פירוש מדויק של דירוגי פלדה הוא קריטי להבטחת תאימות חומרים ובטיחות פרויקטים בתכנון, רכש ובנייה של פלדה מבנית. בעוד שמערכות דירוג הפלדה של שתי המדינות חולקות קשרים, הן גם מציגות הבדלים ברורים. הבנה מעמיקה של הבדלים אלה חיונית לאנשי מקצוע בתעשייה.
ייעודי פלדה סיניים
סוגי פלדה סיניים עוקבים אחר פורמט מרכזי של "אות בפין-יין + סמל יסוד כימי + ספרה ערבית", כאשר כל תו מייצג תכונות חומר ספציפיות. להלן פירוט לפי סוגי פלדה נפוצים:
1. פלדת מבנה פחמן/פלדת מבנה בעלת חוזק גבוה מסגסוגת נמוכה (הנפוצה ביותר)
פורמט ליבה: Q + ערך נקודת כניעה + סמל דרגת איכות + סמל שיטת דה-חמצון
• ש: נגזר מהאות הראשונה של "yield point" בפין-יין (קו פו דיאן), המסמלת חוזק כניעה כאינדיקטור הביצועים העיקרי.
• ערך מספרי: מציין ישירות את נקודת הכניעה (יחידה: MPa). לדוגמה, Q235 מציין נקודת כניעה ≥235 MPa, בעוד ש-Q345 מציין ≥345 MPa.
• סמל דרגת איכות: מסווג לחמש דרגות (A, B, C, D, E) התואמות לדרישות קשיחות פגיעה מנמוכה לגבוהה (דרגה A אינה דורשת בדיקת פגיעה; דרגה E דורשת בדיקת פגיעה בטמפרטורה נמוכה של 40°C-). לדוגמה, Q345D מציינת פלדה מסגסוגת נמוכה עם חוזק כניעה של 345 MPa ואיכות דרגה D.
• סמלי שיטת דה-חמצון: F (פלדה רצה חופשית), b (פלדה חצי-מחוממת), Z (פלדה רותמת), TZ (פלדה רותמת מיוחדת). פלדה רותמת מציעה איכות עדיפה על פלדה רצה חופשית. פרקטיקה הנדסית משתמשת בדרך כלל ב-Z או TZ (ניתן להשמיט). לדוגמה, Q235AF מציין פלדה רצה חופשית, בעוד ש-Q235B מציין פלדה חצי-מחוממת (ברירת מחדל).
2. פלדת פחמן מבנית באיכות גבוהה
פורמט ליבה: מספר דו-ספרתי + (Mn)
• מספר דו-ספרתי: מייצג את תכולת הפחמן הממוצעת (מבוטאת בחלקים לעשרת אלפים), לדוגמה, 45 פלדה מציינת תכולת פחמן ≈ 0.45%, 20 פלדה מציינת תכולת פחמן ≈ 0.20%.
• Mn: מציין תכולת מנגן גבוהה (>0.7%). לדוגמה, 50Mn מציין פלדת פחמן עתירת מנגן עם 0.50% פחמן.
3. פלדת סגסוגת מבנית
פורמט ליבה: מספר דו-ספרתי + סמל אלמנט סגסוגת + מספר + (סמלים אחרים של אלמנט סגסוגת + מספרים)
• שתי הספרות הראשונות: תכולת פחמן ממוצעת (לכל עשרת אלפים), לדוגמה, "40" ב-40Cr מייצגת תכולת פחמן ≈ 0.40%.
• סמלי יסודות סגסוגת: בדרך כלל Cr (כרום), Mn (מנגן), Si (סיליקון), Ni (ניקל), Mo (מוליבדן) וכו', המייצגים יסודות סגסוגת ראשוניים.
• ספרה לאחר יסוד: מציין את התכולה הממוצעת של יסוד הסגסוגת (באחוזים). תכולה <1.5% משמיטה ספרה; 1.5%-2.49% מציין "2", וכן הלאה. לדוגמה, ב-35CrMo, אין מספר אחרי "Cr" (תכולה ≈ 1%), ואין מספר אחרי "Mo" (תכולה ≈ 0.2%). זה מציין פלדת מבנה מסגסוגת עם 0.35% פחמן, המכילה כרום ומוליבדן.
4. נירוסטה/פלדה עמידה בחום
פורמט ליבה: מספר + סמל אלמנט סגסוגת + מספר + (אלמנטים אחרים)
• מספר מוביל: מייצג את תכולת הפחמן הממוצעת (בחלקיקים לאלף), לדוגמה, "2" ב-2Cr13 מציין תכולת פחמן ≈0.2%, "0" ב-0Cr18Ni9 מציין תכולת פחמן ≤0.08%.
• סמל יסוד סגסוגת + מספר: יסודות כמו Cr (כרום) או Ni (ניקל) ואחריהם מספר מציינים תכולת יסודות ממוצעת (באחוזים). לדוגמה, 1Cr18Ni9 מציין פלדת אל-חלד אוסטניטית עם 0.1% פחמן, 18% כרום ו-9% ניקל.
5. פלדת כלים פחמנית
פורמט ליבה: T + מספר
• T: נגזר מהאות הראשונה של "carbon" בפין-יין (טאן), המייצגת פלדת כלים פחמנית.
