了解鋼鐵材質特性是金屬加工最基本也是最重要的第一步。在進行客製化的金屬件研發製作時
都會先和客戶反覆溝通了解其需求,並根據天藝研發團隊的經驗去推薦最適當的鋼鐵材質原料,使其在金屬OEM/ODM圖面設計,金屬精密鍛造,和後續金屬加工處理都能夠效率和成本最適化。
要推薦鋼鐵和金屬加工製程前,以下的國際鋼鐵規格就是基本必備知識了。
1.台灣國家標準(CNS)
台灣國家標準CNS是Chinese National Standard的簡寫,CNS對鋼鐵材料的編號主要依據CNS 109 G1001(公佈:民國36年3月,修訂:民國85年3月)原則上由下列三部分組成:
第一部分為材質,鋼鐵材料大部分以S(Steel鋼)或F(Ferrum鐵)表示。
第二部分有兩種不同的表示法:
a.表示標準名稱或是製品用途。常用的有-P:Plate(薄板) 、 T:Tube(管) 、 U:Use(特殊用途)、 W:Wire(線材) 、F:Forging(鍛造) C:Casting(鑄造)
例:S P CC:Plate,鋼板(冷軋)。 SUP:Use Spring,彈簧用鋼
b.用於結構的鋼料(包括結構用碳鋼及合金鋼),代表主要合金元素或含碳量(結構用碳鋼時),表示含碳量時,通常以含碳量之100倍數值表示,
例:SCM420:鉻鉬鋼,第420種。 S25C:碳鋼,含碳量0.25%。
第三部分為該材料之種類號碼,或是最低抗拉強度、降伏強度。若是表示最小抗拉強度或最小降伏強度,通常以三位數字表示。
例:SCM 420表示鉻鉬鋼中編號420的材料
2.日本工業標準(JIS)
JIS是Japanese Industral Standard 的簡稱,JIS對於鋼鐵材料的的編號大致可分兩大類:
(1)一般機械構造用碳鋼:
其材料編號方法和CNS的第一種表示法相同。
例:S30C表示含碳量0.30﹪的機械構造用碳鋼
(2)其他用途的碳鋼及合金鋼:
這一類鋼的材料編號表示法,大致可分三部分:
第一部分為材質,鋼以S、鐵以F表示,其他非鐵類如表11- 。
第二部分表示鋼製品的規格或用途,例如:K代表工具鋼、TB代表鍋爐用鋼管、PC2代表冷軋鋼板。
第三部分為為鋼料的種別,以1,2,3來表示。
此外如果需要,可將材料的加工方法、熱處理方式等附註於後,加工方法例如:D(Drawing)抽製、G(Grinding)研磨、T(Turning)車削、Ex(Extruded)擠製。熱處理方法大多記於金屬符號之後,並在二者之間加入"-"
例: SK2:第二種碳素工具鋼。 SKS11:第十一種切削用工具鋼
3.美國鋼鐵學會-美國汽車工程師學會(AISI-SAE)
AISI和SAE在1941年共同訂定鋼鐵材料的分類,以四個(或五個)數目字為記號來分類。
第一位數,表示鋼料的種類,如:鎳鋼為2、鎢鋼為7。
第二位數,為主要合金元素的百分值;0表示無其他合金元素。
第三、四位數(或第三、四、五位數字)代表含碳量。
例: SAE4140:含碳量0.40的鉻鉬鋼,與JIS中SCM440鋼料相當。
鋼 種 |
編 號 |
鋼 種 |
編 號 |
碳鋼 |
1××× |
耐熱鋼 |
30××× |
普通碳鋼 |
10×× |
鉬鋼 |
4××× |
易削鋼(加硫) |
11×× |
Cr(0.7﹪) |
41×× |
錳 鋼 |
13×× |
Ni-Cr |
43×× |
鎳鋼 |
2××× |
Ni(1.75﹪) |
46×× |
0.50﹪Ni |
