การตีความเกรดเหล็กอย่างถูกต้องแม่นยำเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งยวดต่อการรับรองความสอดคล้องของวัสดุและความปลอดภัยของโครงการในการออกแบบ จัดซื้อ และก่อสร้างเหล็กโครงสร้าง แม้ว่าระบบการให้คะแนนเหล็กของทั้งสองประเทศจะมีความเชื่อมโยงกัน แต่ก็มีความแตกต่างกันอย่างชัดเจน การทำความเข้าใจความแตกต่างเหล่านี้อย่างถ่องแท้จึงเป็นสิ่งสำคัญยิ่งสำหรับผู้เชี่ยวชาญในอุตสาหกรรม
การกำหนดชื่อเหล็กกล้าของจีน
ชื่อเรียกเหล็กของจีนใช้รูปแบบหลักคือ “อักษรพินอิน + สัญลักษณ์ธาตุเคมี + ตัวเลขอารบิก” โดยแต่ละอักษรจะแทนคุณสมบัติเฉพาะของวัสดุ ด้านล่างนี้คือรายละเอียดตามประเภทเหล็กทั่วไป:
1. เหล็กโครงสร้างคาร์บอน/เหล็กโครงสร้างความแข็งแรงสูงผสมต่ำ (พบมากที่สุด)
รูปแบบหลัก: Q + ค่าจุดผลผลิต + สัญลักษณ์เกรดคุณภาพ + สัญลักษณ์วิธีการดีออกซิเดชัน
• Q: มาจากอักษรตัวแรกของคำว่า “yield point” ในพินอิน (Qu Fu Dian) ซึ่งหมายถึงความแข็งแกร่งของผลผลิตเป็นตัวบ่งชี้ประสิทธิภาพหลัก
• ค่าตัวเลข: ระบุจุดครากโดยตรง (หน่วย: MPa) ตัวอย่างเช่น Q235 หมายถึงจุดคราก ≥235 MPa ขณะที่ Q345 หมายถึง ≥345 MPa
• สัญลักษณ์เกรดคุณภาพ: แบ่งออกเป็น 5 เกรด (A, B, C, D, E) ตามข้อกำหนดความเหนียวต่อแรงกระแทกจากต่ำไปสูง (เกรด A ไม่ต้องทดสอบแรงกระแทก เกรด E ต้องทดสอบแรงกระแทกที่อุณหภูมิต่ำ -40°C) ตัวอย่างเช่น Q345D หมายถึงเหล็กกล้าอัลลอยด์ต่ำที่มีค่าจุดคราก 345 MPa และคุณภาพเกรด D
• สัญลักษณ์วิธีการดีออกซิไดซ์: F (เหล็กกล้าแบบอิสระ), b (เหล็กกล้าแบบกึ่งตาย), Z (เหล็กกล้าแบบตาย), TZ (เหล็กกล้าแบบตายพิเศษ) เหล็กกล้าแบบตายให้คุณภาพที่เหนือกว่าเหล็กกล้าแบบอิสระ ในทางวิศวกรรมมักใช้ Z หรือ TZ (อาจละไว้ได้) ตัวอย่างเช่น Q235AF หมายถึงเหล็กกล้าแบบอิสระ ขณะที่ Q235B หมายถึงเหล็กกล้าแบบกึ่งตาย (ค่าเริ่มต้น)
2. เหล็กโครงสร้างคาร์บอนคุณภาพสูง
รูปแบบหลัก: ตัวเลขสองหลัก + (Mn)
• ตัวเลขสองหลัก: แสดงถึงปริมาณคาร์บอนโดยเฉลี่ย (แสดงเป็นส่วนในหนึ่งหมื่นส่วน) เช่น เหล็ก 45 แสดงถึงปริมาณคาร์บอน ≈ 0.45% เหล็ก 20 แสดงถึงปริมาณคาร์บอน ≈ 0.20%
• Mn: บ่งชี้ว่ามีปริมาณแมงกานีสสูง (>0.7%) ตัวอย่างเช่น 50Mn หมายถึงเหล็กกล้าคาร์บอนที่มีแมงกานีสสูงและมีคาร์บอน 0.50%
3. เหล็กโครงสร้างโลหะผสม
รูปแบบหลัก: ตัวเลขสองหลัก + สัญลักษณ์ธาตุโลหะผสม + ตัวเลข + (สัญลักษณ์ธาตุโลหะผสมอื่น ๆ + ตัวเลข)
• สองหลักแรก: ปริมาณคาร์บอนเฉลี่ย (ต่อหนึ่งหมื่น) เช่น “40” ใน 40Cr แสดงถึงปริมาณคาร์บอน ≈ 0.40%
