各個國家都有自己的牌號表示方法、分類標準和規則,有的一個國家也有不同的標準體系和不同的牌號表示方法。近些年,歐洲的一些工業國家用國際標準化組織制定的牌號分類代替原來自己國家的牌號表示方法,采用統一的牌號表示方法成為一種趨勢。
不銹鋼牌號常見的分類有:(GB、JIS、Гост、A ISI、UNS、ACI、SS、ISO、DIN、BS、BS-EN、NF、NF-EN、KU)
我們實際應用中接觸較多的有以下一些標準(標準化機構):
GB(漢語拼音Guo Biao)——(中國)國家標準;
YB(漢語拼音Ye Biao)——(中國)冶金部標準;
JIS(Japanese Industrial Standard)——日本工業標準;
Гост(ГосударственныǔобщесоюзныǔСтандарт)——前蘇聯國家標準(現俄羅斯采用標準);
ACI(Alloy Casting Institute)——美國合金鑄造學會;
ASM(American Society for Metal)——美國金屬學會;
AISI(American Iron and Steel Institute)——美國鋼鐵學會;
SAE(Society of Automotive Engineers)——美國汽車工程師學會;
ASTM(American Society for Testing Meterials)——美國材料試驗協會;
ASME(American Society of Mechanical Engineers)——美國機械工程師學會;
ISO(International Organization for Standardization)——國際標準化組織;
DIN(Deutsche Industria Norm)——德國工業標準;
BS(British Standard)——英國標準;
NF(Normes Francaises)——法國標準;
SS(Svensk Standard)——瑞典標準;
KS(Korean Standard)——韓國標準;
EN(European Norm)——歐洲標準。
下面介紹一些常用的標準中不銹鋼牌號的表示方法和規則。
1.中國不銹鋼牌號表示方法
按照我國國家標準規定,我國牌號是采用漢語拼音字母、化學元素符號和阿拉伯數字相結合的原則。
(1)漢語拼音字母的意義。漢語拼音字母一般用來(在需要時)表示鋼的產品名稱、用途、冶煉和澆注方法等。字母的標注位置多在牌號頭部或尾部,有的也標注在中部。如易切削不銹鋼在牌號前加“Y”(Yi,易),鑄造不銹鋼在牌號前加“ZG”(Zhu Gang,鑄鋼)。
(2)合金元素的表示。鋼中的合金元素用化學元素周期表中的化學元素符號表示。稀土元素用RE(Rave Earths)表示,過去曾用X(漢語拼音Xitu)表示。我國標準中常用的合金元素符號見表1-2。
表1-2 常用元素符號
①不是國際化學元素符號。
(3)合金元素含量的表示。鋼中的主要合金元素含量用數字表示在相應合金元素的后面,以合金元素平均含量的百分之幾標注,微量合金元素,如鈦、鈮、氮、釩等,在鋼中雖然含量很低,也應以合金元素符號標出,但不必標注含量。
(4)碳含量的表示。在GB/T 1200—1992及以前的版本中,依據碳的含量不同,按如下規則標注:
C≤0.03%時,在牌號前標注“00”;
C≤0.09%時,在牌號前標注“0”;
C<0.15%時,在牌號前標注“1”;
C≥0.15%時,用平均含碳量×10表示,記在牌號前部。
