金属材料牌号编制方法探讨

2013年1月24日09:16:00
评论
521
摘要

金属材料的牌号是人们称呼某一种金属材的共同语言,它给生产、设计、科研、教学、出版、供销、国际贸易以及学术交流等方面都带来

金属材料的牌号是人们称呼某一种金属材的共同语言,它给生产、设计、科研、教学、出版、供销、国际贸易以及学术交流等方面都带来很大的便利,特别是在数据库和电子技术迅速发展的时代,金属材料的牌号还为其性能、使用和查找的信息而获得新的特点。因此,国际组织和世界各国都很重视对金属材料牌号的编制,都有专门的标准规定其编制的方法。世界各国金属材料牌号的表示方法很不一致,但是也有相通之处,归纳起来大致有以下几种:
一、以力学性能为主表示金属材料的牌号
以力学性能为主来表示金属材料的牌号是一种比较早的、应用广泛的方法,其特点就是牌号的主要部分由金属材料的力学性能构成,如屈服强度、抗拉强度的数值等。我国的碳素结构钢、低合金高强度结构钢、带肋钢筋(螺纹钢)、光圆钢筋(盘园、线材)等,日本的普通结构钢、汽车用结构钢、焊接结构钢等,德国的一般结构钢等,各类电工硅钢片等都是采用这种方法表示。举例如下:
我国的碳素结构钢的牌号是典型的以力学性能来表示牌号的钢种,牌号由代表屈服强度的符号、屈服强度数值、质量等级符号和脱氧方法符号等四部分组成。如:Q235AF等,其屈服强度不得小于235Mpa。
根据《低合金高强度结构钢》(GB/T 1951—1994)的规定,我国低合金高强度结构钢的牌号与碳素结构钢的表示方法一致,共同构成“Q”系列钢。如:Q295    、Q345、Q390、Q420、Q460,其中Q345相当于16Mn。
我国钢筋的牌号原来用化学成分表示,在上个世纪九十年代统一改为用力学性能表示。主要有三个牌号HRB335(Ⅱ级强度)、HRB400(Ⅲ级强度)和HRB500(Ⅳ级强度),Ⅰ级强度为Q235。其中20MnSi、20MnNb改为HRB335,20MnSiV、20MnTi、25MnSi改为HRB400,40Si2MnV、45Si2MnTi改为HRB500。H、R、B是热轧(hot-rolling)、带肋(ribbed)和钢筋(bars)三个词的英文字头,数值表示最小屈服强度。
国际标准化组织(ISO)和日本、德国等的非合金一般结构钢的牌号也大量应用力学性能来表示。ISO的结构用非合金钢用“S”加屈服强度数值表示,如S235,相当我国的Q235。德国的非合金普通结构钢牌号的表示方法和ISO相同都是采用欧洲共同体标准(EN)。日本的普通结构钢的牌号为SS330、SS540等,焊接结构钢的牌号为SM400、SM520等,其中第一个S表示钢(steel),第二个S和M表示结构(structural)和中碳(middle),数值均为抗拉强度的最低值。
从以上事例我们可以看出,以力学性能为主表示金属材料牌号的方法主要用于非合金钢、一般结构钢等,此类钢种在应用中主要用于结构件,注重其力学性能,所以大多用力学性能来表示其牌号。这种表示方法的优点是通过牌号可以直接看出金属材料的力学性能,便于识别。

[pagebreak]

二、以化学成分为主表示金属材料的牌号
第二类就是以化学成分为主表示金属材料的牌号,其特点是牌号的主要部分由化学元素符号及其含量构成。如我国的生铁、铁合金、优质碳素结构钢、各类合金钢、不锈耐酸钢、耐热钢以及包括我国在内的世界各国的各类有色金属冶炼产品都是采取这种方法表示。举例如下:
我国的优质碳素结构钢的牌号由表示含碳量的万分数的2位阿拉伯数字组成,如:08、45、45Mn等。合金结构钢的牌号由3部分组成,用2位阿拉伯数字表示含碳量的万分数,放在牌号头部;合金元素用化学元素符号表示;其含量用平均含量的百分数表示。如:20Mn2、40Mn2、45Cr、35CrMoV、30CrMnTi等。
我国和国际标准组织的有色金属冶炼产品的牌号大多是用化学成分来表示,即用化学元素符号加主成份的百分含量来表示。例如铝锭用Al 99.9、Al 99.7等表示(Al 99.7以前的牌号是A00,也就是所谓的双零铝,和国际接轨的话,应该叫标准铝,标准铝就是在伦敦金属交易所注册含铝99.7%的铝锭)。其他有色金属冶炼产品牌号的表示方法基本也是这样的,如锌锭、铅锭、镁锭、电解镍、锡锭等,唯独阴极铜和钛铸锭的牌号用顺序号表示的。
也有一些国家例外,其有色金属冶炼产品不用化学成分表示牌号而是用顺序号,如日本、美国等,日本的铝锭有5个牌号,特1 级、特2级、1级、2级和3级,其中1级含铝量为99.70%。
通过以上例证我们可以看出,应用化学成分表示牌号的主要是一些冶炼产品、原材料,如有色金属的锭、块,生铁、铁合金等。由于这些材料还要经过进一步加工,有些甚至要回炉重新熔炼(如铝锭)才能进行再次加工成为产品(成品),对于材料的力学性能要求不高,甚至不予要求,而对于化学成分要求较高,因此用化学成分表示其牌号是比较合适的。