• สัญลักษณ์ธาตุโลหะผสม: โดยทั่วไปคือ Cr (โครเมียม), Mn (แมงกานีส), Si (ซิลิกอน), Ni (นิกเกิล), Mo (โมลิบดีนัม) ฯลฯ ซึ่งแสดงถึงธาตุโลหะผสมหลัก
• เลขหลักตามธาตุ: ระบุปริมาณเฉลี่ยของธาตุโลหะผสม (เป็นเปอร์เซ็นต์) ปริมาณ <1.5% จะแสดงตัวเลข 1.5%-2.49% แทน “2” เป็นต้น ตัวอย่างเช่น ใน 35CrMo ไม่มีตัวเลขใดตามหลัง “Cr” (ปริมาณ ≈ 1%) และไม่มีตัวเลขใดตามหลัง “Mo” (ปริมาณ ≈ 0.2%) หมายถึงเหล็กกล้าโครงสร้างโลหะผสมที่มีคาร์บอน 0.35% ประกอบด้วยโครเมียมและโมลิบดีนัม
4. สแตนเลส/เหล็กทนความร้อน
รูปแบบหลัก: ตัวเลข + สัญลักษณ์ธาตุโลหะผสม + ตัวเลข + (ธาตุอื่นๆ)
• เลขนำหน้า: แสดงถึงปริมาณคาร์บอนเฉลี่ย (ในส่วนต่อพัน) เช่น “2” ใน 2Cr13 หมายถึงปริมาณคาร์บอน ≈0.2% “0” ใน 0Cr18Ni9 หมายถึงปริมาณคาร์บอน ≤0.08%
• สัญลักษณ์ธาตุโลหะผสม + ตัวเลข: ธาตุอย่าง Cr (โครเมียม) หรือ Ni (นิกเกิล) ตามด้วยตัวเลข หมายถึง ปริมาณธาตุโดยเฉลี่ย (เป็นเปอร์เซ็นต์) ตัวอย่างเช่น 1Cr18Ni9 หมายถึงสเตนเลสออสเทนนิติกที่มีคาร์บอน 0.1% โครเมียม 18% และนิกเกิล 9%
5. เหล็กกล้าเครื่องมือคาร์บอน
รูปแบบหลัก: T + ตัวเลข
• T: มาจากอักษรตัวแรกของคำว่า “carbon” ในพินอิน (Tan) ซึ่งหมายถึงเหล็กกล้าเครื่องมือคาร์บอน
• ตัวเลข: ปริมาณคาร์บอนเฉลี่ย (แสดงเป็นเปอร์เซ็นต์) เช่น T8 หมายถึงปริมาณคาร์บอน ≈0.8%, T12 หมายถึงปริมาณคาร์บอน ≈1.2%
การกำหนดเหล็กกล้าของสหรัฐอเมริกา: ระบบ ASTM/SAE
การกำหนดมาตรฐานเหล็กของสหรัฐอเมริกาส่วนใหญ่เป็นไปตามมาตรฐาน ASTM (สมาคมเพื่อการทดสอบและวัสดุแห่งสหรัฐอเมริกา) และ SAE (สมาคมวิศวกรยานยนต์) รูปแบบหลักประกอบด้วย "ชุดตัวเลข + ตัวอักษรต่อท้าย" ซึ่งเน้นการจำแนกเกรดเหล็กและการระบุปริมาณคาร์บอน
1. เหล็กกล้าคาร์บอนและเหล็กโครงสร้างโลหะผสม (SAE/ASTM ทั่วไป)
รูปแบบหลัก: ตัวเลขสี่หลัก + (ตัวอักษรต่อท้าย)
• สองหลักแรก: ระบุประเภทเหล็กและธาตุโลหะผสมหลัก ซึ่งทำหน้าที่เป็น "รหัสการจำแนกประเภท" รหัสที่สอดคล้องกันทั่วไปมีดังนี้:
◦10XX: เหล็กกล้าคาร์บอน (ไม่มีธาตุโลหะผสม) เช่น 1008, 1045
◦15XX: เหล็กกล้าคาร์บอนแมงกานีสสูง (มีปริมาณแมงกานีส 1.00%-1.65%) เช่น 1524
◦41XX: เหล็กโครเมียม-โมลิบดีนัม (โครเมียม 0.50%-0.90%, โมลิบดีนัม 0.12%-0.20%) เช่น 4140
◦43XX: เหล็กนิกเกิล-โครเมียม-โมลิบดีนัม (นิกเกิล 1.65%-2.00%, โครเมียม 0.40%-0.60%) เช่น 4340
◦30XX: เหล็กนิกเกิล-โครเมียม (ประกอบด้วย Ni 2.00%-2.50%, Cr 0.70%-1.00%) เช่น 3040
• สองหลักสุดท้าย: แสดงถึงปริมาณคาร์บอนเฉลี่ย (เป็นส่วนในหมื่นส่วน) เช่น 1045 หมายถึงปริมาณคาร์บอน ≈ 0.45%, 4140 หมายถึงปริมาณคาร์บอน ≈ 0.40%
