Маркировка сталей в США

В Соединенных Штатах Америки действуют несколько систем стандартов, связанных с обозначениями металлических материалов. Наиболее полной системой, широко используемой и в других государствах, считается система Американского общества испытаний и материалов (American Society Testing and Materials – ASTM), каталоги которой охватывают 15 разделов производства и испытания металлопродукции. Стандарты пересматривают, и пробные варианты отмечают буквой «Т» – (от английского слова test – пробный).

Обобщение и координацию работ по внутренним стандартам осуществляет Американский Национальный институт стандартов (American National Standards Institute – ANSI), в его каталоги входят соответствующие стандарты ISO.

В общем случае стали и металлопродукцию разделяют на марки (grade), типы (по способу раскисления) и классы (по уровню свойств).

В США наиболее распространена маркировка SAE International (Society of Automotive Engineers – Общество инженеров-автомобилестроителей) и AISI (American Institute Steel and Iron – Американский институт стали и чугуна) – SAE– AISI designations.

Маркировка представляет четырехзначное (реже пятизначное) число, первые две цифры показывают принадлежность к определенной группе сталей. Например, углеродистые обозначены как 10хх, 11хх, 12хх, 15хх, где последние две цифры обозначают содержание углерода в сотых долях процента. Стали группы 10хх включают в себя марки от 1005 (содержание углерода 0,05 %) до 1095 (содержание углерода 0,95 %).

Остальные серии относятся к низколегированным сталям, например, 31хх – хромоникелевые стали. Более подробная маркировка SAE– AISI приведена в приложении Б.

Качественные стали обозначают буквой М (от merchant quality), стоящей впереди маркировки, например, М1015. Сталь особого способа выплавки обозначают в конце дополнительной буквой – «Е» – электропечь.

Для маркировки нержавеющих сталей преимущественно используют систему AISI. Нержавеющие стали по AISI обозначают тремя цифрами. Первая указывает на класс нержавеющей стали (см. приложение Е), две последние цифры определяют порядковый номер стали в группе. В конце маркировки возможно несколько дополнительных буквенных символов, расшифровка которых также приведена в приложении Е.

Например, нержавеющая сталь 304L относится к аустенитному классу с содержанием углерода меньше 0,03%. К этому же классу относят классическую нержавеющую сталь, содержащую 18 % хрома и 8 % никеля, которую в литературе часто обозначают как 18–8 (аналог по ГОСТ 5632–72 – 12Х18Н9Т).

В последнее время расширяется применение системы маркировки UNS (The Unified Number System – Унифицированная система нумерации), которая была разработана совместно ASTM, SAE и рядом других организаций для унификации различных систем обозначений.

В этой системе маркировка состоит из буквы и пяти цифр.

Буква указывает на класс сплава, цифры показывают марку сплава в пределах класса. Классы сплавов и соответствующие им буквенные обозначения приведены в приложении Е.

Для перевода марки стали из системы SAE– AISI в UNS, перед маркировкой ставят букву «G», а в конце марки добавляют «0». Например, сталь 1540 будет обозначаться как G15400. Для сталей со свинцом или бором (L или B) вместо нуля в конце маркировки добавляют «4» или «1», например никель–хром–молибденовая сталь (группа 81 с бором – 81В45 станет G81B451). Если сталь имеет в конце символ «Е» (см. выше), вместо «0» ставят «6».

Обычно стандарты ASTM оговаривают не только химический состав, но и перечень требований к металлопродукции. Химический состав стали и ее маркировка определены непосредственно в соответствующем стандарте. Стандарты ASTM допускают использование в маркировке других стандартов (например, AISI).

Размерность механических характеристик, входящих в маркировку, обычно приводится в американской системе обозначений. Например, размерность прочностных характеристик указывается в ksi – kilophound per square inch – килофунт на квадратный дюйм (1 ksi = 6,9 Н/мм², см. табл. 1.1). Если размерность дается в метрической системе, то после номера стандарта указывается буква «М».

Обозначение сталей в системе ASTM начинается с буквы «А», которая соответствует черным металлам. Далее идет порядковый номер нормативного документа. Часть технических условий ASTM для сталей включает в себя соответствующую маркировку SAI – AISI.

Некоторые технические условия, включающие маркировку SAI – AISI:

• А29 – углеродистые стальные простые профили горячекатаные;
• А108 – стандартного качества холодноотделанные углеродистые стальные простые профили;
• А295 – высокоуглеродистые хромистые шарикоподшипниковые стали;
• А304 – легированные стальные профили, имеющие особые требования по прокаливаемости;
• А322 – горячекатаные легированные стальные профили;
• А331 – холодноотделанные легированные стальные профили;
• А434 – горячекатаные и холодноотделанные закаленные и отпущенные легированные стальные профили;
• А505 – горячекатаные и холоднокатаные легированные стальные листы и штрипсы;
• А506 – обыкновенного качества горячекатаные и холоднокатаные легированные стальные листы и штрипсы;
• А507 – горячекатаные и холоднокатаные стальные листы и штрипсы из стали для глубокой вытяжки;
• А510 – углеродистая стальная катанка и необработанная круглая проволока;
• А534 – цементуемая сталь для подшипников;
• А535 – специального качества подшипниковая сталь;
• А544 – очищенная качественная углеродистая стальная проволока;
• А659 – коммерческого качества горячекатаные углеродистые стальные листы и штрипсы;
• А711 – углеродистые и легированные стальные блюмсы, заготовки и слябы для поковок.

Некоторые технические условия на номера строительных профилей и толстого листа из углеродистой стали, не включающие маркировку SAI–AISI: А36, А283, А284, А678.

Отдельные номера могут иметь несколько марок или сортов стали, которые обозначают словом Grade и буквами или цифрами, например А414 имеет Grade A ... Grade G, A607 имеет Grade 45 ... Grade 70. В последнем случае число обозначает минимальное временное сопротивление в ksi (Grade 70 соответствует =485 Н/мм²).

В стандарте ASTM A252 «Standard specification for welded and seamless steel» есть ссылка на широко распространенные стали класса (группы прочности) «Х» для протяженных трубопроводов. Требования к сталям сформулированы в стандарте Американского института нефти (American Petroleum Institute API) – API 5L–2000 (5L – спецификация). В сталях Х42 – Х80 число показывает минимальный предел текучести в ksi, что соответствует от 290 до 550 Н/мм².

Например, Х70 имеет минимальный =70 ksi (485 Н/мм²). Стандарт предусматривает выпуск сталей двух уровней качества (PSL – product specification level), требования по которым отличаются между собой. В варианте поставки PSL1 максимальный предел текучести не оговорен, в варианте поставки PSL2 максимальный =90 ksi, максимальное временное сопротивление 110 ksi (760 Н/мм²). Содержание фосфора и серы в этих сталях ограничено (PSL1 < 0,030% и серы и фосфора; PSL2 < 0,025 % P; < 0,015 % S), ограничено максимальное содержание углерода (0,28 % для PSL1, 0,24 % для PSL2), также ограничен углеродный эквивалент для улучшения свариваемости.

Таким образом, выбор конкретного химического состава по нижним пределам содержания углерода, марганца и других элементов предоставлен изготовителю, но косвенно ограничивается необходимостью получения необходимого уровня механических свойств.

Для перевода марок по техническим условиям ASTM в систему UNS впереди ставится буква «К» а далее следует условный пятизначный номер. Например, марке по техническим условиям A284 Grade F соответствует К 01804.

Таким образом, в США параллельно используются разные системы маркировки. В большинстве случаев для определения состава, уровня свойств, способа производства и других характеристик требуется знакомство с соответствующим стандартом.