Nákvæm túlkun á stálflokkum er lykilatriði til að tryggja samræmi efnis og öryggi verkefna í hönnun, innkaupum og byggingu stáls. Þó að stálflokkunarkerfi beggja landa eigi sameiginleg tengsl, þá sýna þau einnig greinilegan mun. Ítarlegur skilningur á þessum greinarmunum er nauðsynlegur fyrir fagfólk í greininni.
Kínverskar stálheiti
Kínverskar stáltegundir eru flokkaðar eftir grunnsniði: „Pinyin-stafur + efnatákn + arabískur tala“ þar sem hver stafur táknar tiltekna eiginleika efnisins. Hér að neðan er sundurliðun eftir algengum stáltegundum:
1. Kolefnisbyggingarstál/lágblönduð hástyrkt byggingarstál (algengasta)
Kjarnasnið: Q + Afkastamörk + Gæðaflokkstákn + Afoxunaraðferðartákn
• Q: Dregið af upphafsstafnum „yield point“ í pinyin (Qu Fu Dian), sem táknar að flotstyrkur sé aðal afkastavísir.
• Tölulegt gildi: Táknar beint flotmörk (eining: MPa). Til dæmis gefur Q235 til kynna flotmörk ≥235 MPa, en Q345 táknar ≥345 MPa.
• Gæðaflokkstákn: Flokkað í fimm flokka (A, B, C, D, E) sem samsvara kröfum um höggþol frá lágri til mikillar (flokkur A krefst engra höggprófunar; flokkur E krefst -40°C lághitastigs höggprófunar). Til dæmis táknar Q345D lágblönduð stál með strekkstyrk upp á 345 MPa og gæði af flokki D.
• Tákn fyrir afoxunaraðferð: F (frjálst rennandi stál), b (hálfdrepið stál), Z (drepið stál), TZ (sérstakt drepið stál). Drepið stál býður upp á betri gæði en frítt rennandi stál. Í verkfræði er almennt notað Z eða TZ (má sleppa). Til dæmis táknar Q235AF frítt rennandi stál, en Q235B táknar hálfdrepið stál (sjálfgefið).
2. Hágæða kolefnisbyggingarstál
Kjarnasnið: Tveggja stafa tala + (Mn)
• Tveggja stafa tala: Táknar meðaltal kolefnisinnihalds (tjáð í hlutum á tíu þúsund), t.d. 45 stál gefur til kynna kolefnisinnihald ≈ 0,45%, 20 stál gefur til kynna kolefnisinnihald ≈ 0,20%.
• Mn: Gefur til kynna hátt manganinnihald (>0,7%). Til dæmis táknar 50Mn kolefnisstál með háu manganinnihaldi og 0,50% kolefni.
3. Byggingarstál úr álfelgu
Kjarnasnið: Tveggja stafa tala + tákn málmblönduþáttar + tala + (önnur tákn málmblönduþátta + tölur)
• Fyrstu tveir tölustafirnir: Meðalkolefnisinnihald (á hverja tíu þúsund), t.d. „40“ í 40Cr táknar kolefnisinnihald ≈ 0,40%.
• Tákn fyrir málmblöndur: Algengast er að Cr (króm), Mn (mangan), Si (kísill), Ni (nikkel), Mo (mólýbden) o.s.frv., sem tákna frumefni málmblöndunnar.
• Tölustafur á eftir frumefni: Gefur til kynna meðalinnihald málmblöndunnar (í prósentum). Ef innihald er <1,5% sleppir tölustaf; 1,5%-2,49% táknar „2“ og svo framvegis. Til dæmis, í 35CrMo kemur engin tala á eftir „Cr“ (innihald ≈ 1%) og engin tala á eftir „Mo“ (innihald ≈ 0,2%). Þetta táknar málmblönduðu byggingarstáli með 0,35% kolefni, sem inniheldur króm og mólýbden.
4. Ryðfrítt stál/hitaþolið stál
Kjarnasnið: Tala + Tákn málmblönduþáttar + Tala + (Önnur frumefni)
• Leiðandi tala: Táknar meðaltal kolefnisinnihalds (í þúsundhlutum), t.d. „2“ í 2Cr13 gefur til kynna kolefnisinnihald ≈0,2%, „0“ í 0Cr18Ni9 gefur til kynna kolefnisinnihald ≤0,08%.
• Tákn fyrir málmblönduþátt + tala: Frumefni eins og Cr (króm) eða Ni (nikkel) og síðan tölu gefa til kynna meðalfjölda frumefna (í prósentum). Til dæmis gefur 1Cr18Ni9 til kynna austenítískt ryðfrítt stál með 0,1% kolefni, 18% króm og 9% nikkel.
5. Kolefnisstál
Kjarnasnið: T + tala
• T: Dregið af upphafsstafnum „carbon“ í pinyin (tan), sem táknar kolefnisstál.
