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金屬材料的牌號(hào)表示方法往往復(fù)雜多樣，不同國(guó)家、行業(yè)和應(yīng)用領(lǐng)域都有各自的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)則。對(duì)于從事金屬材料研究、生產(chǎn)或應(yīng)用的人士，迅速掌握并理解這些標(biāo)識(shí)方法至關(guān)重要。這不僅有助于準(zhǔn)確選擇材料，還能提高工作效率，避免因材料選用不當(dāng)而造成的成本增加或性能問(wèn)題。本文提供快速解讀美國(guó)金屬材料牌號(hào)的表示規(guī)則，幫助您輕松讀懂不同的牌號(hào)含義。

 

1、了解標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)體系

 

標(biāo)準(zhǔn)

標(biāo)準(zhǔn)是產(chǎn)品、服務(wù)或工藝在質(zhì)量、安全性、性能等方面必須遵循的規(guī)范性文件，它是經(jīng)過(guò)相關(guān)方協(xié)商一致制定的。在材料行業(yè)，標(biāo)準(zhǔn)不僅是溝通工具，也是生產(chǎn)制造過(guò)程中關(guān)鍵的衡量依據(jù)——確保生產(chǎn)工廠、分銷(xiāo)商、最終用戶(hù)對(duì)材料的理解和需求一致。每個(gè)國(guó)家或地區(qū)都會(huì)對(duì)材料產(chǎn)品制定相應(yīng)的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，以滿(mǎn)足本地的市場(chǎng)和法規(guī)要求。

 

標(biāo)準(zhǔn)常按照使用范圍分為：國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、專(zhuān)/行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。按照內(nèi)容可分為：基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、輔助產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、原材料標(biāo)準(zhǔn)、方法標(biāo)準(zhǔn)。按照成熟程度分為：法定標(biāo)準(zhǔn)、推薦標(biāo)準(zhǔn)、試行標(biāo)準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)草案。

 

標(biāo)準(zhǔn)體系

標(biāo)準(zhǔn)體系則是由不同用途和層級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)按其內(nèi)在聯(lián)系所形成的整體。這個(gè)體系確保了各類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)之間的協(xié)調(diào)性。例如，為了實(shí)現(xiàn)國(guó)家層面的標(biāo)準(zhǔn)化目標(biāo)，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)體系包含了所有基礎(chǔ)、產(chǎn)品、方法等方面的標(biāo)準(zhǔn)。在材料行業(yè)，圍繞具體材料類(lèi)型（如金屬、合金、塑料等）建立的標(biāo)準(zhǔn)體系，則能夠指導(dǎo)從原材料選擇到產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)的每個(gè)環(huán)節(jié)，從而形成一個(gè)覆蓋材料全生命周期的科學(xué)有機(jī)整體。

 

中國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)體系是根據(jù)國(guó)家不同領(lǐng)域的需求和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)接軌的需要而建立的，涵蓋廣泛的行業(yè)和應(yīng)用。

 

 

在美國(guó)材料行業(yè)，常見(jiàn)的標(biāo)準(zhǔn)體系有：

 

ASTM（美國(guó)材料與試驗(yàn)協(xié)會(huì)）：涉及材料的測(cè)試方法、性能標(biāo)準(zhǔn)等，廣泛應(yīng)用于工業(yè)、工程等領(lǐng)域。

 

ANSI（美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會(huì)）：負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)美國(guó)國(guó)內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)化活動(dòng)，涵蓋材料和其他各類(lèi)行業(yè)。

 

2、美國(guó)統(tǒng)一數(shù)字牌號(hào)體系

美國(guó)的金屬和合金統(tǒng)一數(shù)字牌號(hào)系統(tǒng)(Unified Numbering System for Metals andAIlOy，UNS)是由美國(guó)材料試驗(yàn)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)ASTM E 527標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的，該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，美國(guó)UNS體系將金屬和合金分為18個(gè)系列。

 

每個(gè)UNS牌號(hào)都由一位字母和五個(gè)數(shù)字組成，每個(gè)字母代表了一系材料，如A代表鋁，P代表貴金屬，S代表不銹鋼。美國(guó)UNS系統(tǒng)有些直接套用了其他組織規(guī)定的材料牌號(hào)，但在牌號(hào)前添加了代表系別的字母。例如 AISI(American lron and Steel Institute，美國(guó)鋼鐵協(xié)會(huì))的1020 鋼，使用UNS牌號(hào)表示就是UNS G 10200;另外如美國(guó)CDA(Copper Development Association,銅業(yè)發(fā)展協(xié)會(huì))的C36000，使用UNS牌號(hào)可直接寫(xiě)為UNS C 36000。下表為UNS牌號(hào)體系的細(xì)分種類(lèi)介紹。

 

表1 UNS牌號(hào)體系的基本系列

 

3、美國(guó)鋼產(chǎn)品牌號(hào)表示方法

 

美國(guó)結(jié)構(gòu)鋼牌號(hào)表示方法

目前美國(guó)通用的鋼產(chǎn)品牌號(hào)由SAE和AISI共同制定，SAE體系和AISI體系的結(jié)構(gòu)鋼牌號(hào)一般由四位數(shù)字組成，前兩位數(shù)字表示鋼種類(lèi)型及其主要合金元素含量，后兩位數(shù)字表示鋼的平均含碳量，例如：1005，94B15，3140等。四位數(shù)字中的前兩位數(shù)字表示鋼種類(lèi)型極其主要合金元素含量。后兩位數(shù)字表示鋼的平均含碳量為萬(wàn)分之幾的數(shù)值。詳見(jiàn)表3。

