ﺳﯿﺴﺘﻢ ﻧﺎﻣﮕﺬاري ﻓﻮﻻدﻫﺎ بر اساس استاندارد 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.

ﻧﺎﻣﮕﺬاري ﻓﻮﻻدﻫﺎ ﺑﺮ اﺳﺎس دو ﺗﻘﺴﯿﻢ‌ﺑﻨﺪي ﻣﺨﺘﻠﻒ ﺳﺎﺧﺘﻪ ﻣﯽ‌ﺷﻮد:

نسبت ﺑﻪ ﺧﻮاص ﮐﺎرﺑﺮدي
نسبت ﺑﻪ ﺗﺮﮐﯿﺐ ﺷﯿﻤﯿﺎﯾﯽ

مبنای کاربردی در نامگذاری فولادهای ساده کربنی

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.

دسته اول: فولادهای انبوه (غیرمرغوب) كه عموما با علامت St نشان داده می‌شود

در این نوع نامگذاری که ﺑﻪ ﻓﻮﻻدﻫﺎي ﻋﻤﻮﻣﯽ ﺳﺎﺧﺘﻤﺎﻧﯽ اﺧﺘﺼﺎص داﺷﺘﻪ ﮐﻪ ﺑﻌﺪ از St ﺑﻪ ﻣﻌﻨﯽ ﻓﻮﻻد، ﻋﺪدي ﮐﻪ ﻣﺸﺨﺺ ﮐﻨﻨﺪه ﺣﺪاﻗﻞ اﺳﺘﺤﮑﺎم ﮐﺸﺸﯽ اﺳﺖ، ﻧﻮﺷﺘﻪ ﻣﯽ ﺷﻮد. اﯾﻦ ﻋﺪد ﺑﺮ ﺣﺴﺐ واﺣﺪ kg/mm2 ﺑﯿﺎن ﺷﺪه ﮐﻪ ﺣﺪود 1/10 از ﻣﻘﺪار آن ﺑﺮ ﺣﺴﺐ N/mm2 ﺑﺰرﮔﺘﺮ ﻣﯽ ﺑﺎﺷﺪ. ﻣﺜﻼ St37 ﻓﻮﻻدي اﺳﺖ ﺑﺎ حداقل استحکام کششی ۳۷ کیلوگرم بر میلیمتر مربع یا ۳۷۰ مگاپاسکال می باشد.

♦ در ﺻﻮرت ﻧﯿﺎز ﺑﻪ ﺗﻮﺿﯿﺤﺎت ﺿﺮوري از ﺣﺮوف زﯾﺮ ﻗﺒﻞ از St اﺳﺘﻔﺎده ﻣﯽ ﺷﻮد:

Q ﻓﻮﻻدﻫﺎي وﯾﮋه ﺷﮑﻞ دادن ﺳﺮد (ﮐﻠﻪ زﻧﯽ) ﻣﺜﻼ Q St37-3
R ﻓﻮﻻدﻫﺎي آرام و ﻧﯿﻤﻪ آرام، ﻣﺜﻼ R St37-2
U ﻓﻮﻻد ﻧﺎآرام (ﺟﻮﺷﺎن) ﻣﺜﻼ U St37-2

در ﺻﻮرت ﻧﯿﺎز درﺟﻪ ﮐﯿﻔﯿﺖ ﻓﻮﻻدﻫﺎي ﻫﻤﺎﻧﻨﺪ را ﺑﺎ ﻋﺪدي ﮐﻪ در اﻧﺘﻬﺎي ﻧﺎم ﮐﻮﺗﺎه ﻓﻮﻻد ﻧﻮﺷﺘﻪ ﻣﯽ ﺷﻮد، ﻣﺸﺨﺺ ﻣﯽ ﮐﻨﻨﺪ.

دسته دوم: فولادهای غیر آلیاژی (مرغوب) هستند كه این فولادها قابلیت عملیات حرارتی دارند

در نامگذاری ﻋﻤﻮﻣﺎ ” از ﻋﻼﻣﺖ ﺷﯿﻤﯿﺎﯾﯽ C و ﻋﺪد ﻣﺸﺨﺼﻪ ﻣﻘﺪار ﮐﺮﺑﻦ به صورت صد برابر ارائه شده است، ﻣﺜﻼ” C15 .

