (Αμερικανική Εταιρεία Δοκιμών και Υλικών) και SAE (Εταιρεία Μηχανικών Αυτοκινήτων). Η βασική μορφή αποτελείται από έναν «αριθμητικό συνδυασμό + επίθημα γραμμάτων», δίνοντας έμφαση στην ταξινόμηση ποιότητας χάλυβα και στον προσδιορισμό της περιεκτικότητας σε άνθρακα.
1. Χάλυβας άνθρακα και κράμα χάλυβα δομικών κατασκευών (SAE/ASTM Common)
Βασική μορφή: Τετραψήφιος αριθμός + (επίθημα γράμματος)
• Τα δύο πρώτα ψηφία: Υποδηλώνουν τον τύπο χάλυβα και τα πρωτογενή στοιχεία κράματος, που χρησιμεύουν ως «κωδικός ταξινόμησης». Οι συνήθεις αντιστοιχίες περιλαμβάνουν:
◦10XX: Χάλυβας άνθρακα (χωρίς στοιχεία κράματος), π.χ. 1008, 1045.
◦15XX: Χάλυβας άνθρακα υψηλής περιεκτικότητας σε μαγγάνιο (περιεκτικότητα σε μαγγάνιο 1,00%-1,65%), π.χ., 1524.
◦41XX: Χάλυβας χρωμίου-μολυβδαινίου (χρώμιο 0,50%-0,90%, μολυβδαίνιο 0,12%-0,20%), π.χ., 4140.
◦43XX: Χάλυβας Νικελίου-Χρωμίου-Μολυβδαινίου (νικέλιο 1,65%-2,00%, χρώμιο 0,40%-0,60%), π.χ., 4340.
◦30XX: Χάλυβας νικελίου-χρωμίου (που περιέχει 2,00%-2,50% Ni, 0,70%-1,00% Cr), π.χ., 3040.
• Τα δύο τελευταία ψηφία: Αντιπροσωπεύουν τη μέση περιεκτικότητα σε άνθρακα (σε μέρη ανά δέκα χιλιάδες), π.χ., το 1045 υποδεικνύει περιεκτικότητα σε άνθρακα ≈ 0,45%, το 4140 υποδεικνύει περιεκτικότητα σε άνθρακα ≈ 0,40%.
• Επιθήματα γραμμάτων: Παρέχουν συμπληρωματικές ιδιότητες υλικού, οι οποίες συνήθως περιλαμβάνουν:
◦ B: Χάλυβας που περιέχει βόριο (βελτιώνει την ικανότητα σκλήρυνσης), π.χ., 10B38.
◦ L: Χάλυβας που περιέχει μόλυβδο (διευκολύνει την κατεργασιμότητα), π.χ., 12L14.
◦ H: Χάλυβας εγγυημένης σκληρότητας, π.χ. 4140H.
2. Ανοξείδωτο ατσάλι (κυρίως σύμφωνα με τα πρότυπα ASTM)
Βασική μορφή: Τριψήφιος αριθμός (+ γράμμα)
• Αριθμός: Αντιπροσωπεύει έναν «αριθμό ακολουθίας» που αντιστοιχεί σε σταθερή σύνθεση και ιδιότητες. Η απομνημόνευση είναι επαρκής· ο υπολογισμός δεν είναι απαραίτητος. Οι συνήθεις βιομηχανικές διαβαθμίσεις περιλαμβάνουν:
◦304: 18%-20% χρώμιο, 8%-10,5% νικέλιο, ωστενιτικός ανοξείδωτος χάλυβας (ο πιο συνηθισμένος, ανθεκτικός στη διάβρωση).
◦316: Προσθέτει 2%-3% μολυβδαίνιο στο 304, προσφέροντας ανώτερη αντοχή σε οξύ/αλκάλια και απόδοση σε υψηλές θερμοκρασίες.
◦430: 16%-18% χρώμιο, φερριτικός ανοξείδωτος χάλυβας (χωρίς νικέλιο, χαμηλό κόστος, επιρρεπής σε σκουριά).
◦410: 11,5%-13,5% χρώμιο, μαρτενσιτικός ανοξείδωτος χάλυβας (σκληρυνόμενος, υψηλής σκληρότητας).
• Επιθήματα γραμμάτων: Για παράδειγμα, το «L» στο 304L υποδηλώνει χαμηλή περιεκτικότητα σε άνθρακα (άνθρακας ≤0,03%), μείωση της ενδοκρυσταλλικής διάβρωσης κατά τη συγκόλληση. Το «H» στο 304H υποδηλώνει υψηλή περιεκτικότητα σε άνθρακα (άνθρακας 0,04%-0,10%), ενισχύοντας την αντοχή σε υψηλές θερμοκρασίες.
Βασικές διαφορές μεταξύ κινεζικών και αμερικανικών ονομασιών βαθμού
1. Διαφορετικές λογικές ονομασίας
Οι κανόνες ονομασίας της Κίνας λαμβάνουν υπόψη διεξοδικά το όριο διαρροής, την περιεκτικότητα σε άνθρακα, τα στοιχεία κράματος κ.λπ., χρησιμοποιώντας συνδυασμούς γραμμάτων, αριθμών και συμβόλων στοιχείων για την ακριβή απόδοση των ιδιοτήτων του χάλυβα, διευκολύνοντας την απομνημόνευση και την κατανόηση. Οι ΗΠΑ βασίζονται κυρίως σε αριθμητικές ακολουθίες για να δηλώσουν τις ποιότητες και τις συνθέσεις του χάλυβα, κάτι που είναι συνοπτικό αλλά ελαφρώς πιο δύσκολο να ερμηνευτεί από μη ειδικούς.
2. Λεπτομέρειες στην Αναπαράσταση Στοιχείων Κράματος
Η Κίνα παρέχει λεπτομερή αναπαράσταση των στοιχείων κράματος, καθορίζοντας μεθόδους επισήμανσης με βάση διαφορετικά εύρη περιεκτικότητας. Ενώ οι ΗΠΑ αναφέρουν επίσης την περιεκτικότητα σε κράμα, η σημείωση για τα ιχνοστοιχεία διαφέρει από τις πρακτικές της Κίνας.
3. Διαφορές στις Προτιμήσεις Εφαρμογών
Λόγω των διαφορετικών βιομηχανικών προτύπων και πρακτικών κατασκευής, η Κίνα και οι ΗΠΑ επιδεικνύουν ξεχωριστές προτιμήσεις για συγκεκριμένες ποιότητες χάλυβα σε ορισμένες εφαρμογές. Για παράδειγμα, στις κατασκευές από δομικό χάλυβα, η Κίνα χρησιμοποιεί συνήθως δομικούς χάλυβες χαμηλής περιεκτικότητας σε κράμα, υψηλής αντοχής, όπως ο Q345. Οι ΗΠΑ μπορούν να επιλέξουν αντίστοιχους χάλυβες με βάση τα πρότυπα ASTM.
Ώρα δημοσίευσης: 27 Οκτωβρίου 2025