20×× |
鉻鋼 |
5××× |
1.50﹪Ni |
21×× |
Cr(1.0﹪) |
51×× |
3.50﹪Ni |
23×× |
Cr(1.5﹪) |
52×× |
鎳鉻鋼 |
3××× |
鉻釩鋼 |
6××× |
1.25﹪Ni0.6﹪Cr |
31×× |
鎢鋼 |
7××× |
1.75﹪Ni1.0﹪Cr |
32×× |
鎳鉻鉬 |
8××× |
3.50﹪Ni1.5﹪Cr |
33×× |
矽錳鋼 |
9××× |
4.美國材料協會及美國機械工程師協會 ASTM(ASME)
ASTM是非常廣泛被採用的材料規範,它的特色主要是針對產品的特性及表現而定。ASTM表示法是以字母+代號表示,再輔以年代之混合標示,ASME則採用了相當多的ASTM規範,並以前置S表示。
ASTM表示法:
首位字母 |
表 示 意 義 |
A |
鋼鐵類 |
B |
非鐵金屬類 |
C |
一般測試法 |
例如: ASTM A36-77a 其中A 36 - 77 a
(鋼鐵)(結構用)(1977年)(第一次修訂)
5.德國工業標準(DIN)
DIN並不是英文,而是德文Deutsch Industriell Norm的縮寫,德國工業標準中鋼鐵材料的規格是在DIN 17006,補充說明在DIN 17007,1974年改為 ISO制,以 EURONORM 27-74替代。以英文字母和數字來敘述其特徵,字母規定鋼鐵種類、冶煉方法、合金材料、處理情況等、數字則規定鋼鐵材料的、含碳量、抗拉強度、主合金之成分倍數等。
(1)碳鋼
一般以碳元素標記及其含碳量表示,如 C60 表示含0.6%C的碳鋼。另外也有抗拉強度及其他表示法,例如:St50 表示抗拉強度50kg/mm2之構造用碳鋼,CK40表示含磷、硫量甚低之碳鋼,抗拉強度為40kg/mm2。
(2)高級鋼料及低合金鋼
以其主要合金元素和含量為標記,但在其中第三部分含量,為避免小數點出現,表示值都己經乘上固定倍數,而以整數型態呈現,所以由編號求取實際含量時必須再除以倍數。
第一部分:含碳量
第二部分:合金元素種類
第三部分:合金元素含量
合金元素 |
倍數 |
Cr、Co、Mn、Ni、Si、W |
4 |
Al、Be、Pb、Cu、Mo、Nb、Ta、Ti、V |
10 |
P、S、N、Ce、C |
100 |
B |
1000 |
例如:含碳量0.34%含鉻量1%的鋼材,表示為34Cr4
依此 13CrV53 即表示含碳量0.13%,含鉻量5/4=1.25%,含釩量3/10=0.3%
(3)高合金鋼
在標記前加上"x",此外由於合金元素含量己高,因此不乘以倍數而直接表示。(如前述,高合金鋼通常是指合金總含量在8%以上的鋼料)
例如:含碳量0.12%的不銹鋼,含鉻量18%含鎳量8%,表示為
X12CrNi18 8
(4)鑄鐵、鑄鋼
以前置標記G代表一般鑄件,另外加上其它字母來表示種類,隨後之標示與鋼的編號相同,如表1所示。
例如:GS-C30為鑄鋼,含碳量0.30%
G-X120Mn12表示含碳量1.20%的鑄鐵,含錳量12%。
德國工業標準DIN 之鑄鐵分類
GS |
鑄鋼 |
GG |
一般灰鑄鐵 |
GGL |
片狀石墨鑄鐵 |
GGG |
球狀石墨鑄鐵 |
GT |
一般展性鑄鐵 |
GTS |
展性灰鑄鐵 |
GTW |
展性白鑄鐵 |
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