موضوع مقاله: گریدهای فولاد SAE | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # گریدهای فولاد SAE | مقدمه: در دهه‌های ۱۹۳۰ و ۱۹۴۰، مؤسسه آهن و فولاد آمریکا (AISI) و SAE هر دو در تلاش برای استانداردسازی چنین سیستمی برای شماره گذاری فولادها بودند. | ## بخش 1: گریدهای فولاد SAE | برای چندین دهه این سیستم‌ها به یک سیستم مشترک که گریدهای فولاد AISI/SAE را تعیین می‌کرد، متحد شدند. امروزه در پیشنهاد قیمت‌ها و گواهینامه‌های صادر شده به هر دو عبارت SAE و AISI ارجاع داده می‌شود، و معمولاً تفاوت خاصی بین آن دو وجود ندارد. برای مثال در یک گواهینامه صادر شده برای یک میله فلزی ممکن است به "۴۱۴۰" به صورت"AISI 4140" یا "SAE 4140" اشاره شود و تقریباً در تمام فعالیت‌های صنعتی، در صورتی که الزامات طراح در گواهینامه گواهی شده باشد، (برای مثال "میله ۴۱۴۰ مطابق با ASTM-A108" یا "میله ۴۱۴۰ مطابق با AMS 6349") هر دو مورد پذیرفته شده و یکسان است. پیشوند "C" نشانگر کوره آتشدان روباز، کوره قوس الکتریکی یا کوره اکسیژن قلیایی است، در حالی که "E" فولاد کوره الکتریکی را نشان می‌دهد. فولادهای کربنی فولادهای کربنی و فولادهای آلیاژی با یک عدد چهار رقمی متمایز می‌شوند، که در آن اولین رقم نشان دهنده عنصر اصلی آلیاژی است، رقم دوم نشان دهنده عنصر با بالاترین گرید است، و دو رقم آخر درصد کربن را، بر حسب وزنی نشان می‌دهد. به همین طریق فولاد ۴۳۴۰ یک فولاد آلیاژی از مولیبدن-کروم-نیکل است که حاوی ۰٫۴۰٪ کربن است. نوع ۳۰۲ - همان مقاومت در برابر خوردگی ۳۰۴، با کمی مقاومت بالاتر به دلیل کربن اضافی. در خارج از ایالات متحده، مطابق با ISO 3506 به آن "فولاد زنگ‌نزن A2" گفته می‌شود. نوع 304LN - همان 304L، اما برای بدست آوردن عملکرد و مقاومت کششی بسیار بالاتر از 304L به آن نیتروژن نیز افزوده می‌شود. نوع ۳۰۹ - مقاومت در برابر درجه حرارت بهتر از ۳۰۴، همچنین گاهی اوقات به عنوان فلز پرکننده (فیلر) هنگام جوشکاری فولادهای غیر مشابه، از جمله اینکونل استفاده می‌شود. نوع ۳۱۰ و 310S - یک فولاد زنگ‌نزن آستنیتی آلیاژ بالا است که برای کاربرد در دماهای بالا استفاده می‌شود. محتوای زیاد