شماره‌های فولاد AISI/SAE توضیح داده شده: خواندن 4140، 1045 و 304

سیستم چهاررقمی فولادهای کربنی و آلیاژی

برای فولادهای کربنی و آلیاژی، کد SAE/AISI چهار رقم دارد:

• رقم اول — خانواده آلیاژی: 1 = کربن، 2 = نیکل، 3 = نیکل-کروم، 4 = مولیبدن (شامل Cr-Mo و Ni-Mo)، 5 = کروم، 6 = کروم-وانادیوم، 7 = تنگستن، 8 = نیکل-کروم-مولیبدن، 9 = سیلیسیم-منگنز.
• رقم دوم — مقدار تقریبی عنصر آلیاژی اصلی در فولادهای آلیاژی: 23xx تقریباً 3.5% Ni دارد، 31xx تقریباً 1.25% Ni به همراه کروم. در گریدهای کربنی ساده 10xx این رقم به سادگی 0 است.
• دو رقم آخر — کربن اسمی بر حسب صدم درصد: 4140 ≈ 0.40% C, 1045 ≈ 0.45% C, 8620 ≈ 0.20% C.

بنابراین 4140 به صورت "خانواده Cr-Mo، حدود 0.40% کربن" خوانده می‌شود و 4340 به صورت "خانواده Ni-Cr-Mo، 0.40% کربن" — این سیستم رده دستور ساخت را در یک نگاه به شما می‌گوید، و به همین دلیل مهندسان هنوز بر اساس آن فکر می‌کنند.

زیرخانواده‌های فولاد کربنی

• 10xx — فولادهای کربنی ساده.
• 11xx — فولادهای خوش‌تراش گوگرددهی مجدد شده.
• 12xx — فولادهای خوش‌تراش گوگرددهی مجدد و فسفردهی مجدد شده.
• 15xx — فولادهای کربنی با منگنز بالا (معمولاً 1.00–1.65%).

حروف داخل کد اطلاعات واقعی حمل می‌کنند: B فولاد عملیات‌شده با بور را نشان می‌دهد (50B44)، L فولاد خوش‌تراش سرب‌دار را نشان می‌دهد (12L14)، و یک H در انتها (4140H) به این معناست که حدود سختی‌پذیری به یک باند استاندارد تضمین می‌شود نه فقط ترکیب شیمیایی.

فولاد زنگ‌نزن: یک منطق سه‌رقمی متفاوت

فولادهای زنگ‌نزن و مقاوم به حرارت از سه رقم استفاده می‌کنند، که در آن رقم اول یک خانواده است، نه یک عنصر:

• 2xx — آستنیتی کروم-نیکل-منگنز.
• 3xx — آستنیتی کروم-نیکل: 304, 316, 321. دو رقم آخر شماره‌های سریال در داخل خانواده هستند.
• 4xx — فولادهای کرومی: مارتنزیتی (410, 420) و فریتی (430, 409).
• 5xx — گریدهای مقاوم به حرارت کم‌کروم.
• 6xx — گریدهای رسوب‌سخت‌شونده (630، که بیشتر با نام 17-4 PH شناخته می‌شود).

حروف پسوند به اندازه ارقام اهمیت دارند: L = کربن کم (≤ 0.03%)، H = کربن بالاتر کنترل‌شده برای سرویس خزش، N = تقویت‌شده با نیتروژن، Ti/Nb = گریدهای پایدارشده (316Ti, 347).

دو قرارداد دیگر که دانستن آن‌ها ارزش دارد

• حرف E در جلوی یک کد (E52100، فولاد بلبرینگ) از نظر تاریخی ذوب در کوره الکتریکی را نشان می‌دهد — یک تضمین فرایندی متصل به همان آلیاژ، نه یک آلیاژ متفاوت.
• کدهایی که سه رقم اول مشترک دارند اما در کربن متفاوت هستند، فولادهایی با رفتار متفاوت هستند: 4130، 4140 و 4150 یک خانواده دستور ساخت Cr-Mo را به ترتیب به وظایف لوله‌سازی، شفت‌سازی و فنرسازی می‌برند، صرفاً از طریق مقدار کربن و عملیات حرارتی‌ای که امکان‌پذیر می‌کند.

ملاحظات

این کد فقط ترکیب شیمیایی اسمی را توصیف می‌کند — هیچ چیزی درباره شکل محصول، عملیات حرارتی یا خواص تضمین‌شده نمی‌گوید، که از مشخصات ASTM/ASME سفارش داده شده می‌آیند. خود AISI دیگر این سیستم را نگهداری نمی‌کند؛ سرپرستی آن به SAE و ASTM منتقل شده است، و اعداد به صورت رسمی به عنوان نام‌گذاری‌های UNS (G41400, S30400) باقی مانده‌اند که مشخصات مدرن به آن‌ها استناد می‌کنند. دو گریدی که یک کد چهاررقمی مشترک در مشخصات متفاوت دارند، یک خانواده آلیاژی یکسان هستند، نه محصولاتی که به طور خودکار قابل جایگزینی باشند.