طبقه بندی و نامگذاری فولادها در استاندارد آلمانی DIN و آمریکایی AISI / SAE

به آلیاژی از آهن و کربن که مقدار کربن آن کمتر از ۲ درصد باشد , فولاد (Steel) گفته می شود. با توجه به تنوع بالای فولادها و کاربرد وسیع آنها در زندگی بشر , تولید کننده گان فولاد و موسسات استانداردمختلف , روشها و استانداردهای گوناگونی برای دسته بندی و نامگذاری آنها ارائه داده اند که از آن جمله می توان به استانداردهای زیر اشاره نمود:

 ASTM (American Society for testing & materials , AISI (American iron & Steel) , SAE (Society of automotive engineers) , DIN (Deutsches Institut fur Normung) , JIS (Japanese industrial standards)  , BS (British Standard) , GOST , AFNOR و …

از میان تمامی استانداردهای موجود , دو استاندارد آلمانی DIN و آمریکایی AISI/SAE در ایران بیش از سایرین متداول می باشد.

نامگذاری فولادها در استاندارد آلمانی DIN

در این استاندارد هر نوع فولاد با یک نماد (Symbol) و یک عدد استاندارد (Standard Number) شناخته می شود که هر کدام معادل یکدیگر هستند.

عدد استاندارد فولاد یک عدد پنج رقمی است به شکل X.XXXX که در آن, عدد سمت چپ  X.XXXX, گروه اصلی ماده را نشان می دهد که برای فولادها این عدد ۱ می باشد. دو رقم بعدی X.XXXX به ترکیب شیمیایی فولاد اشاره دارد و دو رقم آخر X.XXXX نیز صرفا شمارنده بوده و نشان دهنده مفهوم خاصی نیست. در جدول زیر رابطه بین نوع فولاد و دو رقم میانی عدد استاندارد را مشاهده می کنید :

در استاندارد آلمانی DIN علاوه بر عدد استاندارد , برای هر نوع فولاد یک نماد استاندارد نیز وجود دارد که ترکیبی است از حروف و اعداد که عموما نشان دهنده ترکیب شیمیایی و در برخی موارد بیانگر میزان استحکام کششی فولاد مربوطه است. برای نماد فولادهای ساختمانی معمولی (General Structural Steel) ابتدا دو حرف St و سپس مقدار حداقل استحکام کششی  نهایی بر حسب کیلوگرم بر میلیمتر مربع ذکر می شود مانند آلیاژ فولادی St37  که نشان دهنده فولاد ساختمانی معمولی با حداقل استحکام کششی ۳۷ کیلوگرم بر میلیمتر مربع یا ۳۷۰ مگاپاسکال می باشد. برای نامگذاری سایر انواع آلیاژ های فولادی ,از ترکیبی از حروف و اعداد که نشان دهنده درصد کربن و درصد فلزات آلیاژی است , استفاده می شود. برای فولادهای کربنی ابتدا حرف C و سپس مقدار کربن بر حسب صدم درصد ذکر می شود مانند C45 که فولاد کربنی با ۰٫۴۵ درصد کربن می باشد. برای فولادهای کم آلیاژ ابتدا مقدار کربن بر حسب صدم درصد و سپس مقدار درصد آلیاژ های غالب به ترتیب عنوان می شود. وقتی برای عنصری عددی ذکر نشده باشد به معنای ناچیز بودن آن عنصر آلیاژی است مانند ۴۱CrMo4 که نشان دهنده وجود ۰٫۴۱ درصد کربن , یک درصد کروم و درصد ناچیزی مولیبدن است. لازم به توضیح است که در فولادهای کم آلیاژ , درصد عناصر آلیاژی که در نماد استاندارد آمده باید بر ضریب خاصی تقسیم شود که برای هر عنصر متفاوت می باشد. در جدول زیر ضرایب مورد اشاره برای عناصر مختلف لیست شده اند.

در فولادهای پر آلیاژ که مجموع عناصر آلیاژی آنها بیش از ۵ درصد می باشد , نماد استاندارد با حرف انگلیسی X شروع شده و پس از بیان مقدار کربن به صدم درصد, به ترتیب نام عناصر آلیاژی و سپس درصد هر کدام ذکر می شود. در این گروه از فولادها , درصد هر عنصر بدون تاثیر هر گونه ضریبی , مستقیما بیان می شود. به عنوان مثال , نماد آلیاژ X32CrMoV3 13 بیانگر ۰٫۳۲ درصد کربن, ۳ درصد کروم , ۱۳ درصد مولیبدن و درصد کمی وانادیوم می باشد.

نامگذاری فولادها در استاندارد آمریکایی AISI / SAE

در استاندارد آمریکایی , تمامی آلیاژهای فولادی با یک عدد چهار رقمی XXXX شناخته می شوند. در این روش نامگذاری , اولین عدد XXXX معرف گروه فولاد , دومین عدد XXXX نشان دهنده درصد تقریبی عنصر آلیاژی اصلی و دو رقم آخر XXXX نیز بیانگر مقدار کربن بر حسب صدم درصد می باشد. گروه های مختلف فولاد طبق استاندارد AISI / SAE در جدول زیر مشخص شده است.

به عنوان مثال آلیاژ فولاد ۱۰۶۰ از گروه فولادهای کربنی با ۰٫۶ درصد کربن و آلیاژ فولاد ۴۱۳۰ از نوع مولیبدنی با حدود ۱ درصد مولیبدن و ۰٫۳ درصد کربن است.