 

表3 美國(guó)結(jié)構(gòu)鋼牌號(hào)

 

美國(guó)不銹鋼牌號(hào)表示方法

SAE體系和AISI體系的不銹鋼牌號(hào)由兩部分組成，第一部分是材料類(lèi)別代號(hào)，SAE體系的類(lèi)別代號(hào)一般是兩位或三位數(shù)字，AISI體系的類(lèi)別代號(hào)一般是一位數(shù)字。不銹鋼牌號(hào)的第二位是材料序號(hào)，代表該牌號(hào)在該類(lèi)材料中的組別。美標(biāo)不銹鋼牌號(hào)表示方法見(jiàn)表4。需要說(shuō)明的是，對(duì)于進(jìn)口沉淀硬化不銹鋼牌號(hào)，如17-4PH、17-7PH以及PH13-8Mo等，除有統(tǒng)一UNS牌號(hào)外，常用的商品牌號(hào)均由相關(guān)研發(fā)公司注冊(cè)。

 

表4 美國(guó)不銹鋼牌號(hào)

 

美國(guó)高溫合金牌號(hào)表示方法

美國(guó)高溫合金牌號(hào)表示方法主要有UNS系列牌號(hào)，AMS系列牌號(hào)以及各公司注冊(cè)的商品牌號(hào)。

 

UNS牌號(hào)在美國(guó)統(tǒng)一數(shù)字牌號(hào)體系中，并無(wú)獨(dú)立的高溫合金牌號(hào)組，不同基體的高溫合金牌號(hào)散布在各小系列中，主要包括S00001~S99999的耐熱耐蝕鋼(不銹鋼)、N00001~N99999的鎳和鎳基合金以及R30001~R39999的鈷和鈷基合金。例如典型牌號(hào)A286、Inconel718和MP159的UNS牌號(hào)分別為UNS S66286、UNS NO7718和UNS  R30159。

 

在AMS牌號(hào)體系中，高溫合金牌號(hào)用合金元素的名義含量和元素符號(hào)來(lái)表示，由于高溫合金合金化程度都很高，因此AMS體系的高溫合金牌號(hào)普遍較長(zhǎng)，工業(yè)應(yīng)用中較少直接使用AMS牌號(hào)。例如，A286的AMS牌號(hào)為15Cr-25.5Ni-1.2Mo-2.1Ti0.006B-0.30V。

 

目前常用的高溫合金牌號(hào)都是各公司注冊(cè)的商品名，如A286、Inconel718、Waspaloy等

 

美國(guó)有色金屬牌號(hào)表示方法

美國(guó)有色金屬牌號(hào)表示方法大都采用各團(tuán)體協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)的牌號(hào)表示方法，為避免采用不同系統(tǒng)而造成混亂，1975年起美國(guó)銅合金采用了CDA，即銅業(yè)發(fā)展協(xié)會(huì)的牌號(hào)表示方法CDA體系的銅及銅合金牌號(hào)表示方法見(jiàn)表5，UNS體系銅和銅合金牌號(hào)表示方法見(jiàn)表6。

 

表5 CDA體系的銅及合金牌號(hào)表示方法

 

表6 UNS體系銅及合金牌號(hào)表示方法

美國(guó)鈦及鈦合金牌號(hào)表示方法

美國(guó)常用的鈦及鈦合金牌號(hào)表示方法主要有ASTM及AMS兩個(gè)體系，這兩個(gè)體系均沒(méi)有單獨(dú)的鈦及鈦合金牌號(hào)、化學(xué)成分標(biāo)準(zhǔn)，都由各產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)分別規(guī)定。

 

對(duì)于ASTM標(biāo)準(zhǔn)體系，它將鈦及鈦合金進(jìn)行了統(tǒng)一分級(jí)編號(hào)，1~4號(hào)(Grade1~Grade4)為純鈦，從Grade5起為鈦合金，每個(gè)編號(hào)牌號(hào)的化學(xué)元素成分都是固定的，可以從ASTM標(biāo)準(zhǔn)中查到。另外，美標(biāo)牌號(hào)以后綴ELI(Extra Low Interstitial Elements)，即超低間隙元素含量，表示該合金的間隙元素含量比一般級(jí)別低。ASTM體系鈦合金編號(hào)和化學(xué)元素成分見(jiàn)表7。

 

表7 美國(guó) ASTM 鈦合金編號(hào)和化學(xué)成分

 

對(duì)于AMS體系，商業(yè)純鈦并沒(méi)有牌號(hào)，而是按屈服強(qiáng)度進(jìn)行分級(jí)。AMS標(biāo)準(zhǔn)將純鈦按屈服強(qiáng)度分為70ksi(482.58MPa)、55ksi(379.17MPa)、40ksi(275.76MPa)以及25ksi(172.35MPa)四個(gè)等級(jí)。AMS的鈦合金牌號(hào)用合金元素的名義含量和元素符號(hào)來(lái)表示，例如國(guó)內(nèi)牌號(hào)TC4對(duì)應(yīng)的AMS牌號(hào)為6.0AI-4.0V。

 

美國(guó)UNS牌號(hào)體系規(guī)定的鈦合金牌號(hào)是R50001~R59999。

 

參考來(lái)源：

 

《中外常用金屬材料手冊(cè)》

 

《緊固件概論》及網(wǎng)絡(luò)資源。