Natančna interpretacija razredov jekla je ključnega pomena za zagotavljanje skladnosti materialov in varnosti projektov pri načrtovanju, nabavi in gradnji konstrukcij iz jekla. Čeprav imata sistema za razvrščanje jekla obeh držav skupne značilnosti, kažeta tudi izrazite razlike. Temeljito razumevanje teh razlik je bistvenega pomena za strokovnjake v panogi.
Kitajske oznake jekla
Kitajske oznake jekla sledijo osnovni obliki »črka pinjina + simbol kemijskega elementa + arabska številka«, pri čemer vsak znak predstavlja specifične lastnosti materiala. Spodaj je razčlenitev po običajnih vrstah jekla:
1. Ogljikovo konstrukcijsko jeklo/nizko legirano visokotrdno konstrukcijsko jeklo (najpogostejše)
Osnovna oblika: Q + vrednost meje tečenja + simbol stopnje kakovosti + simbol metode deoksidacije
• Q: Izhaja iz začetne črke besede »meja tečenja« v pinyinu (Qu Fu Dian), ki pomeni mejo tečenja kot primarni kazalnik učinkovitosti.
• Številska vrednost: Neposredno označuje mejo tečenja (enota: MPa). Na primer, Q235 označuje mejo tečenja ≥235 MPa, medtem ko Q345 označuje ≥345 MPa.
• Simbol razreda kakovosti: Razvrščen v pet razredov (A, B, C, D, E), ki ustrezajo zahtevam glede udarne žilavosti od nizke do visoke (razred A ne zahteva udarnega preskusa; razred E zahteva udarni preskus pri nizki temperaturi -40 °C). Na primer, Q345D označuje nizkolegirano jeklo z mejo tečenja 345 MPa in kakovostjo razreda D.
• Simboli za deoksidacijsko metodo: F (prosto tečno jeklo), b (polumirjeno jeklo), Z (umirjeno jeklo), TZ (specialno umirjeno jeklo). Umirjeno jeklo ponuja boljšo kakovost kot prosto tečno jeklo. Inženirska praksa običajno uporablja Z ali TZ (lahko se izpusti). Na primer, Q235AF označuje prosto tečno jeklo, medtem ko Q235B označuje polumirjeno jeklo (privzeto).
2. Visokokakovostno ogljikovo konstrukcijsko jeklo
Osnovna oblika: Dvomestno število + (Mn)
• Dvomestno število: Predstavlja povprečno vsebnost ogljika (izraženo v delcih na deset tisoč), npr. 45 jeklo pomeni vsebnost ogljika ≈ 0,45 %, 20 jeklo pomeni vsebnost ogljika ≈ 0,20 %.
• Mn: Označuje visoko vsebnost mangana (> 0,7 %). Na primer, 50Mn označuje ogljikovo jeklo z visoko vsebnostjo mangana in 0,50 % ogljika.
3. Legirano konstrukcijsko jeklo
Osnovna oblika: dvomestna številka + simbol elementa zlitine + številka + (drugi simboli elementov zlitine + številke)
• Prvi dve števki: Povprečna vsebnost ogljika (na deset tisoč), npr. »40« v 40Cr predstavlja vsebnost ogljika ≈ 0,40 %.
• Simboli elementov zlitin: Običajno Cr (krom), Mn (mangan), Si (silicij), Ni (nikelj), Mo (molibden) itd., ki predstavljajo primarne elemente zlitin.
• Številka, ki sledi elementu: Označuje povprečno vsebnost elementa v zlitini (v odstotkih). Vsebnost < 1,5 % pomeni izpustitev števke; 1,5 %–2,49 % označuje »2« in tako naprej. Na primer, pri 35CrMo za »Cr« ne sledi številka (vsebnost ≈ 1 %), za »Mo« pa ne sledi številka (vsebnost ≈ 0,2 %). To označuje legirano konstrukcijsko jeklo z 0,35 % ogljika, ki vsebuje krom in molibden.
4. Nerjaveče jeklo/toplotno odporno jeklo
Osnovna oblika: Številka + Simbol elementa zlitine + Številka + (drugi elementi)
• Vodilna številka: Predstavlja povprečno vsebnost ogljika (v delcih na tisoč), npr. »2« v 2Cr13 pomeni vsebnost ogljika ≈0,2 %, »0« v 0Cr18Ni9 pa pomeni vsebnost ogljika ≤0,08 %.
• Simbol + številka elementa zlitine: Elementi, kot sta Cr (krom) ali Ni (nikelj), ki jim sledi številka, označujejo povprečno vsebnost elementa (v odstotkih). Na primer, 1Cr18Ni9 označuje avstenitno nerjavno jeklo z 0,1 % ogljika, 18 % kroma in 9 % niklja.
5. Ogljikovo orodno jeklo
Osnovna oblika: T + številka
• T: Izhaja iz začetne črke besede »ogljik« v pinyinu (Tan), ki predstavlja ogljikovo orodno jeklo.
