Behandelte Themen
Einführung
Ursprung des Codierungssystems
Einstufung von AISI-Materialien
Schematische Darstellung des AISI / SAE-Stahlbezeichnungssystems
Verständnis des SAE / AISI-Stahlnummerierungssystems
Ursprung des Codierungssystems
In den frühen 1940er Jahren wurde ein Codierungssystem zur Klassifizierung verschiedener Stahlsorten entwickelt. Konstrukteure, Wärmebehandler, Zeichner und Ingenieure konnten spezifische Informationen über die Stahlsorten und ihre Qualitäten erhalten. Das Codierungssystem ist bekannt für seine effiziente Klassifizierung von Stählen, da es die Standards des American Iron and Steel Institute (AISI) und der Society of Automotive Engineers (SAE) verwendet.
Legierte Stähle und Kohlenstoffstähle für eine Reihe von Jahren wurden durch ein vierstelliges numerisches SAE / AISE-Indexsystem mit bestimmten Güten gekennzeichnet. Sorten für legierte Stähle und Kohlenstoffstähle wurden durch dieses System auf der Grundlage chemischer Standardzusammensetzungen identifiziert. Eine Diskontinuität in der Beziehung zwischen Notenbezeichnungen und dem AISI trat als Folge der Entscheidung des AISI auf, keine Materialspezifikationen mehr zu schreiben.
Einstufung von AISI-Werkstoffen
Das SAE-System verwendet ein grundlegendes vierstelliges System zur Bezeichnung der chemischen Zusammensetzung von legierten Stählen und Kohlenstoffstählen. Es besteht die Möglichkeit, dass AISI-Typen als SAE-Typen angegeben werden und sehr oft dieselbe Stahlidentifikationsnummer in AISI / SAE-Standards vorhanden ist. Eine vierstellige Zahl wird normalerweise den legierten Stählen AISI und den Kohlenstoffstählen gegeben. Das Legierungselement in der AISI-Spezifikation wird durch die ersten beiden Ziffern und die Menge an Kohlenstoff durch die letzten beiden Ziffern angegeben.
Die chemische Zusammensetzung von legierten Stählen und Kohlenstoffstählen wird in der folgenden Abbildung anhand einer schematischen Darstellung des AISI / SAE-Stahlbezeichnungssystems näher erläutert.
Schematische Darstellung des AISI/SAE Stahlbezeichnungssystems
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Rostfreie Stähle sind ebenfalls in den AISI-Stahlspezifikationen enthalten. Die Edelstähle sind mit dreistelligen Zahlen versehen, die mit 2, 3, 4 oder 5 beginnen. Die Austenitedelstahlgrade mit 300 Reihen und die martensitischen Grade mit 400 Reihen sind die populären Edelstahlspezifikationen.
Im Folgenden finden Sie eine Tabelle mit AISI-Materialgüten, in der die durch jede vierstellige Zahl angegebene Stahlsorte zusammen mit ihren Spezifikationen erläutert wird.
Tabelle 1. AISI materielle Grade
| AISI-Stahl | Technische Daten | |
|---|---|---|
| Kohlenstoffstahl | 10XX | Unlegierter Kohlenstoffstahl, Mn 1.00% maximal |
| 11XX | Resulfuriertes freies Schneiden | |
| 12XX | Resulfurized – Rephosphorized freies Schneiden | |
| 15XX | Kohlenstoffstahl, Mn 1.00-1.65% | |
| Manganstahl | 13XX | Mn 1.75% |
| Nickel Stahl | 23XX | Ni 3.50% |
| 25XX | Ni 5.00% | |
| Nickel-Chrom-Stahl | 31XX | Ni 1,25%, Cr 0,65-0.80% |
| 32XX | Ni 1.75%, Cr 1.07% | |
| 33XX | Ni 3.50%, Cr 1.50-1.57% | |
| 34XX | Ni 3.00%, Cr 0.77% | |
| Molybdenum Steel | 40XX | Mo 0.20-0.25% |
| 44XX | Mo 0.40-0.52% | |
| Chromium Molybdenum Steel | 41XX | Cr 0.50-0.95%, Mo 0.12-0.30% |
| Nickel Chromium Molybdenum Steel | 43XX | Ni 1.82%, Cr 0.50-0.80%, Mo 0.25% |
| 47XX | Ni 1.05%, Cr 0.45%, Mo 0.20-0.35% | |
| Nickel Molybdenum Steel | 46XX | Ni 0.85-1.82%, Mo 0.20-0.25% |
| 48XX | Ni 3.50%, Mo 0.25% | |
| Chromium Steel | 50XX | Cr 0.27-0.65% |
| 51XX | Cr 0.80-1.05% | |
| 50XXX | Cr 0.50%, C 1.00% min | |
| 51XXX | Cr 1.02%, C 1.00% min | |
| 52XXX | Cr 1.45%, C 1.00% min | |
| Chromium Vanadium Steel | 61XX | Cr 0.60-0.95%, V 0.10-0.15% |
| Tungsten Chromium Steel | 72XX | W 1.75%, Cr 0.75% |
| Nickel Chromium Molybdenum Steel | 81XX | Ni 0.30%, Cr 0.40%, Mo 0.12% |
| 86XX | Ni 0.55%, Cr 0.50%, Mo 0.20% | |
| 87XX | Ni 0.55%, Cr 0.50%, Mo 0.25% | |
| 88XX | Ni 0.55% Cr 0.50% Mo 0.35% | |
| Silicon Manganese Steel | 92XX | Si 1.40-2.00%, Mn 0.65-0.85% Cr 0.65% |
| Nickel Chromium Molybdenum Steel | 93XX | Ni 3.25%, Cr 1.20%, Mo 0.12% |
| 94XX | Ni 0.45%, Cr 0.40%, Mo 0.12% | |
| 97XX | Ni 0.55%, Cr 0.20%, Mo 0.20% | |
| 98XX | Ni 1.00%, Cr 0.80%, Mo 0.25% |
Verständnis des SAE / AISI-Stahlnummerierungssystems
Nachfolgend finden Sie eine Tabelle, die die vierstellige Indexklassifizierung von legierten Stählen nach dem SAE-AISI-System veranschaulicht.