[pagebreak]

三、以数字代号表示金属材料的牌号
随着计算机技术的推广和普及,用力学性能和化学成分表示金属材料牌号的弊端逐步显现了出来。
首先是种类繁多,难以记忆和识别。金属材料的牌号有成千上万个,而且还在不断的替换和更新,如果仅仅依赖于人的大脑去进行记忆和识别是非常困难的,也容易出错,能够看到牌号就能说出其含义,如力学性能指标、化学元素含量的人毕竟是极少数。
其次是不便于应用计算机技术。对于计算机来讲,用力学性能和化学成分表示金属材料的牌号没有什么规律性,不便于输入,不利于计算机的查找、统计、分析和管理。在计算机技术广泛应用的今天用力学性能和化学成分表示金属材料的牌号显然已经不适应科技发展的要求。
因此,以数字代号表示金属材料牌号的方法应运而生,以数字代号表示金属材料牌号为其实现计算机管理提供了更加便利条件,得到了广泛的应用。美国、德国、英国、日本、法国、瑞典、捷克等国,以及欧洲、国际标准化组织,都先后制定了数字代号体系的金属材料牌号表示方法。
德国早在1940年就提出了工业用材料数字代号体系草案(并在标准中采用),1959年经补充、修改,正式制定了一套工业用材料(包括金属和非金属材料)数字代号体系标准(DINl7007),与另一套字母—化学元素符号—阿拉伯数字型(DINl7006)同时并列使用。
美国各种协会早就有数字代号体系(如AISI、SAE的钢铁产品牌号体系),但不统一。美国在1974年经多种协会协商提出了《金属与合金统一数字代号体系》(UNS体系),并在金属材料标准中与原用标准牌号并列使用。
英国分别于1967、1968和1969年对碳素钢、合金钢和不锈钢提出了数字代号体系,并在产品标准中陆续采用。
瑞典钢产品牌号很早就采用四位数字的代号体系(SISXXXX)。
法国在1970年对铝及铝合金制定了数字代号体系。
日本在1975年对铜及铜合金、铝及铝合金制定了数字代号体系。对不锈钢、耐热钢等采用了美国的部分数字代号体系。
原苏联早在1960年就分别提出了钢铁和有色金属及合金的牌号数字代号表示方法标准草案,并分别在1966年和1969年对有色金属及合金和钢铁产品提出了第二次草案。但后来一直没见正式标准。
国际标准化组织早在1978年就开始讨论、研究制定《国际金属编码体系》(INSM)。
欧洲标准在1992年制定了钢的牌号数字代号体系(ENl0027—2:1992)并在德国、英国、法国等国采用。

[pagebreak]

数字代号体系被世界各国逐渐采用已成为一种趋势。各国数字体系有以下几种基本结构型式:
1、纯数字体系:如瑞典的钢产品为四位阿拉伯数字。XXXX,以阿拉伯数字、代表分类、编组、顺序号。
2、前缀字母与数字组合体系:如美国的UNS体系
  X XXXXX
  前缀大写拉丁字母,代表大类        五位阿拉伯数字,代表编组和顺序号
 3、数字—字母—数字组合体系:如英国的钢产品数字代号体系
                 X   XX   X   XX

