نامگذاری فولادها بر اساس استاندارد DIN

مردم دنیا معمولا حرف هم دیگر را متوجه نمی‌شوند. حتی اگر زبان هم را بلد باشند، باز هم زمینه‌های فرهنگی متفاوت است و جز در موارد معدود، هم دیگر را نمی‌فهمند. ولی زبان علم متفاوت است. استانداردهای مختلفی تعریف شده‌است که سبب شده ایرانی، ژاپنی، آمریکایی و بقیه‌ی مردم دنیا با یک ادبیات مشخص باهم صحبت کنند. برای نامگذاری فولاد هم استانداردهای مختلفی تعریف شده است. یکی از این استانداردها، استاندارد آلمانی DIN می‌باشد، که طبق آن برای نامگذاری هر فولاد از حروف و عدد استفاده شده‌است. این ترکیب بیانگر ترکیب شیمیایی و میزان استحکام کششی فولاد می‌باشد. در ادامه استانداردهای DIN به طور خلاصه بیان شده‌است.

نامگذاری فولاد های غیر آلیاژی

فولادهای غیر آلیاژی، فولادهایی هستند که یکسری عناصر خاص دارند و اندازه آنها از اندازه‌های اعلام شده زیر هیچوقت بالاتر نمی‌رود. این عناصر همراه از طریق ذوب مواد اولیه وارد فولاد می‌شوند. این فولادهای غیر آلیاژی به دو قسمت تقسیم می‌شوند، این تقسیم بندی بر این اساس که آیا برای این فولاد عملیات حرارتی در نظر گرفته شده‌ یا نه، انجام می‌شود.

دسته اول: فولادهای انبوه که با علامت St نشان داده می‌شود، بعد از آن عددی دو رقمی می‌آید که حداقل استحکام کششی را نشان می‌دهد. این دسته برای عملیات حرارتی در نظر گرفته نشده‌اند.

دسته دوم: فولادهای مرغوبی هستند که از این فولادها برای عملیات حرارتی استفاده می‌شود. مشخصه این فولادها حرف C است، که بعد از حرف C درصد متوسط کربن به صورت صد برابر ارائه شده‌است.

برای جدا سازی فولاد های غیرآلیاژی و مشخص نمودن ویژگی خاص آن‌ها، بعد از علامت C حروف زیر با معانی معینی می آید:

f: فولاد سخت کاری شده شعله‌ای یا القایی، مثلاً Cf53

k: فولاد نجیب با مقدارپایین فسفر و گوگرد، مثلاً Ck15

m: فولاد نجیب با محدوده معینی از گوگرد- نه فقط حد مجاز بالا ، مثلاً Cm35

q: فولاد کربوره و بهسازی جهت کله زنی، Heading، سرد، مثلاً Cq35

گاهی اوقات بعد از عدد مشخصه مقدار کربن، حرف مشخصه زیر نیز می آید:

W: کیفیت فولاد ابزار، مثلاً C110W

W1: فولاد ابزار با کیفیت درجه اول، مثلاً C80W1

W2: فولاد ابزار با کیفیت درجه دوم، مثلاً C80W2

در استاندارد آلمانی برای نامگذاری فولاد از حروف زیر جهت مشخص نمودن روش تولید استفاده می‌شود:

B: فولاد بسمر

E: فولاد الکتریکی

M: فولاد زیمنس

R: فولاد آرام

T: فولاد توماس

U: فولاد نا آرام

در استاندارد DIN گاهی اوقات بعد از ترکیب شیمیایی، نوع عملیات انجام گرفته بر روی فولاد نیز بیان می‌گردد. به عنوان مثال اگر بر روی فولاد عملیات حرارتی‌ انجام شده باشد از حروف اختصاری زیر در نامگذاری فولاد استفاده می‌شود:

V: برای فولاد عملیات حرارتی شده

N: برای فولاد نرماله شده

H: برای فولاد سخت شده

K: برای فولاد تغییر شکل سرد شده

پس به طور خلاصه می توان گفت ابتدا روش تولید، سپس آنالیز شیمیایی و بالاخره بعد از آن نوبت به نوع عملیات حرارتی انجام گرفته میرسد.

به عنوان مثال C35V70 فولادی است با 0.35% C که عملیات حرارتی شده و استحکام کششی آن 700MPa می‌باشد.

نام گذاری فولاد های آلیاژی

نامگذاری فولاد های آلیاژی تنها براساس ترکیب شیمیایی آنها می‌باشد. این روش مشخصه‌ی دقیق فولاد را بیان می‌کند. علاوه براین، نامگذاری دقیق فولاد را در حالت بلوک خام ریخته گری ممکن می‌سازد. البته نمی‌توان به نوع فرآیند و عملیات حرارتی که روی آن انجام می‌شود و یا خواص استحکامی آن پی برد.