在GB/T 1220—2007版本中,對不銹鋼含碳量的表示方法有所改變,大致規則見表1-3。仍標注在牌號前部。
表1-3 碳含量的標注方法
牌號表示方法舉例如下。
[例1]0Cr17Ni12Mo2(06Cr17Ni12Mo2)主要成分(質量%)。
C≤0.08,Cr= 16.00~18.00,Ni= 10.00~14.00,Mo= 2.00~3.00。
[例2]9Cr18MoV(90Cr18MoV)主要成分(質量%)。
C= 0.85~0.95,Cr= 17.00~19.00,Mo= 1.00~1.30,V= 0.07~0.12。
鑄造不銹鋼在牌號前標注“ZG”,其他內容表示不變。
如ZG1Cr18Ni9Ti的主要成分(質量%)為:
C≤0.12,Cr= 17.0~20.0,Ni=8.0~11.0,Ti= 5×(C-0.02)~0.7。
新舊不銹鋼牌號對照見附表一。
2007版本中,部分牌號的成分,磷含量較以前版本有調整,本書附表一為調整后成分,其余為調整前成分,請使用時注意。
2.日本不銹鋼牌號表示方法
(1)鍛、軋不銹鋼。JIS標準的規定如下。
①不銹鋼用“SUS”(Steel Use Stianless)表示,標在牌號前部。
②SUS后用三位數字表示,第一位數表示鋼的類型:
2——鉻錳鎳氮型(節鎳型)奧氏體鋼;
3——鉻鎳型奧氏體鋼;
4——高鉻馬氏體型鋼和低碳高鉻鐵素體型鋼;
5——低鉻馬氏體型鋼(用于耐熱鋼)。
第二、第三位數字表示具體牌號在該類型鋼中的順序號。
③有特殊含意時用字母或化學元素符號標注在牌號后面部位:
如: L表示低碳;
H表示高碳;
N表示含氮;
F表示易切削;
J 1、J 2、A、B、C等表示主要成分相同,個別元素含量略有差別。
牌號表示方法舉例如下。
[例1]SUS302的主要成分(質量%)為:
C≤0.15,Cr=17.00~19.00,Ni= 8.00~10.00。
[例2]SUS304LN的主要成分(質量%)為:
C≤0.03%,Cr= 17.00~19.00,Ni= 8.50~11.50,N= 0.12~0.22。
L表示低碳(C≤0.03),N表示含氮元素。
(2)鑄造不銹鋼。JIS標準的規定如下。
①不銹鑄鋼由三個英文字母SCS(Steel Cast Stianless)表示。
②英文字母后用數字表示順序號。
③主要成分相同,個別元素略有差別時,牌號后加“A”。
鑄鋼牌號表示法舉例如下。
[例1]SCS13的主要成分(質量%)為: C≤0.08,Si≤2.00,Mn≤2.00,Cr=18.00~21.00,Ni=8.00~11.00。
[例2]SCS13A的主要成分(質量%)為: C≤0.08,Si≤2.00,Mn≤1.50,Cr≤18.00~21.00,Ni=8.00~11.00。
3.俄羅斯不銹鋼牌號表示方法
Гост標準是前蘇聯國家標準,現在俄羅斯仍以其作為國家標準。
按照Гост標準,不銹鋼牌號是由數字表示的含碳量,由合金元素符號表示的合金元素及合金元素后面用數字表示的含量三部分組成,但合金元素符號采用的不是國際通用的化學元素符號,而是按俄文字母表示的符號。
(1)碳含量的標注。用鋼材平均含碳量×100表示,標注在牌號前部。
(2)合金元素符號。用俄文字母作為合金元素的代號。表示各主要合金元素的俄文字母見表1-4。
表1-4 牌號中表示各合金元素的俄文字母(代號)
續表
①在英文或其他文種的文獻資料中,對Гост牌號常常采用相應的拉丁字母表示。
(3)合金元素含量。合金元素的含量以平均含量的百分之幾標注在相應元素的后面,平均含量≤1.0%或微量元素不標數字,只標注元素代號。