1.阿拉伯数字,类别号   2. 阿拉伯数字,表示铸件、化学成分或钢组号    3.大写拉丁字母,表示供应条件或材料类型  
4.阿拉伯数字,表示化学成分或基本成分相同的钢组中不同牌号的区别号
  4、数字与标点“.”结合体系
                XXX XX(XX)
1.阿拉伯数字代表材料类别   2.阿拉伯数字代表材料组别   3.阿拉伯数字,为顺序号括号内的数字为将来可能的用途备用号
5、前缀字母—中间字母—数字组合体系
X XXXXX
1.拉丁字母,代表分类号    
2.第二、三、四、五、六 位中,其中有一个为拉丁字母(位置不固定)代表各类中细分类,其余为阿拉伯数字,代表钢组和顺序号
我国在1998年制定了《钢铁及合金统一数字代号体系》(GB/T 176161998),这一标准是根据钢铁及合金产品有关生产、使用、统计、设计、物资管理、信息交流和标准化等部门和单位的要求,参考ASTM E5271983(1991)《金属及合金统一数字代号体系》、EN10027-21992《钢的牌号体系数字体系》和ISO/TR 7003:1990《金属牌号的统一形式》等国外标准,结合我国钢铁及合金生产和使用的特点制订的。它对钢铁及合金产品牌号统一数字体系作了明确规定,与现行国家标准《钢铁产品牌号表示方法》(GB 22l2000)等同时并用,作为钢铁及合金产品牌号的两种表示方法在现行国家标准和行业标准中并列使用,两者均有效。
[pagebreak]
《钢铁及合金统一数字代号体系》(GB/T 17616-1998)规定统一数字代号用固定的6位符号组成,左边第一个用大写的拉丁字母作前缀(一般不用“I”和“O”,因为容易与数字“1”和“0”混淆),后面是5个阿拉伯数字。现在国际上采用的数字符号全都为阿拉伯数字,没有加入罗马数字或其他数字符号的。这便于形式上统一,也利于计算机等数据处理工具操作。
X X XXXX
1.首位字母:代表不同的钢铁及合金类
2.

第一位阿拉伯数字:代表各类型钢铁及合金细分类

3.第二、三、四、五位阿拉伯数字代表不同分类内的编组和同一编组内的不同牌号的区别顺序号(各类型材料编组不同)

每一个统一数字代号只适于一个产品牌号;反之,每一个产品牌号只对应一个统一数字代号。当产品牌号取消后,原对应的统一数字代号不再分配给另一个产品牌号。
我这里仅对首位字母代表的含义举例说明如下:
A代表合金结构钢,如40Cr的统一数字代号为A20402。
B代表轴承钢,如GCr15的统一数字代号为B00150。
C代表铸铁、铸钢和铸造合金,如C0××××—Cl××××代表铸铁、C2××××代表非合金铸钢、C3××××代表低合金铸钢、C4××××代表合金铸钢等。
E代表电工用钢和纯铁,如E2××××代表冷轧无取向硅钢、E3××××代表冷轧取向硅钢等。
F代表铁合金和生铁。
H代表高温合金和耐蚀合金。
J代表精密合金及其他特殊物理性能材料。
L代表低合金钢。

[pagebreak]

其他的金属材料类型的代号不再一一列举,具体情况可查阅《钢铁及合金统一数字代号体系》(GB/T 17616—1998),这个标准正在修订中。
金属材料牌号的统一数字代号体系为金属材料牌号的计算机输入、检索和管理提供了极大的便利条件,受到社会各界的普遍好评。统一数字代号是金属材料牌号的发展趋势,必将逐步的取代其他的表示方法。
除了以上三种牌号表示方法外,还有一些方法,如用材料的特性来表示产品牌号,但应用范围不广。如日本的冷轧薄板用SPCC、SPCD、SPCE、SPCEN、SPCEN-SD表示,其中S表示钢(steel),P表示板材(plate),第三个字母C表示冷轧(cold),第四个字母C、D、E表示普通用(common)、拉伸用和深拉伸用(deep drawn extra),N表示热处理非时效性,SD表示标准调质无光处理。我国宝钢企业标准中的有些钢种采用日本的牌号表示方法,有些采用德国的牌号表示方法,这是我们要注意的。
  • 我的微信
  • 这是我的微信扫一扫
  • weinxin
  • 我的微信公众号
  • 我的微信公众号扫一扫
  • weinxin
物资人
  • 本文由 发表于 2013年1月24日09:16:00
匿名

发表评论

匿名网友 填写信息

:?: :razz: :sad: :evil: :!: :smile: :oops: :grin: :eek: :shock: :???: :cool: :lol: :mad: :twisted: :roll: :wink: :idea: :arrow: :neutral: :cry: :mrgreen: