ASME材料分类及其与_UNS_的关系

　标　准　规　范　 ASME 材料分类及其与“UNS”的关系 潘国辉 ,于家庄 ,徐 　辉 (林德工艺装置有限公司 ,辽宁 大连 　116100) 摘 　要 :介绍了ASME材料分类 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 与UNS 编号体系之间的关系 ,做到避免材料标识不清 ,以便正确 使用 ASME 材料标准。 关键词 :铁基材料 ;非铁基材料 中图分类号 :TG14 ;T - 651 　　文献标识码 :A 　　文章编号 :1001 - 4837 (2006) 05 - 0013 - 04 Materials Classif ication of ASME and Its Relation to UNS PAN Guo - hui ,YU Jia - zhuang , XU Hui (Linde Process Plant Co. ,Ltd. ,Dalian 116100 ,China) Abstract :This article mainly introduced the relations between ASME materials classification and UNS1 Be sure to avoid confusing materials identification , so that we can use ASME materials standard correctly1 Key words :ferrous materials ;nonferrous materials 1 　前言 ASME(美国机械工程师学会) 规范产品需要打 规范钢印时 ,必须采用 ASME 规范材料。而 ASME 规范材料基本上选择 ASTM(美国材料试验学会) 的 标准材料。ASME 和 ASTM 在编制承压设备采用安 全的铁基及非铁基材料标准方面 ,已经合作了 50 多 年。这些材料标准归纳在 ASME锅炉和压力容器规 范第 Ⅱ卷里 (A 篇 - 铁基材料或称黑色金属材料 ,B 篇 - 非铁基材料 ,C篇 - 焊条、焊丝及填充材料或称 焊接材料 ,D 篇 - 性能) 。在 A ,B 篇内材料标准与 相应的 ASTM 标准完全等同 ,有的则作某些修改 ,在 C篇内的焊接材料标准与 AWS(美国焊接学会)的标 准相同或相似。对各相关标准的研究能够正确地使 用材料标准 ,做到正确标识和使用材料。 2 　ASME材料分类 ASME材料分类与 ASTM 材料分类相关。 ASTM 标准共分七大类 ,它们分别以英文字母 表示 :A 为黑色金属 ,B 为有色金属 ,C 为水泥 ,陶瓷 与建筑材料 (请注意 ,字母 C不能与 ASME 规范第 Ⅱ 卷 C篇的焊材代号混淆) ,D 为杂类材料 , E 为杂项 标准 ,F 为专用材料 ,G为材料腐蚀 ,变质和递降。 ASTM 标准代号编写规定及各符号含义 ,以下 面例子说明 :如 , ASTM 3 E21 - 67T( R1980a)ε中 ,3 表示该标准被美国国家标准协会采用为美国国家 标准 (ANSI) ; E21 为杂项标准固定代号 ;67 表示开始 采用的年份 ;如经过修订 ,则表示最近的修订年份 ; T表示暂行标准 , (R1980a) 中 R1980 表示最近重新 审批的年份 ;年代后面的小写字母 a 表示该标准在 本年内的第二次修改 ,以此类推 b , c , ⋯⋯为第三 , 四⋯⋯次修改 ;ε表示对最近修订或重新审批的标 准作了编辑性修改 ,以上各种代号并非在一个标准 内都会同时出现。 在 ASME 锅炉与压力容器规范里 ,接触到的 ASTM标准主要为 A 类 ,B 类和 E 类标准 ,极少数是 D 类标准。而 E 类和 D 类标准绝大多数又为检测 和试验方法方面的标准。 ·31· 3 　ASME材料分类方法 ASME材料是在 ASTM 标准固定代号前冠以字 母 S ,表示 ASME 规范采用的标准。标准固定代号 后面为等级代号 ,它们有的表示为材料的不同的强 度级别 ,有的表示材料不同的金相组织类型 ,有的表 示材料的不同的含碳量 ,螺母等级号还包含制造工 艺方法 ,也有的材料没有等级号 ,总之含义各异 ,下 面按 ASME 规范第 Ⅱ卷各篇分别举例介绍。 311 　铁基材料 (或黑色金属材料)分类 中、低温压力容器用碳钢板 SA - 516 - 70 中 : S 表示 ASME采用的标准 ,A - 516 表示 ASTM A 类材 料标准的固定代号 ,70 表示最小抗拉强度为 70Ksi 级别的材料。 中、低强度碳素钢板 SA - 283 - D 中 :D 表示不 同的最小抗拉强度的含义 ,但不用数值表示 ,而用字 母区别不同的强度等级。 压力容器用耐热铬及铬镍不锈钢板 ,薄板和钢 带 SA - 240 - 304 中 : 304 是级别代号 ,表示 Cr - Ni 奥氏体 300 系列不锈钢 ,Cr - Ni 含量的百分比不同 , 它的级别代号分为“302”,“305”,“316”,“321”, ⋯⋯ 等。 管道元件用碳钢锻件 SA - 105 ,它在标准固定 代号后面就没有要求级别代号。 高温 ,高压螺栓用碳钢和合金钢螺母 SA - 194 - 2H级别代号中 ,字母“H”表示经热处理过的螺 母。 312 　非铁基材料 (有色金属材料)分类 非铁基材料 (有色金属材料)标准的分类与铁基 材料分类一样 ,由于它属于 ASTM B 类材料 ,所以标 准的固定代号为“SB - XXX”,而后面的等级号绝大 多数采用不同金属或合金的编号 ,为了统一 ,目前由 ASTM制定了一份推荐的统一编号体系 (即称为 “UNS”) 。 例如 :压力容器用铜硅合金中厚板和薄板的技 术条件 SB - 96 中 ,S 表示 ASME 采用的标准 ,B - 96 表示 ASTM B 类材料标准的固定代号 ,在 Ⅱ卷 B 篇 的 SB - 96 标准指出本标准仅适用于ASTM B - 96 中 铜合金 UNS C65500 ,这里 UNS C65500 就是等级号。 313 　焊接材料分类 第Ⅱ卷 C 篇的焊接材料标准 ,采用 AWS 共 31 个标准 ,标准编写规定是在 AWS 标准固定代号前加 字母 SF 作为 ASME 焊接材料标准号。 例如 :碳钢手工电弧焊焊条技术条件 SFA - 511 (E7016)中 :SF 表示 ASME 采用的焊材标准 ;A - 511 表示 AWS A511 标准固定代号 ; ( E7016) 表示焊条的 强制性分类号 ,它是以电流类型、药皮类型、焊接位 置和焊缝金属焊态或时效条件下的力学性能准则进 行分类 ,分类号中字母和数字的含义 : E 表示焊条 ; 70 表示试件的焊缝金属抗拉强度至少为 70 ksi (约 4912 kgf/ mm2) ;1 表示焊条能焊出满意焊缝的可使 用位置 ,这里 1 指在所有位置使用 (平焊、横焊、立焊 和仰焊) ;16 作为代号 ,表示焊条能够使用的电流种 类和焊条药皮的类型 ,这里 16 指药皮类型为低氢 钾 ,电流类型为交流或直流 ,焊条正接。 在强制性分类号中 ,还有表示需满足军用要求 的焊条。例如 ,E7018M ,这个 M 字母 ,要求焊缝金属 扩散氢含量的强制性限量。分类号中 ,还有一些为 非强制性补充代号 ,这里不作详细介绍。 4 　ASME材料与 UNS 的关系 411 　UNS 的编制方法 (1)统一编号体系 (UNS) 对金属与合金规定了 18 个编号系列 ,每一种 UNS 编号由单个字母作前 缀 ,后面为 5 位阿拉伯数字组成 ,大多数情况下字母 代表了金属性。例如 ,铝用 A 表示 ,贵重金属用 P 表示 ,不锈钢用 S 表示。