• Število: Povprečna vsebnost ogljika (izražena v odstotkih), npr. T8 označuje vsebnost ogljika ≈0,8 %, T12 označuje vsebnost ogljika ≈1,2 %.
Oznake ameriških jekel: sistem ASTM/SAE
Oznake jekla v ZDA v glavnem sledijo standardom ASTM (Ameriško združenje za testiranje in materiale) in SAE (Društvo avtomobilskih inženirjev). Osnovna oblika je sestavljena iz »številčne kombinacije + črkovne pripone«, ki poudarja klasifikacijo razreda jekla in identifikacijo vsebnosti ogljika.
1. Ogljikovo jeklo in legirano konstrukcijsko jeklo (skupni standard SAE/ASTM)
Osnovna oblika: štirimestna številka + (pripona črke)
• Prvi dve števki: Označujeta vrsto jekla in primarne legirne elemente ter služita kot »klasifikacijska koda«. Pogoste korespondence vključujejo:
◦10XX: Ogljikovo jeklo (brez legirnih elementov), npr. 1008, 1045.
◦15XX: Visokomanganovo ogljikovo jeklo (vsebnost mangana 1,00 %–1,65 %), npr. 1524.
◦41XX: Krom-molibdenovo jeklo (krom 0,50 %–0,90 %, molibden 0,12 %–0,20 %), npr. 4140.
◦43XX: Nikelj-krom-molibdenovo jeklo (nikelj 1,65 %–2,00 %, krom 0,40 %–0,60 %), npr. 4340.
◦30XX: Nikelj-kromovo jeklo (z vsebnostjo 2,00 %–2,50 % Ni, 0,70 %–1,00 % Cr), npr. 3040.
• Zadnji dve števki: Predstavljata povprečno vsebnost ogljika (v delcih na deset tisoč), npr. 1045 pomeni vsebnost ogljika ≈ 0,45 %, 4140 pomeni vsebnost ogljika ≈ 0,40 %.
• Črkovne pripone: Zagotavljajo dodatne lastnosti materiala, običajno vključno z:
◦ B: Jeklo, ki vsebuje bor (izboljša kaljivost), npr. 10B38.
◦ L: Jeklo, ki vsebuje svinec (olajša obdelovalnost), npr. 12L14.
◦ H: Jeklo z zagotovljeno kaljivostjo, npr. 4140H.
2. Nerjaveče jeklo (predvsem standardi ASTM)
Osnovna oblika: Trimestna številka (+ črka)
• Številka: Predstavlja »zaporedno številko«, ki ustreza fiksni sestavi in lastnostim. Zadostuje si zapomnitev; izračun ni potreben. Med običajne industrijske razrede spadajo:
◦304: 18 %–20 % kroma, 8 %–10,5 % niklja, avstenitno nerjavno jeklo (najpogostejše, odporno proti koroziji).
◦316: Nerjavnemu jeklu 304 doda 2–3 % molibdena, kar zagotavlja vrhunsko odpornost na kisline/alkalije in delovanje pri visokih temperaturah.
◦430: 16 %–18 % kroma, feritno nerjavno jeklo (brez niklja, poceni, nagnjeno k rjavenju).
◦410: 11,5 %–13,5 % kroma, martenzitno nerjavno jeklo (kaljivo, visoka trdota).
• Črkovne pripone: Na primer, »L« v oznaki 304L označuje nizko vsebnost ogljika (ogljik ≤ 0,03 %), kar zmanjšuje medkristalno korozijo med varjenjem; »H« v oznaki 304H označuje visoko vsebnost ogljika (ogljik 0,04 %–0,10 %), kar povečuje trdnost pri visokih temperaturah.
Ključne razlike med kitajskimi in ameriškimi oznakami razredov
1. Različne logike poimenovanja
Kitajska pravila poimenovanja celovito upoštevajo mejo tečenja, vsebnost ogljika, elemente zlitin itd., pri čemer se za natančen opis lastnosti jekla uporabljajo kombinacije črk, številk in simbolov elementov, kar olajša pomnjenje in razumevanje. ZDA se za označevanje vrst in sestav jekla zanašajo predvsem na številčna zaporedja, kar je sicer jedrnato, vendar za nestrokovnjake nekoliko težje za razlago.
2. Podrobnosti v predstavitvi elementov zlitine
Kitajska zagotavlja podrobno predstavitev elementov zlitin in določa metode označevanja na podlagi različnih razponov vsebnosti; medtem ko ZDA prav tako navajajo vsebnost zlitin, se njihov zapis za elemente v sledovih razlikuje od kitajskih praks.
3. Razlike v preferencah aplikacij
Zaradi različnih industrijskih standardov in gradbenih praks Kitajska in ZDA kažeta različne preference za določene vrste jekla v določenih aplikacijah. Na primer, pri gradnji jeklenih konstrukcij Kitajska običajno uporablja nizkolegirana visokotrdna konstrukcijska jekla, kot je Q345; ZDA lahko izberejo ustrezna jekla na podlagi standardov ASTM.
Čas objave: 27. oktober 2025