نامگذاری فولاد آلیاژی به ترتیب زیر است:

• حروف شناسایی نوع ذوب ریزی
• حروف شناسایی خواصی که مشروط به فرآیند ذوب ریزی و عمل آوری آن است
• عدد مشخصه کربن
• علامت شیمیایی عناصر آلیاژی
• عدد مشخصه افزوده‌های آلیاژی
• رقم مشخصه محدوده‌های تضمینی
• حروف مشخصه وضعیت عملیات حرارتی
• عدد مشخصه استحکام کششی تضمینی و یا سایر خواص تعیین کننده

عدد مشخصه کربن

صد برابر مقدار کربن به عنوان عدد مشخصه کربن مطرح می‌گردد، جهت تمایز مارک‌های خیلی مشابه، درصورت نیاز مقدار آن به اندازه 1 واحد کم یا زیاد نشان داده می‌شود. در فولادهای آلیاژی به منظور خیلی کوتاه شدن، از علامت C صرف‌نظر می‌گردد. این علامت فقط در فولادهای غیرآلیاژی قبل از عدد مشخصه C قرار می‌گیرد. عدد مشخصه C همواره اول قرار دارد.

علامت شیمیایی عناصر آلیاژی

برای مشخص نمودن اجزا آلیاژی در نام گذاری فولاد، اصولاً علائم شیمیایی به کار می‌رود. این علائم به ترتیب مقدار، بلافاصله بعد از عدد مشخص‌کننده کربن قرار می‌گیرند، در صورت یکسان بودن درصد، علائم به صورت الفبایی مرتب می‌شوند. بعد از این گروه علائم، اعداد مشخص‌کننده درصد عناصر آلیاژی به ترتیب علائم قرار می‌گیرند، در حقیقت گروه اعداد در کنار هم می‌آیند. به عنوان یک قاعده می‌توان گفت که عناصر آلیاژی‌ای برای نامگذاری فولاد انتخاب می‌شوند که برای تمایز فولاد از سایر فولادهای مشابه ضروری هستند.

اعداد مشخصه افزوده های آلیاژی و ضرایب آنها

مفهوم و هدف استفاده از ضرایب در نامگذاری فولاد، کوچکتر کردن اعداد مشخصه تا حد ممکن می‌باشد (همچنین بدون اعشار). بدین ترتیب هر فولاد را می‌توان بسته به نوع و مقدار آلیاژ آن مرتب کرد.

فولادهای کم آلیاژ

در این فولادها درصد عناصر آلیاژی کمتر از 5% وزنی می‌باشد، در اینجا استاندارد DIN به این صورت است که به جای حروف C و یا St که در فولادهای غیرآلیاژی کاربرد داشت از عددی که صد برابر مقدار متوسط کربن را به درصد مشخص می‌کند استفاده می‌شود، سپس از علامت عناصر آلیاژی به ترتیب زیاد بودن آن عنصر استفاده می‌شود و همچنین ضرایب معینی برای نمودادن درصد عناصر آلیاژی انتخاب می‌گردد. به صورتی که این ضرایب در مقدار درصد متوسط آن عنصر آلیاژی ضرب می‌شود. بدین معنی که بایستی عدد ذکر شده در نام آلیاژ را بر این ضرایب تقسیم نمود تا درصد عنصر مورد نظر در آلیاژ بدست آید.

این ضرایب برای عناصر مختلف به صورت زیر هستند:

به عنوان مثال 15Cr3 فولاد کم آلیاژی می‌باشد که مقدار متوسط کربن آن 15% بوده و ضمناً عنصر آلیاژی کروم آن حدود 75% می‌باشد. فولاد E36CrNiMo4V فولادی است که روش تولید آن با استفاده از کوره ذوب الکتریکی بوده و تحت عملیات حرارتی قرار گرفته‌است و همچنین درصد کربن آن 36% و کروم آن 1% و مقادیری نیکل و مولیبدن دارد.

فولادهای پر آلیاژ

اندازه درصد عناصر آلیاژی در آنها بیش از 5% می‌باشد. برای نامگذاری این آلیاژها ابتدا از حرف X استفاده می‌شود و سپس درصد وزنی کربن را می‌آوریم و بعد از آن مانند فولادهای کم آلیاژ حرف اختصاری عناصر آلیاژی را به ترتیب از زیاد تا کم در فولاد می‌آوریم، با این تفاوت که در اینجا کربن ضریب 100 و عناصر آلیاژی دیگر ضریب 1 را دارند، مانند X20CrMo13.

حذف حرف مشخصه X
اگر عدد مشخصه مقدار کربن به دلیل عدم اهمیت در نام گذاری فولاد حذف شود، به منظور کوتاه شدن مشخصه فولاد از نوشتن علامت X نیز صرفنظر می‌شود مانند NiCr20TiAl.

سیستم نامگذاری فولاد های ریخته گری

نامگذاری فولاد های ریختگی، چدن‌های خاکستری و چدن‌های چکش‌خوار با علامت ریختگی G شروع می‌کنیم، سپس بعد از علامت خط تیره (-) مشخصه فولاد ذکر می‌شود مانند G-X7CrNiNb18 9 (C:0.07, Cr: 18, Ni: 9%, Nb).

علامت اختصاری فولادهای تند بر
علامت اختصاری فولادهای تندبر به این شکل تشکیل می‌شود که بعد از علامت S فولادهای تندبر (S= Schnellarbeitsstahl) اعدادی نوشته می‌شود که به ترتیب مقادیر عناصر آلیاژی تنگستن، مولیبدن، وانادیم و کبالت را بیان می‌کند، مانند فولاد S 6-5-2-5. اگر فولادی کبالت نداشته‌باشد چهارمین عدد حذف می‌گردد.