(4)鑄造不銹鋼在牌號后面加注俄文字母Л。
牌號表示方法舉例如下。
[例1]13Х14H3B2ФP的主要成分(質量%)為:
C= 0.10~0.16,Cr= 13.0~15.0,Ni= 2.80~3.40,W= 1.60~2.20,V= 0.18~0.28,B≤0.004。
[例2]07Х18H9Л的主要成分(質量%)為:
C≤0.07,Cr=17.0~20.0,Ni= 8.00~11.00。(鑄鋼)
4.美國不銹鋼牌號表示方法
美國關于金屬材料方面的標準化機構較多,每個機構都有自己的牌號表示方法,所以,美國牌號的表示方法也比較多。常用的是AISI標準和由ASTM及SAE標準機構提出的“金屬與合金牌號統一數字系統方案”(Unified Numbering System for Metals and Allogs),簡稱UNS系統。AISI標準和UNS編號系統主要用于鋼的鍛材和軋材。鑄鋼主要采用ACI標準。
(1) AISI不銹鋼牌號表示方法。AISI標準規定,不銹鋼牌號用三位數字組成,第一位數字表示鋼的類型,第二、第三位數字表示具體牌號在該類型鋼中的順序號。如:
2××——鉻錳鎳氮奧氏體鋼,××為順序號(下同);
3××——鉻鎳奧氏體鋼;
4××——高鉻馬氏體鋼或低碳高鉻鐵素體鋼;
5××——低鉻馬氏體鋼(主要是耐熱鋼);
6××——耐熱鋼和耐熱鎳基合金,其中,63×為沉淀硬化不銹鋼。
牌號末尾有的加英文字母或化學元素符號,以區別與同號鋼在成分上的一些差異。
牌號表示方法舉例如下。
[例1]303的主要成分(質量%)為:
C≤0.15,Cr=17.0~19.0,Ni=8.0~10.0,Zr或Mo≤0.6。
[例2]303Se的主要成分(質量%)為:
C≤0.15,Cr=17.0~19.0,Ni= 8.0~10.0,Se≥0.15。
(2) UNS系統不銹鋼牌號表示方法。UNS系統牌號由一個英文字母和其后的五位數字組成。
英文字母代表鋼的種類和特點,如S代表不銹鋼和耐熱鋼,J代表鑄鋼等。
字母后面的五位數字中的第一位數字是區別不銹鋼的類型,后四位數字表示順序號,如:
S1××××——沉淀硬化不銹鋼;
S2××××——節鎳奧氏體不銹鋼(含耐熱鋼);
S3××××——鉻-鎳奧氏體不銹鋼及沉淀硬化鋼(含耐熱鋼);
S4××××——馬氏體和鐵素體及沉淀硬化不銹鋼(含耐熱鋼);
S5××××——含鉻耐熱鋼。
UNS系統不銹鋼牌號基本上能對應AISI標準牌號(AISI牌號的三位數字對應于UNS系統牌號中字母后的三位數字)。
UNS系統不銹鋼牌號表示法舉例如下。
[例1]S30300的主要成分(質量%)為:
C≤0.15,Cr= 17.0~19.0,Ni= 8.0~10.0,Zr或Mo≤0.60。其成分與AISI標準中303牌號相同。
[例2]S30403的主要成分(質量%)為:
C≤0.03,Cr= 18.0~20.0,Ni=8.0~12.0。其成分與AISI標準中304L牌號相同。
(3) ACI標準鑄造不銹鋼和耐熱鋼牌號表示方法。ACI標準規定,鑄造不銹鋼(含耐熱鋼)的牌號由英文字母、數字及表示微量元素的代號組成。
第一個英文字母有兩種情況:一種是C,表示用于650℃以下溫度的不銹鑄鋼;另一種是H,表示用于650℃以上溫度的耐熱鑄鋼。
C或H后的英文字母表示鋼中含鎳量的范圍,具體見表1-5。
表1-5 AC I牌號第二個字母所表示的鎳含量(質量分數)(%)