• คำต่อท้ายตัวอักษร: ให้คุณสมบัติเสริม โดยทั่วไปประกอบด้วย:
◦ B: เหล็กที่มีโบรอน (เพิ่มความสามารถในการชุบแข็ง) เช่น 10B38
◦ L: เหล็กที่มีตะกั่วเป็นส่วนประกอบ (ช่วยให้การตัดเฉือนเป็นไปได้ง่ายขึ้น) เช่น 12L14
◦ H: เหล็กที่รับประกันความสามารถในการชุบแข็ง เช่น 4140H
2. สแตนเลสสตีล (มาตรฐาน ASTM เป็นหลัก)
รูปแบบหลัก: ตัวเลขสามหลัก (+ ตัวอักษร)
• หมายเลข: หมายถึง “หมายเลขลำดับ” ที่สอดคล้องกับองค์ประกอบและคุณสมบัติคงที่ การจดจำก็เพียงพอแล้ว ไม่จำเป็นต้องคำนวณ เกรดอุตสาหกรรมทั่วไปประกอบด้วย:
◦304: โครเมียม 18%-20% นิกเกิล 8%-10.5% สเตนเลสออสเทนนิติก (ส่วนใหญ่ ทนทานต่อการกัดกร่อน)
◦316: เพิ่มโมลิบดีนัม 2%-3% ลงใน 304 ช่วยให้ทนทานต่อกรด/ด่างได้ดีเยี่ยมและทนต่ออุณหภูมิสูง
◦430: โครเมียม 16%-18% สแตนเลสเฟอร์ริติก (ปราศจากนิกเกิล ราคาถูก มีแนวโน้มเกิดสนิม)
◦410: โครเมียม 11.5%-13.5% เหล็กกล้าไร้สนิมมาร์เทนซิติก (ชุบแข็งได้ มีความแข็งสูง)
• ตัวอักษรต่อท้าย: ตัวอย่างเช่น "L" ใน 304L หมายถึงคาร์บอนต่ำ (คาร์บอน ≤0.03%) ช่วยลดการกัดกร่อนระหว่างเม็ดในระหว่างการเชื่อม "H" ใน 304H หมายถึงคาร์บอนสูง (คาร์บอน 0.04%-0.10%) ช่วยเพิ่มความแข็งแรงที่อุณหภูมิสูง
ความแตกต่างหลักระหว่างการกำหนดเกรดของจีนและอเมริกา
1. ตรรกะการตั้งชื่อที่แตกต่างกัน
กฎการตั้งชื่อของจีนพิจารณาอย่างครอบคลุมถึงค่าความแข็งแรงคราก ปริมาณคาร์บอน ธาตุโลหะผสม ฯลฯ โดยใช้ตัวอักษร ตัวเลข และสัญลักษณ์ธาตุประกอบกัน เพื่อสื่อถึงคุณสมบัติของเหล็กได้อย่างแม่นยำ ช่วยให้จดจำและเข้าใจได้ง่ายขึ้น สหรัฐอเมริกาใช้ลำดับตัวเลขเป็นหลักในการระบุเกรดและองค์ประกอบของเหล็ก ซึ่งค่อนข้างกระชับแต่ตีความได้ยากสำหรับผู้ที่ไม่ใช่ผู้เชี่ยวชาญ
2. รายละเอียดในการแสดงองค์ประกอบโลหะผสม
ประเทศจีนได้แสดงรายละเอียดองค์ประกอบของโลหะผสม โดยระบุวิธีการติดฉลากตามช่วงเนื้อหาที่แตกต่างกัน ในขณะที่สหรัฐอเมริกาก็ระบุถึงเนื้อหาของโลหะผสมเช่นกัน แต่สัญลักษณ์สำหรับธาตุร่องรอยจะแตกต่างจากแนวทางปฏิบัติของจีน
3. ความแตกต่างของการตั้งค่าแอปพลิเคชัน
เนื่องจากมาตรฐานอุตสาหกรรมและแนวปฏิบัติการก่อสร้างที่แตกต่างกัน จีนและสหรัฐอเมริกาจึงมีความชื่นชอบเหล็กเกรดเฉพาะสำหรับการใช้งานบางประเภทที่แตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น ในการก่อสร้างเหล็กโครงสร้าง จีนมักใช้เหล็กโครงสร้างความแข็งแรงสูงที่มีส่วนผสมต่ำ เช่น Q345 ขณะที่สหรัฐอเมริกาอาจเลือกใช้เหล็กที่สอดคล้องตามมาตรฐาน ASTM
เวลาโพสต์: 27 ต.ค. 2568
