AISI/SAE-staalnummers uitgelegd: 4140, 1045 en 304 lezen

De vier cijfers van 4140 en de drie cijfers van 304 komen voort uit twee verschillende logica's binnen één Amerikaans systeem. Deze gids decodeert beide, inclusief de letters B, L en H die in kwaliteitscodes verborgen zitten.

Het viercijferige systeem voor koolstof- en gelegeerd staal

Voor koolstof- en gelegeerde stalen heeft de SAE/AISI-code vier cijfers:

Eerste cijfer — legeringsfamilie: 1 = koolstof, 2 = nikkel, 3 = nikkel-chroom, 4 = molybdeen (inclusief Cr-Mo en Ni-Mo), 5 = chroom, 6 = chroom-vanadium, 7 = wolfraam, 8 = nikkel-chroom-molybdeen, 9 = silicium-mangaan.
Tweede cijfer — benaderend gehalte van het belangrijkste legeringselement in gelegeerde stalen: 23xx bevat grofweg 3.5% Ni, 31xx grofweg 1.25% Ni met chroom. Bij gewone koolstofstalen van 10xx is het eenvoudigweg 0.
Laatste twee cijfers — nominale koolstof in honderdsten van een procent: 4140 ≈ 0.40% C, 1045 ≈ 0.45% C, 8620 ≈ 0.20% C.

4140 leest dus als "Cr-Mo-familie, ongeveer 0.40% koolstof" en 4340 als "Ni-Cr-Mo-familie, 0.40% koolstof" — het systeem vertelt u in één oogopslag de receptklasse, en daarom denken ingenieurs er nog steeds in.

Subfamilies van koolstofstaal

10xx — gewone koolstofstalen.
11xx — opnieuw gezwavelde automatenstalen.
12xx — opnieuw gezwavelde en opnieuw gefosforeerde automatenstalen.
15xx — koolstofstalen met verhoogd mangaan (doorgaans 1.00–1.65%).

Letters in de code dragen echte informatie: B markeert met boor behandeld staal (50B44), L markeert gelood automatenstaal (12L14), en een afsluitende H (4140H) betekent dat hardbaarheidsgrenzen worden gegarandeerd binnen een standaardband in plaats van alleen de chemie.

Roestvast staal: een andere driecijferige logica

Roestvaste en hittebestendige stalen gebruiken drie cijfers, waarbij het eerste cijfer een familie is, geen element:

2xx — austenitisch chroom-nikkel-mangaan.
3xx — austenitisch chroom-nikkel: 304, 316, 321. De laatste twee cijfers zijn volgnummers binnen de familie.
4xx — chroomstalen: martensitisch (410, 420) en ferritisch (430, 409).
5xx — hittebestendige kwaliteiten met laag chroom.
6xx — precipitatiehardende kwaliteiten (630, beter bekend als 17-4 PH).

Achtervoegselletters zijn net zo belangrijk als de cijfers: L = laag koolstof (≤ 0.03%), H = gecontroleerde hogere koolstof voor kruipdienst, N = met stikstof versterkt, Ti/Nb = gestabiliseerde kwaliteiten (316Ti, 347).

Nog twee conventies die het weten waard zijn

De letter E vóór een code (E52100, het lagerstaal) duidt historisch op smelten in een elektro-oven — een procesgarantie die aan dezelfde legering is verbonden, geen andere legering.
Codes die de eerste drie cijfers delen maar in koolstof verschillen, zijn in gedrag verschillende stalen: 4130, 4140 en 4150 brengen één Cr-Mo-receptfamilie naar respectievelijk buizen, assen en veren, uitsluitend via het koolstofgehalte en de warmtebehandeling die dat mogelijk maakt.

Voorbehouden

De code beschrijft alleen de nominale chemie — hij zegt niets over productvorm, warmtebehandeling of gegarandeerde eigenschappen, die voortkomen uit de bestelde ASTM/ASME-specificatie. AISI zelf onderhoudt het systeem niet langer; het beheer is overgegaan naar SAE en ASTM, en de nummers blijven formeel bestaan als UNS-aanduidingen (G41400, S30400) die moderne specificaties aanhalen. Twee kwaliteiten die een viercijferige code delen in verschillende specificaties, behoren tot dezelfde legeringsfamilie, maar zijn niet automatisch uitwisselbare producten.