کروم و نیکل به فولاد مقاومت در برابر اکسیداسیون عالی و همچنین مقاومت بالا در دمای بالا را می‌دهد. | ## بخش 2: گریدهای فولاد SAE | این گرید همچنین بسیار شکل‌پذیر است و قابلیت جوشکاری خوبی دارد که استفاده گسترده از آن را در بسیاری از کاربردها امکان‌پذیر می‌کند. نوع ۳۱۶ - دومین گرید رایج (بعد از ۳۰۴)؛ برای مواد غذایی و ساخت ابزارهای جراحی کاربرد فراوان دارد؛ افزودن آلیاژ مولیبدن از حالت‌های خاص خوردگی جلوگیری می‌کند. همچنین به دلیل افزایش مقاومت در برابر خوردگی کلریدی در مقایسه با نوع ۳۰۴، به عنوان فولاد زنگ‌نزن گرید دریایی نیز شناخته می‌شود. نوع 316L - گریدی با درصد کربن کمتری از ۳۱۶ است که به دلیل مقاومت زیاد در برابر خوردگی، به‌طور کلی در ساخت ساعت‌های فولادی زنگ نزن و کاربردهای دریایی و همچنین به‌طور انحصاری در ساخت مخازن تحت فشار رآکتور برای رآکتور آب جوشان استفاده می‌شود. همچنین به ۳۴۷ نگاه کنید که برای حساسیت زدایی هنگام جوشکاری به آن نیوبیم نیز اضافه شده‌است. سری ۴۰۰ - آلیاژهای فریتی و مارتنزیتی کروم نوع ۴۰۵ - فریتیک برای کاربردهای جوشکاری نوع ۴۰۸ - مقاوم در برابر حرارت؛ مقاومت در برابر خوردگی ضعیف؛ ۱۱٪ کروم، ۸٪ نیکل. نوع ۴۰۹ - ارزانترین نوع؛ برای اگزوز خودرو استفاده می‌شود؛ فریتی (فقط آهن / کروم). نوع ۴۲۰ - فولاد مارتنزیتی گرید کارد و چنگال؛ مشابه فولاد ضدزنگی که برای بار اول توسط Brearley ساخته شد. به دلیل صیقل پذیری عالی و قابلیت سختکاری برای ساخت قالب‌های تزریق پلاستیک نیز استفاده می‌شود. نوع ۴۳۰ - تزئینی، به عنوان مثال، برای تزئینات خودرو؛ فریتی با شکل‌پذیری خوب، اما مقاومت به دما و خوردگی کمتری دارد. نوع ۴۳۹ - گرید فریتی، نسخه گرید بالاتر ۴۰۹ که برای بخش‌های اگزوز مبدل کاتالیزوری استفاده می‌شود. افزایش کروم برای بهبود مقاومت در برابر خوردگی / اکسیداسیون در دمای بالا بوده‌است. | ## بخش 3: گریدهای فولاد SAE | نوع ۴۴۰ - گرید بالاتری از فولاد کارد و چنگال، با کربن بیشتر، باعث می‌شود که لبه در صورت عملیات حرارتی مناسب، بهتر حفظ شود. می‌توان آن را تقریباً به سختی Rockwell 58 سخت کرد، و آن را به یکی از سخت‌ترین فولادهای