Принципы обозначения сталей в AISI, ASTM, UNS (США)

Системы маркировки сталей в США. AISI, UNS, ASTM.

В США используется несколько систем обозначения металлов и сплавов, связанных с существующими организациями по стандартизации. Наиболее известными организациями являются:

• AISI - Американский Институт Чугуна и Стали
• ACI - Американский институт Литья
• ANSI - Американский Национальный Институт Стандартизации
• AMS - Спецификация Аэрокосмических Материалов
• ASME - Американское Общество Инженеров - Механиков
• ASTM - Американское Общество Испытания Материалов
• AWS - Американское Общество Сварщиков
• SAE - Общество Инженеров - Автомобилистов.

Системы обозначений, используемые той или иной организацией, вытекают из их исторического развития, а также развития связанных с ними отраслей промышленности. Рассмотрим наиболее популярные системы обозначений сталей, используемые в США.

Система обозначений AISI.

Углеродистые и легированные стали. В системе обозначений AISI углеродистые и легированные стали, как правило, обозначаются с помощью четырех цифр Первые две цифры обозначают номер группы сталей, а две последние - среднее содержание углерода в стали, умноженное на 100.

Так сталь 1045 относится к группе 10ХХ качественных конструкционных сталей (несульфинированных с содержанием Mn менее 1%) и содержанием углерода около 0,45%

Сталь 4032 является легированной (группа 40ХХ) со средним содержанием 0,32% С и 0,2 или 0,25% Мо (реальный состав стали 4032: 0,30 - 0,35%С, 0,2 - 0,3% Мо).

Сталь 8625 также является легированной (группа 86ХХ) со средним содержанием: 0,25%С (реальные значения 0,23 - 0,28%), 0,55% Ni (0,40 - 0,70%), 0,50% Cr (0,4 - 0,6%), 0,20% Mo (0,15 - 0,25%).

Помимо черырех цифр в наименованиях сталей могут встречаться также и буквы. При этом буквы B и L, означающие, что сталь легирована соответственно бором (0,0005 - 0,03%) или свинцом (0,15 - 0,35%), ставятся между второй и третьей цифрой ее обозначения, например: 51В60 или 15L48. Буквы М и Е ставят впереди наименования стали, это означает, что сталь предназначена для производства неответственного сортового проката (буква М) или выплавлена в электропечи (буква Е). И наконец, в конце наименования стали может присутствовать буква Н, означающая, что характерным признаком данной стали является прокаливаемость.

Таблица. Обозначения углеродистых и легированных сталей в системе AISI.

Обозначение	Группа сталей
Углеродистые стали
10ХХ	Нересульфированные: Mn менее 1%
11ХХ	Ресульфированные
12ХХ	Рефосфорированные и ресульфированные
15ХХ	Нересульфированные: Mn более 1%
Легированные стали
13ХХ	1,75%
40ХХ	0,2; 0,25; Mo или 0,25% Mo и 0,042% S
41ХХ	0,5; 0,8 или 0,95%Cr и 0,12; 0,20 или 0,30%Mo
43ХХ	1,83% Ni, 0,50 - 0,80%Cr, 0,25% Mo
46ХХ	0,85 или 1,83%Ni и 0,2 или 0,25% Mo
47ХХ	1,05%Ni, 0,45%Cr и 0,2 или 0,35% Мо
48ХХ	3,5%Ni и 0,25% Mo
51ХХ	0,8; 0,88; 0,93;0,95 или 1,0% Cr
51ХХХ	1,03% Cr
52ХХХ	1,43% Cr
61ХХ	0,6 или 0,95% Cr и 0,13% min или 0,15% min V
86ХХ	0,55% Ni, 0,50% Cr и 0,20% Мо
87ХХ	0,55% Ni, 0,50% Cr и 0,25% Мо
88ХХ	0,55% Ni, 0,50% Cr и 0,35% Мо
92ХХ	2,0% Si или 1,40% Si и 0,70 Cr
50ВХХ	0,28 или 0,50% Cr
51ВХХ	0,80% Cr
81ВХХ	0,30% Ni, 0,45% Cr и 0,12% Мо
94ВХХ	0,45% Ni, 0,40% Cr и 0,12% Мо

Таблица. Обозначения корозионно-стойких сталей по AISI и UNS.

Символ AISI	Символ UNS	Описание
хххL	xxx01	Низкое содержание углерода (<0,03%)
xxxS	xxx08	Нормальное содержание углерода (<0,08%)
xxxN	xxx51	Добавлен азот
xxxLN	xxx53	Низкое содержание углерода (<0,03%)+добавлен азот
xxxF	xxx20	Повышенное содержание серы и фосфора
xxxSe	xxx23	Добавлен селен
xxxB	xxx15	Добавлен кремний
xxxH	xxx09	Расширенный интервал содержания углерода
xxxCu	xxx30	Добавлена медь

Коррозионно - стойкие стали.

