تفسیر دقیق درجه‌بندی فولاد برای اطمینان از انطباق مواد و ایمنی پروژه در طراحی، تهیه و ساخت سازه‌های فولادی بسیار مهم است. در حالی که سیستم‌های درجه‌بندی فولاد هر دو کشور ارتباطات مشترکی دارند، اما تفاوت‌های مشخصی نیز نشان می‌دهند. درک کامل این تمایزات برای متخصصان صنعت حیاتی است.
نامگذاری فولاد چینی
نامگذاری فولادهای چینی از یک قالب اصلی «حرف پینیین + نماد عنصر شیمیایی + عدد عربی» پیروی می‌کند که هر کاراکتر نشان‌دهنده خواص خاص ماده است. در زیر، تفکیک انواع فولاد رایج آمده است:
۱. فولاد سازه‌ای کربنی/فولاد سازه‌ای کم آلیاژ با مقاومت بالا (رایج‌ترین)
قالب اصلی: Q + مقدار نقطه تسلیم + نماد درجه کیفیت + نماد روش اکسیداسیون
• Q: از حرف اول کلمه «yield point» در پینیین (Qu Fu Dian) گرفته شده است که به معنای قدرت تسلیم به عنوان شاخص اصلی عملکرد است.
• مقدار عددی: مستقیماً نقطه تسلیم را نشان می‌دهد (واحد: مگاپاسکال). برای مثال، Q235 نقطه تسلیم ≥235 مگاپاسکال را نشان می‌دهد، در حالی که Q345 نشان‌دهنده ≥345 مگاپاسکال است.
• نماد درجه کیفیت: به پنج درجه (A، B، C، D، E) طبقه‌بندی شده است که مربوط به الزامات چقرمگی ضربه از کم به زیاد است (درجه A نیازی به آزمایش ضربه ندارد؛ درجه E نیاز به آزمایش ضربه در دمای پایین -40 درجه سانتیگراد دارد). به عنوان مثال، Q345D نشان دهنده فولاد کم آلیاژ با استحکام تسلیم 345 مگاپاسکال و کیفیت درجه D است.
• نمادهای روش اکسیداسیون: F (فولاد روان)، b (فولاد نیمه آرام)، Z (فولاد آرام)، TZ (فولاد آرام ویژه). فولاد آرام کیفیت بالاتری نسبت به فولاد روان ارائه می‌دهد. در عمل مهندسی معمولاً از Z یا TZ استفاده می‌شود (ممکن است حذف شود). به عنوان مثال، Q235AF نشان دهنده فولاد روان است، در حالی که Q235B نشان دهنده فولاد نیمه آرام (پیش فرض) است.
۲. فولاد ساختاری کربنی با کیفیت بالا
قالب اصلی: عدد دو رقمی + (Mn)
• عدد دو رقمی: نشان دهنده میانگین محتوای کربن (بیان شده بر حسب قسمت در هر ده هزار) است، به عنوان مثال، فولاد ۴۵ نشان دهنده محتوای کربن ≈ ۰.۴۵٪، فولاد ۲۰ نشان دهنده محتوای کربن ≈ ۰.۲۰٪ است.
• Mn: نشان دهنده محتوای منگنز بالا (>0.7%) است. به عنوان مثال، 50Mn نشان دهنده فولاد کربنی پرمنگنز با 0.50% کربن است.
۳. فولاد سازه‌ای آلیاژی
قالب هسته: عدد دو رقمی + نماد عنصر آلیاژی + عدد + (سایر نمادهای عناصر آلیاژی + اعداد)
• دو رقم اول: میانگین محتوای کربن (در هر ده هزار)، به عنوان مثال، "40" در 40Cr نشان دهنده محتوای کربن ≈ 0.40٪ است.
• نمادهای عناصر آلیاژی: معمولاً Cr (کروم)، Mn (منگنز)، Si (سیلیکون)، Ni (نیکل)، Mo (مولیبدن) و غیره، که نشان دهنده عناصر آلیاژی اولیه هستند.