♦ ﺟﻬﺖ ﺗﻤﺎﯾﺰ ﻓﻮﻻدﻫﺎي ﻏﯿﺮآﻟﯿﺎژي ﯾﺎ ﻣﺸﺨﺼﻪ واﺑﺴﺘﮕﯽ آن ﺑﻪ ﮔﺮوه ﻣﻌﯿﻨﯽ از ﻓﻮﻻدﻫﺎ، ﺑﻌﺪ از ﻋﻼﻣﺖ C ﺣﺮوف زﯾﺮ ﺑﺎ ﻣﻌﺎﻧﯽ معین می‌آیند:

f : فولاد سخت كاری شده شعله ای یا القایی، مثلاً Cf53
k : فولاد نجیب با مقدار پائین فسفر و گوگرد، مثلاً Ck45
m : فولاد نجیب با محدوده معینی از گوگرد- نه فقط حد مجاز بالا- ، مثلاً Cm35
q : فولاد كربوره و بهسازی جهت كله زنی، Heading، سرد، مثلاً Cq35
گاهی اوقات بعد از عدد مشخصه مقدار كربن، حرف مشخصه زیر نیز می آید:
W : كیفیت فولاد ابزار، مثلاً C110W
W1 : فولاد ابزار با كیفیت درجه اول، مثلاً C80W1
W2 : فولاد ابزار با كیفیت درجه دوم، مثلاً C80W2

♦ در استاندارد آلمانی از حروف زیر جهت مشخص نمودن روش تولید استفاده می شود:

B: فولاد بسمر
E: فولاد الكتریكی
M: فولاد زیمنس
R: فولاد آرام
T: فولاد توماس
U: فولاد نا آرام

مقاله مرتبط: گیربکس سروو موتور

♦ گاهی اوقات بعد از تركیب شیمیایی نوع عملیات انجام گرفته بر روی فولاد نیز در استاندارد DIN بیان می شود. به عنوان مثال اگر بر روی فولاد عملیات حرارتی های زیر انجام شده باشد از حروف اختصاری زیر استفاده می شود:

V: برای فولاد عملیات حرارتی شده
N: برای فولاد نرماله شده
H: برای فولاد سخت شده
K: برای فولاد تغییر شكل 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 می رسد.

به عنوان مثال C35V70 فولادی است با 0.35% C كه عملیات حرارتی شده و استحكام كششی آن 700MPa می باشد.

مبنای ترکیب شیمیایی در نامگذاری فولادها

فولادهای آلیاژی فقط بر اساس ترکیب شیمیایی خود نامگذاری می‌شوند. این روش، مشخصه دقیق فولاد را بیان می کند. علاوه براین، این روش، نامگذاری دقیق فولاد را در حالت بلوک خام ریخته گری را امکان پذیر می کند. البته نمی توان به نوع فرآیند و عملیات حرارتی که روی آن انجام می شود و یا خواص استحکامی آن پی برد.

♦ نامگذاری کامل یک 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 افزوده های آلیاژی
رقم مشخصه محدوده های تضمینی
حروف مشخصه وضعیت عملیات حرارتی
عدد مشخصه استحکام کششی تضمینی و یا سایر خواص تعیین کننده

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 اعداد تکمیلی بوده و به فرآیند و وضعیت فولاد می‌پردازد. جدول زیر رابطه بین نوع فولاد و دو رقم میانی عدد استاندارد را نشان می‌دهد.

ارتباط بین نوع فولاد و دو رقم میانی عدد استاندارد — germany-steel-grades-din-standard

EN 1.3537 (100CrMo7) Through-Hardening Bearing Steel
1.3537 (100CrMo7) Steel Material
C% 0.93-1.05, Mn% 0.25-0.45, Si% 0.15-0.35, P% 0.015, Cr% 1.65-1.95, Mo% 0.15-0.30,

EN 1.5633 (GS-24Ni8) alloy steel (Low Temperature Structural Steels)
C: 0.17 ~ 0.23 Si Si: 0.17 ~ 0.37 Mn Mn: 1.20 ~ 1.55 sulfur S: allow residual content than 0.030 P P: allow residual content than 0.030 chromium Cr: allow residual content than 0.035 Ni Ni: allow residual content than 0.030 copper Cu: allow residual content than 0.025 titanium Ti: 0.04 ~ 0.10 B B: 0.0005 ~ 0.0035″

مقاله مرتبط: تبدیل فایل STEP به مدل قابل ویرایش در نرم‌افزار سالیدورک

عدد مشخصه کربن

صد برابر مقدار کربن به عنوان عدد مشخصه کربن مطرح می شود، جهت تمایز مارکهای خیلی مشابه، درصورت نیاز مقدار آن به اندازه ۱ واحد کم و یا زیاد نشان داده می شود. در فولاد‌های آلیاژی به منظور خیلی کوتاه شدن، از علامت C صرف‌نظر می‌شود. این علامت فقط در فولادهای غیر آلیاژی قبل از عدد مشخصه C قرار می‌گیرد. عدد مشخصه C همواره اول قرار می گیرد.