在C類的不銹鋼中,在第二個字母后畫一短線,短線后以數字標出含碳量的萬分之幾,H類的耐熱鋼不標注含碳量。
在C類鋼牌號后面還有的標注字母,這個字母代表鋼中加入的其他元素的種類,如C表示加入Nb,M表示加Mo,N表示N等,后加F或Fa則表示該牌號屬于易切削鋼。
ACI牌號表示方法舉例如下。
[例1]CF-8M的主要成分(質量%)為:
C≤0.08,Cr= 18.0~21.0,Ni= 9.0~12.0,Mo= 2.0~3.0。
[例2]CA-40F的主要成分(質量%)為:
C= 0.20~0.40,Cr= 11.5~14.0,Ni≤1.0,S= 0.20~0.40。是高含硫量的易切削不銹鋼。
除上面已說明的AISI、UNS、ACI三個標準體系之外,常見的還有ASTM及ASME標準材料。ASTM標準應用雖很普遍,但是其牌號編制方法和規則多是引用AISA、ACI的編號體系和規則,而ASME標準牌號基本上是在ASTM標準的基礎上或略作修改形成的,所以,這里不多做說明。
5.瑞典不銹鋼牌號表示方法
SS標準規定,瑞典牌號用四位數字表示:第一位數字用1,代表非合金鋼,用2代表合金鋼;第二位數字(指在合金鋼中)表示合金鋼種類和特征,如23表示Cr>10%的高鉻鋼,且主要是不銹鋼和耐熱鋼,25表示高鎳鋼;第三位數字和第四位數字表示同一類鋼的不同鋼種或同一鋼種內成分有差別的鋼。
SS標準牌號原則上是在四位數字前標以SS14,但實際提供的牌號一般都是以SS××××表示。
SS標準不銹鋼牌號表示方法舉例如下。
[例1]SS2327的主要成分(質量%)為:
C≤0.030,Cr=22.0~23.5,Ni=4.00~5.50。
[例2]SS2562的主要成分(質量%)為:
C≤0.025,Cr=19.0~21.0,Ni=24.0~26.0,Mo=4.00~5.00,Cu= 1.20~2.00。
6.國際標準化組織不銹鋼牌號表示方法
(1)鍛軋不銹鋼。現行的ISO標準規定,不銹鋼牌號前標注字母X,字母X后的數字為表示碳含量的代號,每個數字代表的碳含量范圍見表1-6。
表1-6 數字代表的碳含量
注:平均含碳量大于0.1%時,以碳含量×100表示。
表示碳含量的數字后是主要合金元素的符號(以含量由高至低連續排列),合金元素符號后用數字表示對應合金元素的平均含量(百分之幾)。低含量合金元素只記符號,不標含量。
ISO標準不銹鋼牌號表示方法舉例如下。
[例1]X2CrNiMoN17-11-2的主要成分(質量%)為:
C≤0.03,Cr= 16.0~18.0,Ni= 10.0~12.5,Mo= 2.00~3.00,N=0.12~0.22。
[例2]X17CrNi16-2的主要成分(質量%)為:
C=0.12~0.22,Cr=15.0~17.0,Ni=1.50~2.50。
(2)鑄造不銹鋼。鑄造不銹鋼牌號前以C表示,后面是數字表示的順序號,需要時在牌號后加字母表示特征,如H表示高溫用,L表示低溫用。
ISO標準鑄造不銹鋼牌號舉例如下。
[例1]C47的主要成分(質量%)為:
C≤0.07,Cr=18.0~21.0,Ni= 8.0~11.0。
[例2]C47L的主要成分(質量%)為:
C≤0.07,Cr=17.0~20.0,Ni= 9.0~12.0。可用于低溫條件。
上面說明的ISO標準的不銹鋼牌號表示方法是1997年后修訂使用的,此前采用的表示方法在許多情況下仍使用。舊牌號表示方法沒有規律,常見的鐵素體鋼型號有Type1、Type2、Type8、Type9等,馬氏體鋼型號有Type3、Type4、Type5、Type7、Type9a、Type9b等,奧氏體鋼型號有Type10~Type24等。所以,在見到這種方法表示的牌號時應予識別。