Обозначения стандартных коррозионно - стойких сталей по AISI включают в себя три цифры и следующие за ними в ряде случаев одну, две или более буквы. Первая цифра обозначения определяет класс стали. Так обозначения нустенитных коррозионно-стойких сталей начинаются с цифр 2ХХ и 3ХХ, в то время как ферритные и мартенситные стали определяются в классе 4ХХ. При этом последние две цифры, в отличие от углеродистых и легированных сталей, никак не связаны с химическим составом, а просто определяют порядковый номер стали в группе.

Примеры.

Сталь 304 относится к аустенитному классу, содержание углерода в ней <0,08%. В то же время в стали 304 L углерода не более 0,03%, а в стали 304 Н - 0,04 - 0,10%. Указанная сталь, кроме того, может быть легирована азотом (тогда ее наименование будет 304 N) или медью (304 Cu).

В стали 410, относящейся к мартенситоферритному классу, содержание углерода <0,15%, а в стали 410 S углерода <0,08%.

В стали 430 F в отличие от стали 430 повышенное содержание серы и фосфора, а в сталь 430 F Se добавили еще и селин.

Система обозначаний ASTM.

• букву А, означающую, что речь идет о черном металле,
• порядковый номер нормативного документа ASTM (стандарта)
• собственно обозначение марки стали.

Стандарты ASTM, как правило, определяют не только химический состав стали, но и полный перечень требований к металлопродукции. Для обозначения собственно марок сталей и определения их химического состава может быть использована как собственная система обозначений ASTM (в этом случае химический состав сталей и их маркировка определяются непосредственно в стандарте), так и другие системы обозначений, например AISI - для прутков, проволоки и др., или ACI - для отливок из корозионно-стойких сталей.

Примеры.
В стали A 516/A 516M-90 Grade 70 буква А указывает на то, что речь идет о черном металле, 516 - это порядковый номер стандарта ASTM (516М - это тот же стандарт, но в метрической системе обозначений); 90 - год издания стандарта; Grade 70 - марка стали. В данном случае используется собственная система обозначений сталей ASTM, здесь 70 определяет минимальный предел прочности стали при испытаниях на растяжение (в ksi, что составляет около 485 Н/мм²).

Сталь A 276 Type 304 L - в данном стандарте используется обозначение марки стали в системе AISI - 304 L.

Сталь A 351 Grade CF8M. Здесь используется система обозначений ACI: первая буква С означает, что сталь относится к группе коррозионно-стойких, 8 - определяет среднее содержание в ней углерода (0,08%), М - означает, что в сталь добавлен молибден.

Стали

• A 335 / A 335 M grade P22
• A 213 / A 213 M grade T22
• A 336 / A 336 M grade F22

В данных примерах используется собственная маркировка сталей ASTM. Буквы означают, что сталь предназначена для производства труб (Р и Т) или поковок (F).

Сталь A 269 grade TP304 - здесь используется комбинированная система обозначений. Буквы TP определяют, что сталь предназначена для производства труб, 304 - это обозначение стали в стали в системе AISI.

Универсальная система обозначений UNS

UNS - это универсальная система обозначений металлов и сплавов. Она была создана в 1975 г. с целью унификации различных систем обозначений, используемых в США Согласно UNS обозначения сталей состоят из букв, определяющей группу сталей, и пяти цифр.

В системе UNS проще всего классифицировать стали AISI. Для конструкционных и легированных сталей, входящих в группу G, первые четыре цифры наименования - это обозначение стали в системе AISI, последняя цифра заменяет буквы, которые встречаются в обозначениях по AISI. Так буквы B и L, означающим, что сталь легирована бором или свинцом, соответствуют цифры 1 и 4, а букве Е, означающей, что сталь выплавлена в электропечи, - цифра 6.

Наименования коррозионно-стойких AISI-сталей начинаются с буквы S и включают в себя обозначение стали по AISI (первые три цифры) и две дополнительные цифры, соответствующие дополнительным буквам в обозначении по AISI.

Примеры.

Углеродистая сталь 1045 имеет обозначение в системе UNS G 10450, а легированная сталь 4032 - G 40320. Сталь 51B60, легированная бором, называется в системе UNS G 51601, а сталь 15L48, легированная свинцом, - G 1S484. Коррозионно-стойкие стали обозначаются: 304 - S30400, 304 L - S 3040L, 304 H -S 30409, и 304Cu - S30430.

Таблица. Обозначения сталей в системе UNS.

Символ	Группа сталей
Dxxxxx	Стали с предписанными механическими свойствами
Gxxxxx	Углеродистые и легированные стали AISI (за исключением инструментальных)
Hxxxxx	То же, но для прокаливаемых сталей
Jxxxxx	Литейные стали
Kxxxxx	Стали, не включенные в систему AISI
Sxxxxx	Жаростойкие и коррозионно-стойкие стали
Txxxxx	Инструментальные стали
Wxxxxx	Сварочные стали