碳素结构钢由 AISI 表示为 AISI 1020 ,被容纳在 UNS 内标识为 G10200 ,这里 G 表示 AISI和 SAE (美国机动工程师协会) 标准的碳 钢及合金钢 ,五位阿拉伯数字中 ,前 4 位数字采用了 AISI和 SAE钢号系统的数字编号。第五位数字 ,也 就是最后一位数字一般为 0 ,若表示钢的特殊性能 或含有特殊元素时 ,则采用其他数字。如 GXXXX1 , 表示含硼钢种。又如易切削黄铜 ,由 CDA (美国铜 业学会 ) 发展为 CDA C36000 , 现被容纳在 UNS C36000 内 ,它属于 ASTM B16 标准内的一种铜锌铅 合金材料。18 个编号系列如下 : A00001～A99999 　铝及铝合金 C00001～C99999 　中铜及铜合金 E00001～E99999 　稀土和稀土族金属及其合金 L00001～L99999 　低熔点金属及合金 M00001～M99999 　杂类有色金属及合金 N00001～N99999 　镍及镍合金 P00001～P99999 　贵金属及合金 R00001～R99999 　活性金属和高熔点金属及 合金 ·41· CPVT　　　　　　　　　　　　　　　ASME 材料分类及其与“UNS”的关系 　　　　　　　　　　　　　　　Vol23. No5 2006 Z00001～Z99999 　锌及锌合金 D00001～D99999 　特殊机械性能钢 F00001～F99999 　铸铁及铸钢 G00001～G99999 　AISI和 SAE碳钢及合金钢 H00001～H99999 　AISI可淬硬钢 J00001～J99999 　铸钢 (工具钢除外) K00001～K99999 　杂类钢及黑色金属合金 S00001～S99999 　耐热及耐腐蚀 (不锈)钢 T00001～T99999 　工具钢 W00001～W99999 　按焊接涂层分类的焊接填 充金属 ,涂药及管状焊条 　　(2) UNS (统一编号体系) 对焊接填充金属规定 的编号系列通常归入二大类型。 第一种类型的成分由填充金属材料 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 确定。 例如 ,裸体无药线材、棒材或铸造棒材等。 第二种类型的成分由焊接涂层分析确定。例 如 ,涂药焊条、药芯和其他复合线状焊条等。 对于第一种类型的焊接填充金属 ,继续按它们 的金属材料成份 ,被指定在已建立起的编号系列内。 例如 , SFA - 519 ,不锈钢焊丝和填充丝 ,若用 AWS ER316 焊丝 ,它的 UNS 编号为 S31680。对于第二种 类型焊接材料被指定为新的基本系列 ,并用字母 W 表示 ,若用 AWS E7016 的焊条 ,它的 UNS 编号为 W07016。焊材的 UNS 编号在 ASME 第 Ⅱ卷 C 篇焊 条 ,焊丝及填充材料里有较多的介绍。 412 　常用材料 UNS 编号中各数字的具体含义 由 AISI与 SAE系统材料组成 UNS 编号 : (1) G ×××××, G表示 AISI 与 SAE 碳钢及 合金结构钢 ,前四个 ××××表示 AISI 与 SAE 材料 系统的数字编号。 第一个 ×表示 :1 为碳素钢 ,2 为镍钢 ,3 为镍铬 钢 ,4 为钼钢 ,5 为铬钢 ,61 为铬钒钢 ,8 为低镍铬钢 , 92 为硅锰钢 ,93、94、97、98 为铬镍钼钢 ; 第二个 ×表 示钢种或合金元素含量 ;第三、四个 ××表示含碳 量 ,以万分之几表示平均值 ; 第五个 ×一般为 0 ,如 有特殊要求用 1 或 1 以上数字表示。 (2) S ×××××,S 表示 AISI与 SAE 不锈钢及 耐热钢 ;前三个 ×××表示不锈钢类型 ; 第一个 × 表示 :1 为沉淀硬化不锈钢 ,2 为 Cr - Mn - Ni - N 奥 氏体 ,3 为 Cr - Ni 奥氏体 ,4 为高 Cr 马氏体和低碳 高 Cr 铁素体 ,5 为低碳马氏体 ;第二 ,三个 ××表示 该类型钢的分类顺序号 ;第四、五个 ××表示材料顺 序号 (区别个别成分差别 ,00 为无差别) 。 