• رقم بعد از عنصر: نشان‌دهنده میانگین محتوای عنصر آلیاژی (به درصد) است. محتوای <1.5% بدون یک رقم؛ 1.5%-2.49% نشان دهنده "2" است و به همین ترتیب. به عنوان مثال، در 35CrMo، هیچ عددی بعد از "Cr" (محتوای ≈ 1%) و هیچ عددی بعد از "Mo" (محتوای ≈ 0.2%) قرار نمی‌گیرد. این نشان دهنده یک فولاد ساختاری آلیاژی با 0.35% کربن، حاوی کروم و مولیبدن است.
۴. فولاد ضد زنگ/فولاد مقاوم در برابر حرارت
قالب هسته: عدد + نماد عنصر آلیاژی + عدد + (سایر عناصر)
• عدد ابتدایی: نشان دهنده میانگین محتوای کربن (بر حسب قسمت در هزار) است، به عنوان مثال، "2" در 2Cr13 نشان دهنده محتوای کربن ≈0.2٪، "0" در 0Cr18Ni9 نشان دهنده محتوای کربن ≤0.08٪ است.
• نماد عنصر آلیاژی + عدد: عناصری مانند Cr (کروم) یا Ni (نیکل) و به دنبال آن یک عدد، میانگین محتوای عنصر (بر حسب درصد) را نشان می‌دهند. به عنوان مثال، 1Cr18Ni9 نشان دهنده یک فولاد ضد زنگ آستنیتی با 0.1٪ کربن، 18٪ کروم و 9٪ نیکل است.
۵. فولاد ابزار کربنی
قالب هسته: عدد T +
• T: برگرفته از حرف اول کلمه «کربن» در پینیین (Tan) است که نشان‌دهنده فولاد ابزار کربنی است.
• عدد: میانگین محتوای کربن (به صورت درصد بیان می‌شود)، به عنوان مثال، T8 نشان دهنده محتوای کربن ≈0.8٪، T12 نشان دهنده محتوای کربن ≈1.2٪ است.
نامگذاری‌های فولاد ایالات متحده: سیستم ASTM/SAE
نامگذاری‌های فولاد ایالات متحده در درجه اول از استانداردهای ASTM (انجمن آمریکایی آزمایش و مواد) و SAE (انجمن مهندسان خودرو) پیروی می‌کنند. قالب اصلی شامل یک "ترکیب عددی + پسوند حرف" است که بر طبقه‌بندی درجه فولاد و شناسایی محتوای کربن تأکید دارد.
۱. فولاد کربنی و فولاد آلیاژی سازه‌ای (SAE/ASTM Common)
قالب اصلی: عدد چهار رقمی + (پسوند حرف)
• دو رقم اول: نشان‌دهنده نوع فولاد و عناصر آلیاژی اولیه هستند که به عنوان «کد طبقه‌بندی» عمل می‌کنند. مطابقت‌های رایج عبارتند از:
◦10XX: فولاد کربنی (بدون عناصر آلیاژی)، به عنوان مثال، 1008، 1045.
◦15XX: فولاد کربنی پرمنگنز (میزان منگنز ۱.۰۰٪ -۱.۶۵٪)، به عنوان مثال، ۱۵۲۴.
◦41XX: فولاد کروم-مولیبدن (کروم 0.50%-0.90%، مولیبدن 0.12%-0.20%)، به عنوان مثال، 4140.
◦43XX: فولاد نیکل-کروم-مولیبدن (نیکل 1.65%-2.00%، کروم 0.40%-0.60%)، به عنوان مثال، 4340.
◦30XX: فولاد نیکل-کروم (حاوی 2.00%-2.50% نیکل، 0.70%-1.00% کروم)، به عنوان مثال، 3040.
• دو رقم آخر: میانگین محتوای کربن (بر حسب قسمت در هر ده هزار) را نشان می‌دهد، مثلاً ۱۰۴۵ نشان‌دهنده محتوای کربن ≈ ۰.۴۵٪ است، ۴۱۴۰ نشان‌دهنده محتوای کربن ≈ ۰.۴۰٪ است.