如Type9a的主要成分(質量%)為:
C=0.10~0.17,Cr=15.5~17.5,Ni≤1.00,Mo≤0.60。
7.德國不銹鋼牌號表示方法
德國牌號的表示方法有DIN17006和DIN17007兩個體系。
(1) DIN17006體系不銹鋼編號方法。牌號前以X表示(對所有合金總含量在5%以上者均如此),接著以數字表示碳的含量,以平均碳含量的百分數×100標注,然后以化學元素符號表示主要合金元素,按合金元素含量高低依次連續排列,最后以數字表示主要合金元素的含量,以含量的平均百分數值標注(按四舍五入化為整數),含量少的合金元素只標注元素符號,不標注含量,排在主要合金元素的后面。
強調熱處理狀態時,以字母表示在牌號后面。字母所表示的熱處理狀態見表1-7。
表1-7 熱處理狀態代號
DIN17006體系不銹鋼牌號表示方法舉例如下。
[例1]X2CrNiMoN17-13-3的主要成分(質量%)為:
C≤0.03,Cr= 16.5~18.5,Ni= 11.0~14.0,Mo= 2.50~3.00,N=0.12~0.22。
[例2]X90CrCoMoV17H的主要成分(質量%)為:
C=0.85~0.95,Cr= 15.5~17.5,Co= 1.20~1.80,Mo= 0.40~0.60,V= 0.20~0.30。熱處理狀態為淬火。
(2) DIN17007體系不銹鋼編號方法。這個編號體系是以七位數字表示牌號,第一位數字表示鋼的類別,如: 1表示鋼和鑄鋼,2表示重金屬。第二、第三位數字表示鋼種組別,如40~45表示不銹鋼組,50~85表示合金結構鋼組。第四、第五位數字用來區分碳含量或合金含量,無一定的規律。第六位數字表示鋼的冶煉、澆注工藝方法。第七位數字表示熱處理狀態。第六位或第七位數字有時不標注。用數字表示的熱處理狀態見表1-8。
表1-8 材料號中附加數字——第六位和第七位數字的含義
DIN17007系統不銹鋼牌號表示方法舉例如下。
[例1]1.4404的主要成分(質量%)為:
C≤0.030,Cr=16.5~18.5,Ni=11.0~13.0,Mo=2.00~2.50,N≥0.11。
[例2]1.4021.05的主要成分(質量%)為:
C=0.16~0.25,Cr=12.0~14.0。熱處理狀態為調質處理。
(3)鑄造不銹鋼牌號表示方法。在DIN標準中,鑄造不銹鋼牌號的表示方法主要體現在DIN17006系統中,即在牌號最前面加字母G,并與字母X之間畫一條短線間隔。碳含量及合金元素的種類和含量的表示方法與鍛軋不銹鋼相同。
如G-X6CrNi18.9的主要成分(質量%)為:
C≤0.07,Cr=18.00~20.00,Ni= 9.00~11.00。該鑄鋼按DIN17007系統表示是1.4308。
8.英國不銹鋼牌號表示方法
英國牌號的表示方法以1995年為界,1995年以前按BS標準,1995年起開始采用歐洲標準(EN),并以BS-EN來表示標準代號。這兩種不銹鋼牌號表示方法有很大的區別。
(1) BS標準不銹鋼牌號表示方法。
①鍛軋件不銹鋼。BS標準牌號的表示方法是以數字和字母來標注的。
第一位數字表示鋼的類別號,如3表示奧氏體型不銹鋼,4表示馬氏體和鐵素體型不銹鋼。
第二、第三位數字表示鋼的特性、化學成分或鋼組代號。
這三位數字組合的含意基本上與美國AISI標準相同。
三位數字之后以字母表示供應條件或材料類型,如S表示不銹鋼和耐熱鋼,M表示保證力學性能的鋼。