由美国铝业协会 (AA)材料组成 UNS 编号 : A ×××××,A 表示铝及铝合金 ;第一个 ×区 别铸造和加工 (9 表示加工产品 ,0 ,1 ,2 ,3 ,4 ,6 表示 铸造产品) ;第二个 ×表示分类代号 :1 为工业纯铝 ≥99 % ,2 表示 Al - Cu 系 ,3 表示 Al - Mn 系 ,铸造 Al - Si - Cu 或Al - Si - Mn 系 ,4 为Al - Si 系 ,5 为Al - Mg 系 ,6 为 Al - Mg - Si 系 (铸造尚未使用) ,7 为 Al - Zn 系 ,8 为其他铝合金 ,铸造 Al - Sn 系 ,9 为备用 系 ,铸造 ,其他合金 ;第三、四个 ××表示工业纯铝 , 仅第三个数字表示受控杂质个数 ,第四、五个数字合 成表示合金编号 ;第五个 ×表示工业纯铝 ,第四、五 个数字合成组号表示小数点以后的最低含量。 由美国铜业发展协会 (CDA) 材料组成 UNS 编 号 : C×××××,C 表示铜及铜合金 ;第一个 ×表 示分类代号 :1 为纯铜 ,高铜合金 ;2 为 Cu - Zn 系 ,3 为 Cu - Zn - Pb 系 ,4 为 Cu - Zn - Sn 系 ,5 为 Cu - Sn ,Cu - Sn - Pb 系 ,6 为 Cu - Al ,Cu - Si ,特殊 Cu - Zn 系 ,7 为 Cu - Ni ,Cu - Ni - Zn 系 ,8 ,9 为铸造铜及 铜合金 ;第二、三个 ××表示合金编号 ;第四、五个 × ×一般均为 00。 413 　ASME材料与 UNS 的关系 (1) ASME规范第 Ⅱ卷 A 篇黑色金属材料标准 内约有 26 种标准的等级号 ,对应采用 UNS 编号 ,尤 其是不锈钢材料绝大多数有 UNS 编号。但是标准 中没有用 UNS 编号表示的材料 ,不是说明该材料没 有 UNS 编号 ,可以从 Ⅱ- C篇和 Ⅱ- D 篇里看到 ,这 些材料也有用 UNS 编号表示的 ,如表 1 所示。 (2)在 ASME规范第 Ⅱ卷 B 篇有色金属材料标 准内 ,除了钛材没有直接在标准中采用 UNS 编号 外 ,其他较广泛使用的铜铝镍镁锌合金材料标准均 直接采用了 UNS 编号 ,但仍然可以在 Ⅱ- D 篇中查 找出钛材的 UNS 编号。 采用了 UNS 编号的标准中 ,基本上把 UNS 编号 作为材料的等级号 ,因此在使用第 Ⅱ卷 B 篇材料 时 ,UNS 编号就显得格外重要 ,并且有些材料还有专 用名称。例如 :SB - 168 UNS N06600 材料 ,是一种镍 - 铬 - 铁合金 ,即 Inconel 600。 5 　UNS 编号范围 ASTM 和 SAE期刊出版了全部 UNS 编号的最新 一览表 ,里面还规定出具体的各类金属和合金。各 主要商业协会分管的 UNS 编号范围为 : ·51· 第 23 卷第 5 期 　　　　　　　　　　　　　　　　压 　　力 　　容 　　器 　　　　　　　　　　　　　　　　总第 162 期 表 1 材料牌号 对应的 UNS编号 SA - 36 K02600 SA - 285A K01700 SA - 285B K02200 SA - 285C K02801 SA - 515 - 70 K03101 SA - 516 - 70 K02700 SA - 516 - 65 K02403 SA - 387 - 11 K11789 SA - 387 - 22 K21590 SA - 203 - D K31718 SA - 203 - E K32018 SA - 204 - A K11820 SA - 302 - C K12039 SA - 302 - D K12054 SA - 533 - B K12529 SA - 537 - 1 K12437 SA - 537 - 2 K21703 　　美国铝业协会 (AA) 分管铝及铝合金 , UNS : A00001～A99999 AISI(美国钢铁学会) 分管碳钢及合金钢 ,UNS : G00001～G99999 ;可淬硬钢 ,UNS : H00001～H99999 ; 工具钢 ,UNS :T00001～T99999。 