• پسوندهای حرفی: ویژگی‌های تکمیلی ماده را ارائه می‌دهند، که معمولاً شامل موارد زیر است:
◦ B: فولاد حاوی بور (سختی‌پذیری را افزایش می‌دهد)، به عنوان مثال، 10B38.
◦ L: فولاد حاوی سرب (قابلیت ماشینکاری را تسهیل می‌کند)، به عنوان مثال، 12L14.
◦ H: فولاد با سختی‌پذیری تضمین‌شده، مثلاً ۴۱۴۰H.
۲. فولاد ضد زنگ (عمدتاً استانداردهای ASTM)
قالب اصلی: عدد سه رقمی (+ حرف)
• عدد: نشان دهنده یک «شماره ترتیب» مربوط به ترکیب و خواص ثابت است. حفظ کردن کافی است؛ محاسبه لازم نیست. درجات رایج صنعتی عبارتند از:
◦304: 18%-20% کروم، 8%-10.5% نیکل، فولاد ضد زنگ آستنیتی (رایج‌ترین، مقاوم در برابر خوردگی).
◦316: 2%-3% مولیبدن به 304 اضافه می‌کند و مقاومت اسیدی/قلیایی عالی و عملکرد دمای بالا را ارائه می‌دهد.
۴۳۰◦: ۱۶٪-۱۸٪ کروم، فولاد ضد زنگ فریتی (بدون نیکل، کم هزینه، مستعد زنگ زدگی).
◦۴۱۰: ۱۱.۵٪ -۱۳.۵٪ کروم، فولاد ضد زنگ مارتنزیتی (قابلیت سخت شدن، سختی بالا).
• پسوندهای حروف: برای مثال، «L» در 304L نشان دهنده کربن کم (کربن ≤0.03%) است که باعث کاهش خوردگی بین دانه‌ای در حین جوشکاری می‌شود؛ «H» در 304H نشان دهنده کربن بالا (کربن 0.04%-0.10%) است که باعث افزایش استحکام در دمای بالا می‌شود.
تفاوت‌های اصلی بین رتبه‌بندی‌های چینی و آمریکایی
۱. منطق‌های نامگذاری متفاوت
قوانین نامگذاری چین به طور جامع استحکام تسلیم، میزان کربن، عناصر آلیاژی و غیره را در نظر می‌گیرد و با استفاده از ترکیبی از حروف، اعداد و نمادهای عناصر، خواص فولاد را به طور دقیق بیان می‌کند و به خاطر سپردن و درک آن را تسهیل می‌کند. ایالات متحده در درجه اول به توالی‌های عددی برای نشان دادن درجه‌ها و ترکیبات فولاد متکی است که مختصر است اما تفسیر آن برای افراد غیرمتخصص کمی چالش برانگیزتر است.
۲. جزئیات در نمایش عناصر آلیاژی
چین نمایش دقیقی از عناصر آلیاژی ارائه می‌دهد و روش‌های برچسب‌گذاری را بر اساس محدوده‌های مختلف محتوا مشخص می‌کند؛ در حالی که ایالات متحده نیز محتوای آلیاژ را نشان می‌دهد، نمادگذاری آن برای عناصر کمیاب با رویه‌های چین متفاوت است.
۳. تفاوت‌های اولویت کاربرد
با توجه به استانداردهای صنعتی و شیوه‌های ساخت‌وساز متفاوت، چین و ایالات متحده ترجیحات متفاوتی برای گریدهای خاص فولاد در کاربردهای خاص نشان می‌دهند. به عنوان مثال، در ساخت فولاد سازه‌ای، چین معمولاً از فولادهای سازه‌ای کم آلیاژ با استحکام بالا مانند Q345 استفاده می‌کند؛ ایالات متحده ممکن است فولادهای مربوطه را بر اساس استانداردهای ASTM انتخاب کند.
زمان ارسال: ۲۷ اکتبر ۲۰۲۵