• Tala: Meðaltal kolefnisinnihalds (tjáð sem prósenta), t.d. T8 táknar kolefnisinnihald ≈0,8%, T12 táknar kolefnisinnihald ≈1,2%.
Bandarísk stálmerkingar: ASTM/SAE kerfið
Bandarísk stálmerkingar fylgja aðallega stöðlum ASTM (American Society for Testing and Materials) og SAE (Society of Automotive Engineers). Kjarnasniðið samanstendur af „tölusamsetningu + bókstafaviðskeyti“, sem leggur áherslu á flokkun stáltegunda og auðkenningu kolefnisinnihalds.
1. Kolefnisstál og álfelguð byggingarstál (SAE/ASTM Common)
Kjarnasnið: Fjögurra stafa tala + (viðskeyti með bókstaf)
• Fyrstu tveir tölustafirnir: Tákna stáltegund og aðalblönduefni og þjóna sem „flokkunarkóði“. Algengar samsvörunir eru meðal annars:
◦10XX: Kolefnisstál (engin álfelgur), t.d. 1008, 1045.
◦15XX: Kolefnisstál með háu manganinnihaldi (manganinnihald 1,00%-1,65%), t.d. 1524.
◦41XX: Króm-mólýbden stál (króm 0,50%-0,90%, mólýbden 0,12%-0,20%), t.d. 4140.
◦43XX: Nikkel-króm-mólýbden stál (nikkel 1,65%-2,00%, króm 0,40%-0,60%), t.d. 4340.
◦30XX: Nikkel-króm stál (inniheldur 2,00%-2,50% Ni, 0,70%-1,00% Cr), t.d. 3040.
• Síðustu tveir tölustafirnir: Tákna meðaltal kolefnisinnihalds (í hlutum á tíu þúsund), t.d. 1045 gefur til kynna kolefnisinnihald ≈ 0,45%, 4140 gefur til kynna kolefnisinnihald ≈ 0,40%.
• Viðskeyti bókstafa: Gefa upp viðbótarefniseiginleika, þar á meðal oftast:
◦ B: Stál sem inniheldur bór (eykur herðingarhæfni), t.d. 10B38.
◦ L: Blýhaltigt stál (auðveldar vinnsluhæfni), t.d. 12L14.
◦ H: Stál með tryggðri herðingarhæfni, t.d. 4140H.
2. Ryðfrítt stál (aðallega ASTM staðlar)
Kjarnasnið: Þriggja stafa tala (+ bókstafur)
• Tala: Táknar „raðnúmer“ sem samsvarar fastri samsetningu og eiginleikum. Það nægir að leggja á minnið; útreikningar eru óþarfir. Algengar einkunnir í greininni eru meðal annars:
◦304: 18%-20% króm, 8%-10,5% nikkel, austenítískt ryðfrítt stál (algengasta, tæringarþolið).
◦316: Bætir 2%-3% mólýbdeni við 304, sem býður upp á framúrskarandi sýru-/basaþol og háhitaþol.
◦430: 16%-18% króm, ferrítískt ryðfrítt stál (nikkellaust, ódýrt, ryðgað).
◦410: 11,5%-13,5% króm, martensítískt ryðfrítt stál (herðanlegt, mikil hörka).
• Viðskeyti með bókstöfum: Til dæmis táknar „L“ í 304L lágt kolefnisinnihald (kolefni ≤0,03%), sem dregur úr tæringu milli korna við suðu; „H“ í 304H táknar hátt kolefnisinnihald (kolefni 0,04%-0,10%), sem eykur styrk við háan hita.
Helstu munur á kínverskum og bandarískum einkunnagjöfum
1. Mismunandi nafngiftarrökfræði
Nafngiftarreglur Kína taka ítarlega tillit til sveigjanleika, kolefnisinnihalds, málmblönduþátta o.s.frv. og nota samsetningar bókstafa, talna og þáttatákna til að miðla nákvæmni eiginleikum stáls, sem auðveldar minni og skilning. Bandaríkin reiða sig aðallega á tölulegar raðir til að tákna stáltegundir og samsetningar, sem er hnitmiðað en aðeins erfiðara fyrir þá sem eru ekki sérfræðingar að túlka.
2. Upplýsingar í framsetningu málmblönduþátta
Kína veitir ítarlega framsetningu á málmblönduþáttum og tilgreinir merkingaraðferðir byggðar á mismunandi innihaldsbilum; Þó að Bandaríkin gefi einnig til kynna málmblönduinnihald, er merkingu þeirra fyrir snefilefni frábrugðin kínverskum venjum.
3. Mismunur á forritastillingum
Vegna mismunandi iðnaðarstaðla og byggingarvenja hafa Kína og Bandaríkin mismunandi áherslu á tilteknar stáltegundir í ákveðnum tilgangi. Til dæmis notar Kína almennt lágblönduð hástyrktar byggingarstál eins og Q345 í byggingarstálsbyggingum; Bandaríkin geta valið samsvarandi stál út frá ASTM stöðlum.
Birtingartími: 27. október 2025