ضدزنگ تبدیل می‌کند. اکثر شمشیرها یا چاقوهای نمایشی و ماکت به دلیل سختی بالا و هزینه نسبتاً کم آن از فولاد زنگ نزن ۴۴۰ ساخته شده‌اند. در چهار گرید موجود است: نوع 440A - کمترین میزان کربن را دارد و این ماده را به مقاومترین در برابر لک تبدیل می‌کند. به جز برای غواصی یا سایر کاربردهای آب شور، قوی‌ترین بوده و برای ساخت چاقو از نوع 440A مطلوب تر است. سری ۵۰۰ - آلیاژهای مقاوم در برابر حرارت کروم سری ۶۰۰ - در اصل برای آلیاژهای اختصاصی ایجاد شده‌است (که دیگر به آنها گرید SAE داده نمی‌شود) ۶۰۱ تا ۶۰۴: فولادهای کم آلیاژ مارتنزیتی. ۶۶۰ تا ۶۶۵: ابرآلیاژهای آستنیتی؛ همه گریدها به جز آلیاژ ۶۶۱ با رسوب فاز-دوم تقویت می‌شوند. سری ۹۰۰ - آلیاژهای کروم-مولیبدن نوع ۹۰۴ - شبیه به ۳۱۶ اما دارای درصد کروم و مولیبدن بالاتر برای مقاومت در برابر خوردگی بیشتر. جدول نامگذاری فولادهای زنگ نزن +نماد فولاد زنگ نزننمادترکیب شیمیایی بر حسب وزن (٪)SAEUNSکرومنیکلکربنمنگنزسیلسیمفسفرگوگردنیتروژنسایر عناصرآستنیتی۲۰۱S20100۱۶–۱۸۳٫۵–۵٫۵۰٫۱۵۵٫۵–۷٫۵۰٫۷۵۰٫۰۶۰٫۰۳۰٫۲۵ -۲۰۲S20200۱۷–۱۹۴–۶۰٫۱۵۷٫۵–۱۰٫۰۰٫۷۵۰٫۰۶۰٫۰۳۰٫۲۵ -۲۰۵S20500۱۶٫۵–۱۸۱–۱٫۷۵۰٫۱۲–۰٫۲۵۱۴–۱۵٫۵۰٫۷۵۰٫۰۶۰٫۰۳۰٫۳۲–۰٫۴۰ -254S31254۲۰۱۸۰٫۰۲ ماکزیمم. - - - -۰٫۲۰۶ مولیببدن؛ ۰٫۷۵ مس؛ "سوپر آستنیتی"; همه مقادیر نامی هستند۳۰۱S30100۱۶–۱۸۶–۸۰٫۱۵۲۰٫۷۵۰٫۰۴۵۰٫۰۳ - -۳۰۲S30200۱۷–۱۹۸–۱۰۰٫۱۵۲۰٫۷۵۰٫۰۴۵۰٫۰۳۰٫۱ -302BS30215۱۷–۱۹۸–۱۰۰٫۱۵۲۲٫۰–۳٫۰۰٫۰۴۵۰٫۰۳ - -۳۰۳S30300۱۷–۱۹۸–۱۰۰٫۱۵۲۱۰٫۲۰٫۱۵ حداقل -مولیبدن ۰٫۶۰ (اختیاری)303SeS30323۱۷–۱۹۸–۱۰۰٫۱۵۲۱۰٫۲۰٫۰۶ -۰٫۱۵ سلنیم حداقل.۳۰۴S30400۱۸–۲۰۸–۱۰٫۵۰۰٫۰۸۲۰٫۷۵۰٫۰۴۵۰٫۰۳۰٫۱ -304LS30403۱۸–۲۰۸–۱۲۰٫۰۳۲۰٫۷۵۰٫۰۴۵۰٫۰۳۰٫۱ -304CuS30430۱۷–۱۹۸–۱۰۰٫۰۸۲۰٫۷۵۰٫۰۴۵۰٫۰۳ -۳–۴ مس304NS30451۱۸–۲۰۸–۱۰٫۵۰۰٫۰۸۲۰٫۷۵۰٫۰۴۵۰٫۰۳۰٫۱۰–۰٫۱۶ -۳۰۵S30500۱۷–۱۹۱۰٫۵۰–۱۳۰٫۱۲۲۰٫۷۵۰٫۰۴۵۰٫۰۳ - -۳۰۸S30800۱۹–۲۱۱۰–۱۲۰٫۰۸۲۱۰٫۰۴۵۰٫۰۳ - -۳۰۹S30900۲۲–۲۴۱۲–۱۵۰٫۲۲۱۰٫۰۴۵۰٫۰۳ - -309SS30908۲۲–۲۴۱۲–۱۵۰٫۰۸۲۱۰٫۰۴۵۰٫۰۳ - -۳۱۰S31000۲۴–۲۶۱۹–۲۲۰٫۲۵۲۱٫۵۰٫۰۴۵۰٫۰۳ - -۳۱۰SS31008۲۴–۲۶۱۹–۲۲۰٫۰۸۲۱٫۵۰٫۰۴۵۰٫۰۳ - -۳۱۴S31400۲۳–۲۶۱۹–۲۲۰٫۲۵۲۱٫۵–۳٫۰۰٫۰۴۵۰٫۰۳ - -۳۱۶S31600۱۶–۱۸۱۰–۱۴۰٫۰۸۲۰٫۷۵۰٫۰۴۵۰٫۰۳۰٫۱۰۲٫۰–۳٫۰ مولیبدن۳۱۶LS31603۱۶–۱۸۱۰–۱۴۰٫۰۳۲۰٫۷۵۰٫۰۴۵۰٫۰۳۰٫۱۰۲٫۰–۳٫۰ مولیبدن۳۱۶FS31620۱۶–۱۸۱۰–۱۴۰٫۰۸۲۱۰٫۲۰٫۱۰ حداقل -۱٫۷۵–۲٫۵۰ مولیبدن۳۱۶NS31651۱۶–۱۸۱۰–۱۴۰٫۰۸۲۰٫۷۵۰٫۰۴۵۰٫۰۳۰٫۱۰–۰٫۱۶۲٫۰–۳٫۰ مولیبدن۳۱۷S31700۱۸–۲۰۱۱–۱۵۰٫۰۸۲۰٫۷۵۰٫۰۴۵۰٫۰۳۰٫۱۰ ماکزیمم.