• מספר: תכולת פחמן ממוצעת (מבוטאת באחוזים), לדוגמה, T8 מציין תכולת פחמן ≈0.8%, T12 מציין תכולת פחמן ≈1.2%.
ייעודי פלדה אמריקאיים: מערכת ASTM/SAE
ייעודי פלדה בארה"ב עוקבים בעיקר אחר הסטנדרטים של ASTM (החברה האמריקאית לבדיקות וחומרים) ו-SAE (החברה למהנדסי רכב). הפורמט המרכזי מורכב מ"שילוב מספרי + סיומת אותיות", תוך דגש על סיווג דרגת פלדה וזיהוי תכולת פחמן.
1. פלדת פחמן וסגסוגת פלדה מבנית (SAE/ASTM נפוץ)
פורמט ליבה: מספר בן ארבע ספרות + (סיומת אותיות)
• שתי הספרות הראשונות: מציינות את סוג הפלדה ואת יסודות הסגסוגת העיקריים, ומשמשות כ"קוד סיווג". התאמות נפוצות כוללות:
◦10XX: פלדת פחמן (ללא יסודות סגסוגת), לדוגמה, 1008, 1045.
◦15XX: פלדת פחמן עתירת מנגן (תכולת מנגן 1.00%-1.65%), לדוגמה, 1524.
◦41XX: פלדת כרום-מוליבדן (כרום 0.50%-0.90%, מוליבדן 0.12%-0.20%), לדוגמה, 4140.
◦43XX: פלדת ניקל-כרום-מוליבדן (ניקל 1.65%-2.00%, כרום 0.40%-0.60%), לדוגמה, 4340.
◦30XX: פלדת ניקל-כרום (המכילה 2.00%-2.50% ניקל, 0.70%-1.00% קר), לדוגמה, 3040.
• שתי הספרות האחרונות: מייצגות תכולת פחמן ממוצעת (בחלקיקים לעשרת אלפים), לדוגמה, 1045 מציין תכולת פחמן ≈ 0.45%, 4140 מציין תכולת פחמן ≈ 0.40%.
• סיומות אותיות: מספקות תכונות חומר משלימות, הכוללות בדרך כלל:
◦ B: פלדה המכילה בורון (משפרת את יכולת ההתקשות), לדוגמה, 10B38.
◦ L: פלדה המכילה עופרת (מקלה על יכולת עיבוד שבבי), לדוגמה, 12L14.
◦ H: פלדה בעלת יכולת הקשייה מובטחת, לדוגמה, 4140H.
2. נירוסטה (בעיקר תקני ASTM)
פורמט ליבה: מספר בן שלוש ספרות (+ אות)
• מספר: מייצג "מספר רצף" המתאים להרכב ותכונות קבועים. שינון מספיק; חישוב אינו הכרחי. ציונים נפוצים בתעשייה כוללים:
◦304: 18%-20% כרום, 8%-10.5% ניקל, פלדת אל-חלד אוסטניטית (הנפוצה ביותר, עמידה בפני קורוזיה).
◦316: מוסיף 2%-3% מוליבדן ל-304, ומציע עמידות מעולה לחומצות/בסיסים וביצועים בטמפרטורה גבוהה.
◦430: 16%-18% כרום, פלדת אל-חלד פריטית (ללא ניקל, זולה, נוטה לחלודה).
◦410: 11.5%-13.5% כרום, פלדת אל-חלד מרטנזיטית (ניתנת להתקשות, קשיות גבוהה).
• סיומות אותיות: לדוגמה, ה-"L" ב-304L מציינת פחמן נמוך (פחמן ≤0.03%), הפחתת קורוזיה בין-גרגירית במהלך ריתוך; ה-"H" ב-304H מציינת פחמן גבוה (פחמן 0.04%-0.10%), שיפור חוזק בטמפרטורה גבוהה.
הבדלים מרכזיים בין ייעודי כיתה סיניים ואמריקאים
1. לוגיקה שונה של מתן שמות
כללי מתן השמות של סין מתחשבים באופן מקיף בחוזק כניעה, תכולת פחמן, יסודות סגסוגת וכו', תוך שימוש בשילובים של אותיות, מספרים וסמלי יסודות כדי להעביר במדויק את תכונות הפלדה, ובכך להקל על שינון והבנה. ארה"ב מסתמכת בעיקר על רצפים מספריים כדי לציין דירוגי פלדה והרכבים, דבר תמציתי אך מעט מאתגר יותר לפענוח עבור אנשים שאינם מומחים.
2. פרטים בייצוג יסודות סגסוגת
סין מספקת ייצוג מפורט של יסודות סגסוגת, תוך ציון שיטות תיוג המבוססות על טווחי תכולה שונים; בעוד שגם ארה"ב מציינת את תכולת הסגסוגת, הסימון שלה עבור יסודות קורט שונה מהנהלים של סין.
3. הבדלים בהעדפות יישומים
עקב סטנדרטים שונים בתעשייה ושיטות בנייה שונות, סין וארה"ב מפגינות העדפות שונות לדרגות פלדה ספציפיות ביישומים מסוימים. לדוגמה, בבניית פלדה מבנית, סין משתמשת בדרך כלל בפלדות מבניות בעלות סגסוגת נמוכה וחוזק גבוה כמו Q345; ארה"ב עשויה לבחור פלדות מתאימות על סמך תקני ASTM.
זמן פרסום: 27 באוקטובר 2025
