当我们设计设备或检查强度时,一个不可避免的问题是如何选择材料?那么我们就会遇到各种钢或合金的表示方法,有的是数字代号(如S30408),有的是牌号(如0Cr18Ni9,有的叫Q235、20、Q345),还有我们经常听到的304、316不锈钢,反正大概率是被弄糊涂了。
在本期中,我们将尝试尽可能简单地区分上述差异。如果是化学设计比赛,肯定会涉及到设备设计和强度校核。
SW6-2011 材料数据库中的材料
首先我们来解释一下经常提到的304不锈钢和316不锈钢,它的来源是美标。例如,下图是GB/T 24511-2017附录中提供的各国钢种对比表。304不锈钢对比我国国标的牌号是06Cr19Ni10(这是新标准中的牌号钢的拼音,旧标准牌号是0Cr18Ni9)。其次,它在中国也有一个数字代码,叫做S30408(注意和美国ASTM的数字代码有区别)。
接下来,我们将重点关注国产钢种的代表性。我国有两种表示钢模型的方法。现行标准为《钢材牌号表示法(GB/T 221-2008)》和《钢材及合金牌号统一编号》代码体系(GB/T 17616-2013),这两种表示方法并列使用在现行的国家标准和行业标准中,钢模型有等级和数字代码两种形式,实际上是相互关联的。
首先说一下比较常用的钢材牌号表示方法(GB/T 221-2008)。不同的铁制品有不同的编码规则,用大写的汉语拼音字母、化学元素符号和阿拉伯数字组合来表示。. 以碳素结构钢为例,常说的Q235,Q指的是“屈服”。在牌号的前面,即最小屈服强度为235N/mm2的碳钢,也可以在牌号的最后加上其他字母来说明,如Q345R,R指“压力容器”,即即,最小屈服强度为345N/mm2的锅炉和压力容器用碳钢。
截自GB/T 221-2008
如果是合金,标明的内容包括以下部分。前两位阿拉伯数字表示平均碳含量(以千分之一计),中间表示合金元素及含量。如果含量小于1.5%钢的拼音,阿拉伯数字不标注。如果超过,该元素将标有一个数字(通常以百分比表示)。最后,可以标出钢材的等级和用途。
下面我们来说说钢及合金牌号统一数字编码系统(GB/T 17616-2013)。我们可以看到它在其规范性引用文件中与GB/T 221-2008标准相结合。
本标准主要定义了钢材的编号代码,由一个前缀字母和五个数字组成。前缀字母与钢材的类型有关。最常见的不锈钢前缀字母是S。这个数字代码的编码规则与美标类似,但相同的钢材的代码会有所不同,所以需要注意区分。我国其他标准中钢材的数字代号一般为国标数字代号。
数字代码编码规则
编号代码与钢种是一一对应的,不存在一对多或多对一的情况。从下图中的例子来看,不锈钢牌号的表示方法以GB/T 221-2008的规则为准,同时给出了相应的数字代号。
需要说明的是,上述标准只规定了牌号和数字代号,标准中并没有全部的钢号和数字代号。一般如果需要寻找不同的设备或结构钢,则需要寻找相应的设备或结构相关标准儿童学习网,如承压设备用不锈钢和耐热钢板及钢带(GB/T 24511-2017)详细信息 钢种和数字代码以及有关其材料特性的数据。
最后,还有一个常见的牌号需要提一下,那就是优质碳素结构钢。经常听到的等级是20、30等,好像和上面的标准不一样。其实就是按照上面的标准来命名的。两个阿拉伯数字仍然表示碳含量(以千分之一计)。之所以有20级,是因为它的其他元素含量低,所以后面没有合金元素符号和阿拉伯数字。比如Mn含量符合显示要求,就会有一个Mn标签,比如20Mn(前面的20还是代表碳含量)。其统一的数字代号也按上述标准命名(U为非合金钢)。
优质碳素结构钢GB/T 699-2015