۳٫۰–۴٫۰ مولیبدن317LS31703۱۸–۲۰۱۱–۱۵۰٫۰۳۲۰٫۷۵۰٫۰۴۵۰٫۰۳۰٫۱۰ ماکزیمم.۳٫۰–۴٫۰ مولیبدن۳۲۱S32100۱۷–۱۹۹–۱۲۰٫۰۸۲۰٫۷۵۰٫۰۴۵۰٫۰۳۰٫۱۰ ماکزیمم.تیتانیم ۵(کربن+نیتروژن) حداقل، ۰٫۷۰ ماکزیمم.۳۲۹S32900۲۳–۲۸۲٫۵–۵۰٫۰۸۲۰٫۷۵۰٫۰۴۰٫۰۳ -۱–۲ مولیبدن۳۳۰N08330۱۷–۲۰۳۴–۳۷۰٫۰۸۲۰٫۷۵–۱٫۵۰۰٫۰۴۰٫۰۳ - -۳۴۷S34700۱۷–۱۹۹–۱۳۰٫۰۸۲۰٫۷۵۰٫۰۴۵۰٫۰۳۰ -نیوبیوم + تانتالم، ۱۰ × کربن حداقل، ۱ ماکزیمم.۳۴۸S34800۱۷–۱۹۹–۱۳۰٫۰۸۲۰٫۷۵۰٫۰۴۵۰٫۰۳۰ -نیوبیوم + تانتالم، ۱۰ × کربن حداقل، ۱ ماکزیمم. | ## جمع‌بندی | ; ۰٫۲۰ کلسیم۳۸۴S38400۱۵–۱۷۱۷–۱۹۰٫۰۸۲۱۰٫۰۴۵۰٫۰۳ - -نمادترکیب شیمیایی بر حسب وزن (٪)SAEUNSکرومنیکلکربنمنگنزسیلیسیمفسفرگوگردنیتروژنسایر عناصرفریتی۴۰۵S40500۱۱٫۵–۱۴٫۵ -۰٫۰۸۱۱۰٫۰۴۰٫۰۳ -0.1–0.3 Al, ۰٫۶۰ ماکزیمم.۴۰۹S40900۱۰٫۵–۱۱٫۷۵۰٫۰۵۰٫۰۸۱۱۰٫۰۴۵۰٫۰۳ -تیتانیم ۶ × (کربن+نیتروژن)۴۲۹S42900۱۴–۱۶۰٫۷۵۰٫۱۲۱۱۰٫۰۴۰٫۰۳ - -۴۳۰S43000۱۶–۱۸۰٫۷۵۰٫۱۲۱۱۰٫۰۴۰٫۰۳ - -۴۳۰FS43020۱۶–۱۸ -۰٫۱۲۱٫۲۵۱۰٫۰۶۰٫۱۵ حداقل -۰٫۶۰ مولیبدن (اختیاری)۴۳۰FSeS43023۱۶–۱۸ -۰٫۱۲۱٫۲۵۱۰٫۰۶۰٫۰۶ -۰٫۱۵ سلنیوم حداقل۴۳۴S43400۱۶–۱۸ -۰٫۱۲۱۱۰٫۰۴۰٫۰۳ -۰٫۷۵–۱٫۲۵ مولیبدن۴۳۶S43600۱۶–۱۸ -۰٫۱۲۱۱۰٫۰۴۰٫۰۳ -۰٫۷۵–۱٫۲۵ مولیبدن؛ نیوبیوم+تانتالم ۵ × کربن حداقل، ۰٫۷۰ ماکزیمم.۴۴۲S44200۱۸–۲۳ -۰٫۲۱۱۰٫۰۴۰٫۰۳ - -۴۴۶S44600۲۳–۲۷۰٫۲۵۰٫۲۱٫۵۱۰٫۰۴۰٫۰۳ - -نمادترکیب شیمیایی بر حسب وزن (٪)SAEUNSکرومنیکلکربنمنگنزسیلیسیمفسفرگوگردنیتروژنسایر عناصرمارتنزیتی۴۰۳S40300۱۱٫۵–۱۳٫۰۰٫۶۰۰٫۱۵۱۰٫۵۰٫۰۴۰٫۰۳ - -۴۱۰S41000۱۱٫۵–۱۳٫۵۰٫۷۵۰٫۱۵۱۱۰٫۰۴۰٫۰۳ - -۴۱۴S41400۱۱٫۵–۱۳٫۵۱٫۲۵–۲٫۵۰۰٫۱۵۱۱۰٫۰۴۰٫۰۳ - -۴۱۶S41600۱۲–۱۴ -۰٫۱۵۱٫۲۵۱۰٫۰۶۰٫۱۵ حداقل -۰٫۰۶۰ مولیبدن (اختیاری)۴۱۶SeS41623۱۲–۱۴ -۰٫۱۵۱٫۲۵۱۰٫۰۶۰٫۰۶ -۰٫۱۵ سلنیم حداقل.۴۲۰S42000۱۲–۱۴ -۰٫۱۵ حداقل۱۱۰٫۰۴۰٫۰۳ - -۴۲۰FS42020۱۲–۱۴ -۰٫۱۵ حداقل۱٫۲۵۱۰٫۰۶۰٫۱۵ حداقل -۰٫۶۰ مولیبدن ماکزیمم.