Система обозначения сталей и сплавов в США

Универсальная система обозначений UNS

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

(American Iron and Steel Institute - http://www.steel.org/autosteel/index.htm)

ACI – Американский Институт Литья

ANSI – Американский Национальный Институт Стандартизации

(American National Standards Institute - http://www.ansi.org)

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. Ниже приведены наиболее популярные системы обозначений стали, используемые в США.

1. Система обозначений AISI Таблица 1. Обозначения углеродистых и легированных сталей в системе AISI
Обозначение	Описание
Углеродистые стали
10ХХ	Нересульфинированные стали, Mn : менее 1%
11ХХ	Ресульфинированные стали
12ХХ	Рефосфорированные и ресульфинированные стали
15ХХ	Нересульфинированные стали, Mn : более 1%
Легированные стали
13ХХ	Mn : 1.75%
40ХХ	Mo : 0.2, 0.25% или Mo : 0.25% и S : 0.042%
41ХХ	Cr : 0.5, 0.8 или 0.95% и Mo : 0.12, 0.20 или 0.30%
43ХХ	Ni : 1.83%, Cr : 0.50 - 0.80%, Mo : 0.25%
46ХХ	Ni : 0.85 или 1.83% и Mo : 0.2 или 0.25%
47ХХ	Ni : 1.05%, Cr : 0.45% и Mo : 0.2 или 0.35%
48ХХ	Ni : 3.5% и Mo : 0.25%
51ХХ	Cr : 0.8, 0.88, 0.93, 0.95 или 1.0%
51ХХХ	Cr : 1.03%
52ХХХ	Cr : 1.45%
61ХХ	Cr : 0.6 или 0.95% и V : 0.13% min или 0.15% min
86ХХ	Ni : 0.55%, Cr : 0.50% и Mo : 0.20%
87ХХ	Ni : 0.55%, Cr : 0.50% и Mo : 0.25%
88XX	Ni : 0.55%, Cr : 0.50% и Mo : 0.35%
92XX	Si : 2.0% или Si : 1.40% и Cr : 0.70%
50BXX	Cr : 0.28 или 0.50%
51BXX	Cr : 0.80%
81BXX	Ni : 0.30%, Cr : 0.45% и Mo : 0.12%
94BXX	Ni : 0.45%, Cr : 0.40% и Mo : 0.12%

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 (см. таблицу 1), а две последние – среднее содержание углерода в стали, умноженное на 100.

Так сталь 1045 относится к группе 10ХХ качественных конструкцион-ных сталей (несульфинированных с содержанием Mn менее 1%) и содержит углерода около 0.45%.

Сталь 4032 является легированной (группа 40ХХ), со средним содержанием С 0.32% и Mo 0.2 или 0.25% (реальное содержание C в стали 4032 – 0.30 - 0.35%, Mo – 0.2 - 0.3%).

Сталь 8625 также является легированной (группа 86ХХ) со средним содержанием: С 0.25% (реальные значения 0.23 - 0.28%), Ni 0.55% (0.40 - 0.70%), Cr 0.50% (0.4 - 0.6%), Mo 0.20% (0.15 - 0.25%).

Помимо четырех 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: 51B60 или 15L48. Буквы M и E ставят впереди наименования стали, это означает, что сталь предназначена для производства неответственного сортового проката (буква M) или выплавлена в электропечи (буква E). В конце наименования стали может присутствовать буква H, означающая, что характерным признаком данной стали является прокаливаемость.

Нержавеющие стали

Обозначения стандартных нержавеющих сталей по AISI включает в себя три цифры и следующие за ними в ряде случаев одну, две или более буквы. Первая цифра обозначения определяет класс стали. Так обозначения аустенитных нержавеющих сталей начинаются с цифр 2ХХ и 3ХХ, в то время как ферритные и мартенсистные 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. Что означают буквы, следующие за цифрами, Вы сможете найти в таблице 2.

Таблица 2. Дополнительные буквы и цифры, используемые для обозначения нержавеющих сталей по AISI и UNS.

Символ AISI	Символ UNS	Описание
xxxL	хxx01	Низкое содержание углерода < 0.03%
xxxS	хxx08	Нормальное содержание углерода < 0.08%
xxxN	хxx51	Добавлен азот
xxxLN	хxx53	Низкое содержание углерода < 0.03% + добавлен азот
xxxF	хxx20	Повышенное содержание серы и фосфора
xxxSe	хxx23	Добавлен селен
xxxB	хxx15	Добавлен кремний
xxxH	хxx09	Расширенный интервал содержания углерода
xxxCu	хxx30	Добавлена медь

Примеры :

Сталь 304 относится к аустенитному классу, содержание углерода в ней < 0.08%. В то же время в стали 304 L углерода всего < 0.03%, а в стали 304 H углерод определяется интервалом 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 мартенсито - ферритному 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 добавлен еще и селен.

2. Система обозначений ASTM

Обозначение сталей в системе ASTM включает в себя :

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

Обычно в стандартах ASTM принята американская система обозначений физических величин. В том же случае, если в стандарте приводится метрическая система обозначений, после его номера ставится буква М.

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 определяется непосредственно в стандарте), так и другие системы обозначений, например AISI - для прутков, проволоки, заготовки и др., или ACI - для отливок из нержавеющих сталей.

Примеры :

A 516 / A 516M - 90 Grade 70
Здесь A определяет то, что речь идет о черном металле; 516 – это порядковый номер стандарта ASTM (516M – 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 МПа).

A 276 Type 304 L. В данном стандарте используется обозначение марки стали в системе AISI – 304 L.

A 351 Grade CF8M . Здесь используется система обозначений ACI: первая буква C означает, что сталь относится к группе коррозионно-стойких, 8 – определяет среднее содержание в ней углерода (0.08%), M – означает, что в сталь добавлен молибден.

A 335 / A 335M grade P22; A 213 / A 213M grade T22; A 336 / A 336M class F22. В данных примерах используется собственная маркировка сталей ASTM. Первые буквы означают, что сталь предназначена для производства труб (P или T) или поковок (F).

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

3. Универсальная система обозначений UNS

UNS – это универсальная система обозначений металлов и сплавов. Она была создана в 1975 с целью унификации различных систем обозначений, используемых в США. Согласно UNS обозначения сталей состоят из буквы, определяющей группу сталей (см. таблицу 3) и пяти цифр.

Таблица 8. 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 коррозионностойкие нержавеющие стали
Txxxxx	Инструментальные стали
Wxxxxx	Сварочные материалы

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 буквам B и L, означающим, что сталь легирована бором или свинцом, соответствуют цифры 1 и 4, а букве E, означающей, что сталь выплавлена в электропечи, - цифра 6.

Наименования нержавеющих 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 (см. таблицу 7).

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 15484.

Нержавеющие стали обозначаются: 304 – S 30400, 304 L – S 30401, 304 H – S 30409, а 304 Cu – S 30430.