علامت شیمیایی عناصر آلیاژی

برای مشخص نمودن اجزاء آلیاژی، اصولاً علائم شیمیایی به کار می رود. این علائم به ترتیب مقدار، بلافاصله بعد از عدد مشخص کننده کربن قرار می گیرند، در صورت یکسان بودن درصد، علائم به صورت الفبایی مرتب می شوند. بعد از این گروه علائم، اعداد مشخص کننده درصد عناصر آلیاژی به ترتیب علائم قرار می گیرند، در حقیقت گروه اعداد در کنار هم می آیند. به عنوان یک قاعده می توان گفت که عناصر آلیاژی ای برای نامگذاری انتخاب می شوند که برای تمایز فولاد از سایر فولادهای مشابه لازم است.

اعداد مشخصه افزوده های آلیاژی و ضرایب آنها

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

فولاد های کم آلیاژ

در این فولادها درصد عناصر آلیاژی کمتر از ۵% وزنی می باشد، در اینجا استاندارد DIN به این صورت است که به جای حروف C و یا St که در فولادهای غیر آلیاژی کاربرد داشت از عددی که صد برابر مقدار متوسط کربن را به درصد مشخص می کند استفاده می شود، سپس از علامت عناصر آلیاژی به ترتیب زیاد بودن آن عنصر استفاده می شود و همچنین ضرایب معینی برای نمو دادن درصد عناصر آلیاژی انتخاب می گردد. به صورتی که این ضرائب در مقدار درصد متوسط آن عنصر آلیاژی ضرب می شود. 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.

ضرایب درصد عناصر آلیاژی — germany-steel-grades-din-standard

به عنوان مثال: ۱۵Cr3 فولاد کم آلیاژی می باشد که مقدار متوسط کربن آن ۱۵/۰% بوده و ضمناً عنصر آلیاژی آن کرم حدود ۷۵/۰% می باشد. فولاد E36CrNiMo4V فولادی است که روش تولید آن با استفاده از کوره ذوب الکتریکی بوده و تحت عملیات حرارتی قرار گرفته است و همچنین درصد کربن آن ۳۶/۰% و کرم آن ۱% و مقادیری نیکل و مولیبدن دارد.

مقاله مرتبط: همکاری با فرامکانیک

مثال‌های دیگر:

30 CrMo 4 : %C = 0.3, %Cr = 4/4=1, %Mo = 1/10=0.1

35 NiCr 148 : %C = 0.35, %Ni = 3.5, %Cr = 2

13 CrMo 4-5 0.13%C, 1% Cr, 0.5% Mo

high temperature resistant, vessel structural steel, alloyed with chromium and molybdenum

10 S 20 0.1%C, 0.2%Slow-alloyed automatic steel with a medium carbon content (high sulphur content for good machinability)

برای مثال آلیاژ 30 CrNiMo8 نشان دهنده یک فولاد آلیاژی کم آلیاژ با 0/3 درصد کربن و 0/08 درصد کروم در کنار مقادیری نیکل و مولیبدن است.

فولادهای پر آلیاژ

اندازه درصد عناصر آلیاژی در آنها بیش از ۵% می باشد. برای نامگذاری این آلیاژها ابتدا از حرف X استفاده می شود و سپس درصد وزنی کربن را می آوریم و بعد از آن مانند فولادهای کم آلیاژ حرف اختصاری عناصر آلیاژی را به ترتیب از زیاد تا کم در فولاد می آوریم، با این تفاوت که در اینجا کربن ضریب ۱۰۰ و عناصر آلیاژی دیگر ضریب ۱ را دارند. مانند:

X20CrMo13

X6CrNiTi 18-10 0.06%C, 18%Cr, 10%Ni, about 0.3% to 0.8% Ti

austenitic, stainless chromium-nickel steel with addition of titanium for stabilization purposes

مثلا X10CrNi18 8 نشان دهنده یک فولاد پر کربن با 0/1 درصد کربن 18 درصد کروم و 8 درصد نیکل است.

X10CrNi18 8 0.1%C, 18%Cr, 8%Ni

– حذف حرف مشخصه X

اگر عدد مشخصه مقدار کربن به دلیل عدم اهمیت حذف شود، به منظور کوتاه شدن مشخصه فولاد از نوشتن علامت X نیز صرفنظر می شود. مانند: NiCr20TiAl

سیستم نامگذاری فولاد های ریخته گری

برای نامگذاری فولادهای ریختگی، چدنها خاکستری و چدن های چکش خوار با علامت ریختگی G شروع می کنیم، سپس بعد از علامت خط تیره (-) مشخصه فولاد ذکر می شود. مانند:

G-X7CrNiNb18 9 (C:0.07, Cr: 18, Ni: 9%, Nb)

علامت اختصاری فولادهای تندبر

علامت اختصاری فولادهای تندبر به این شکل تشکیل می شود که بعد از علامتS فولادهای تند بر(S= Schnellarbeitsstahl) اعدادی نوشته می شود که به ترتیب مقادیر عناصر آلیاژی تنگستن، مولیبدن، وانادیم و کبالت را بیان می کند، مثلاً فولاد S 6-5-2-5. اگر فولادی کبالت نداشته باشد چهارمین عدد حذف می شود.