字母后還有兩位數字,表示碳含量或基本成分相同鋼組中各牌號的區分號。
BS標準不銹鋼牌號表示方法舉例如下。
[例1]410S21的主要成分(質量%)為:
C=0.09~0.15,Cr=11.50~13.50,Ni≤1.0。
[例2]316S13的主要成分(質量%)為:
C≤0.03,Cr= 16.50~18.50,Ni= 11.50~14.50,Mo= 2.50~3.00。
②鑄造不銹鋼。BS標準中不銹鋼鑄鋼牌號的表示方法與鍛軋不銹鋼牌號表示的區別在于字母是C而不是S。字母C前三位數字和后兩位數字的含意與鍛軋不銹鋼牌號相同。
如316C12的主要成分(質量%)為:
C≤0.03,Cr=17.0~21.0,Ni≥10.0,Mo=2.0~3.0。
(2) BS-EN標準不銹鋼牌號表示方法。BS-EN標準不銹鋼牌號表示方法見國際標準化組織(ISO)不銹鋼牌號表示方法(1997年后的ISO標準表示方法)。
9.法國不銹鋼牌號表示方法
(1) NF標準不銹鋼牌號表示方法。
①鍛軋不銹鋼。牌號前面冠以字母Z,表示高合金鋼(含不銹鋼),Z字母后以數字表示含碳量,以平均含量的百分數值×100標注。碳含量后面是以法國字母表示的合金元素,依含量高低依次連續排列。合金元素的法國字母符號見表1-9。
表1-9 牌號中表示合金元素的法文字母
主要合金元素的含量以平均含量的百分數值依次列在后面。次要合金元素只標注代號,不標含量。
NF標準不銹鋼牌號表示方法舉例如下。
[例1]Z6CND17-12的主要成分(質量%)為:
C≤0.07,Cr=16.0~18.0,Ni=11.0~13.0,Mo=2.5~3.0。
[例2]Z15CN16-02的主要成分(質量%)為:
C=0.10~0.20,Cr=15.0~17.0,Ni=1.5~3.0。
②NF標準鑄造不銹鋼牌號表示方法。鑄造不銹鋼在牌號最后標注字母M,其余內容與鍛軋不銹鋼相同。
如Z6CND17-12M,即為上例不銹鋼的鑄件。
(2) NF-EN標準不銹鋼牌號表示方法。法國在1995年后,也采用了EN標準的牌號表示方法,并以NF-EN為標準代號。
NF-EN標準不銹鋼牌號表示方法與BS-EN標準相同。
10.韓國不銹鋼牌號表示方法
(1) KS標準鍛軋不銹鋼牌號表示方法。KS標準規定,不銹鋼牌號以STS三個字母表示不銹鋼,其后用三位數字表示鋼的種類,如: 2××表示節鎳奧氏體不銹鋼; 3××表示鉻-鎳奧氏體不銹鋼; 4××表示高鉻馬氏體不銹鋼或低碳鐵素體不銹鋼。
在三位數字后加字母表示特別情況,如: L表示超低碳不銹鋼; Nb或Se表示含微量元素Nb或Se; A、B、J1或J2表示主要成分相近,但個別元素略有不同。
KS標準不銹鋼牌號表示方法舉例如下。
[例1]STS303的主要成分(質量%)為:
C≤0.15,Cr=17.0~19.0,Ni= 8.0~10.0。
[例2]STS410J1的主要成分(質量%)為:
C=0.08~0.18,Cr=11.5~14.0,Mo=0.30~0.60。
其與STS410的區別在于碳含量,STS410的含碳量≤0.15。
(2) KS標準鑄造不銹鋼牌號表示方法。鑄造不銹鋼牌號前面以SCS三個字母表示,其后以一個或兩個數字表示成分的不同。
如SCS1與SCS2同屬含鉻為11.5%~14.0%的馬氏體不銹鋼,但SCS1的含碳量≤0.15%,SCS2的含碳量為0.16%~0.24%。
上面介紹了幾個不同標準的不銹鋼牌號表示方法。此外,許多大型鋼鐵企業還有自己的特殊表示方法,這里不一一列舉。