AWS 分管焊接填充金属 , UNS : W00001 ～ W99999。 CDA 分管铜及铜合金 ,UNS :C00001～C99999 SAE 分 管 镍 及 镍 基 合 金 , UNS : N00001 ～ N99999 ;特殊机械性能钢 ,UNS :D00001～D99999 ;活 性及高熔点金属及合金 ;UNS :R00001～R99999。 ASTM 分管稀土和稀土族金属合金 ; UNS : E00001～E99999 ;低熔点金属及合金 ,UNS :L00001～ L99999 ;杂类钢及黑色金属与合金 ,UNS : K00001～ K99999 ;杂类有色金属及合金 , UNS : M00001 ～ M99999 ; 铸钢 ,UNS :J00001～J99999 ;耐热及耐腐蚀 不锈钢 ,UNS : S00001～S99999 ;贵金属及合金 ,UNS : P00001 ～ P99999 ; 铸 铁 及 铸 钢 , UNS : F00001 ～ F99999。 6 　结语 通过以上典型材料的 UNS 编号介绍 ,使大家对 UNS 编号有一个初步了解 ,掌握 ASME 材料的分类 方法及其与 UNS 编号的对应关系 ,了解 UNS 编号的 含义 ,有利于 ASME 材料的正确选用 ,从而加深对 ASME材料分类的认识。 收稿日期 :2006 - 01 - 11 　　修稿日期 :2006 - 03 - 08 作者简介 :潘国辉 (1975 - ) ,女 ,助理工程师 ,通讯地址 :辽宁 省大连市林德工艺装置有限公司。 (上接第 12 页)看出各自的优越性。 4 　结语 (1)我国有关标准编写专家在今后的标准编写 中 ,如参考国外的相关标准时 ,遇到认为国外标准不 太合理甚至是错误地方 ,最好能添加有力的证据来 详尽说明 ,从而避免在标准使用中遭遇不知孰是孰 非的尴尬。 (2)随着政府主管机构的变革 ,一些主管行政部 门相继被撤销 ,需统一现有的法规技术标准。同时 , WTO/ TBT原则要求我国压力管道的法规与技术标 准能有效保证我国民族工业。现行的压力管道的法 规与技术标准应能适应技术进步、经济发展的要求 , 最好形成可以和国外法规标准相匹配的法规标准。 (3)目前 ,我国管道法规标准主要是引进、消化、 吸收国际上管道法规标准先进经验和做法 ,并结合 国内管道运营的实际提出相应的管理措施和规范 , 最终形成具有本国特色的管道法规标准体系。 参考文献 : [1 ] 　SY/ T6477 —2000 ,含缺陷油气输送管道剩余强度评价 方法 第 1 部分 :体积型缺陷 [ S] . 国家石油与化学工 业局1 [2 ] 　API RP579 —2000 ,Fitness - for - Service , American Petroleum Institute[S]1 First edition , January1 [3 ] 　GB 50251 —2003 ,输气管道工程设计规范[ S]1 收稿日期 :2005 - 08 - 25 　　修稿日期 :2006 - 03 - 05 作者简介 :陈福来 (1979 - ) ,男 ,博士研究生 ,研究方向 :油气 储运系统安全工程 ,通讯地址 :北京昌平中国石油大学 131 信箱。 　　找检测仪器请上www. qctester. com(QC 检测仪器网) 　　 ·61· CPVT　　　　　　　　　　　　　　　ASME 材料分类及其与“UNS”的关系 　　　　　　　　　　　　　　　Vol23. No5 2006