Tabelle 2. Four-Digit Index Classification of Alloy Steels
| SAE designation | Type |
|---|---|
| 1xxx | Carbon steels |
| 2xxx | Nickel steels |
| 3xxx | Nickel-chromium steels |
| 4xxx | Molybdenum steels |
| 5xxx | Chromium steels |
| 6xxx | Chromium-vanadium steels |
| 7xxx | Tungsten steels |
| 8xxx | Nickel-chromium-vanadium stähle |
| 9xxx | Silizium-Mangan-Stähle |
Die erste Ziffer der AISI / SAE-Stahlbezeichnung stellt eine allgemeine Kategoriegruppierung von Stählen dar. Dies bedeutet, dass 1xxx-Gruppen innerhalb des SAE-AISI-Systems Kohlenstoffstähle darstellen. Wegen der Schwankungen in einigen der grundlegenden Eigenschaften unter den Kohlenstoffstählen werden sie weiter in vier Klassen unterteilt. Somit sind die unlegierten Kohlenstoffstähle innerhalb der 10xx-Serie mit maximal 1 vertreten.00% Mn, resulfurierte Kohlenstoffstähle sind in der 11xx-Serie vertreten, resulfurierte und rephosphorisierte Kohlenstoffstähle sind in der 12xx-Serie vertreten, und nicht resulfurierte hochmanganhaltige (bis zu 1,65%) Kohlenstoffstähle sind in der 15xx-Serie vertreten. Die unresulfurierten Kohlenstoffstähle mit hohem Mangangehalt wurden entwickelt, um eine bessere Zerspanbarkeit zu gewährleisten.
Die zweite Ziffer der Serie zeigt das Vorhandensein von Hauptelementen an, die die Eigenschaften des Stahls beeinflussen können. Zum Beispiel in 1018 Stahl zeigt die Null in der 10XX-Serie, dass wichtige sekundäre Elemente wie Schwefel nicht vorhanden sind. Schwefel im Stahl sorgt für eine bessere Zerspanbarkeit, aber alle freien Zerspanungsmittel wie Schwefel, Blei, Kalzium usw., sind nicht sauber oder direkt von der Erde genommen. Diese freien Bearbeitungselemente homogenisieren während des Stahlherstellungsprozesses nicht vollständig und können auch Stringer, Taschen oder andere Fehler verursachen, die einige der Eigenschaften des Stahls beeinträchtigen können.
Die letzten beiden Ziffern geben an, dass die Kohlenstoffkonzentration 0,01% beträgt. Zum Beispiel,
SAE 1018 zeigt nicht modifizierten Kohlenstoffstahl mit 0,18% Kohlenstoff.
SAE 5130 bezeichnet einen chromlegierten Stahl, der 1% Chrom und 0,30% Kohlenstoff enthält.
Manchmal wird zwischen der zweiten und dritten Ziffer der Codegruppen ein zusätzlicher Buchstabe hinzugefügt, z. B. 11L41, 12L14 oder 50B40. Der Buchstabe L zeigt die Zugabe von Blei (zwischen 0,15% und 0,35%) an, um die Zerspanbarkeit des Stahls zu verbessern. Der Buchstabe B zeigt die Zugabe von Bor (zwischen 0,0005% und 0,003%) zu kohlenstoffarmen Stählen an, um die Härte des Stahls zu verbessern. Ferner werden die hochwertigen Stähle, die als warmgewalzte Stahlstäbe bei der Herstellung von unkritischen Teilen von Maschinen und Strukturen verwendet werden, mit dem Präfix M bezeichnet. Die legierten Stähle mit dem Präfix E zeigen Elektroofenstahl an und das Suffix H zeigt an, dass der Stahl bis zu den erforderlichen Härtbarkeitsgrenzen hergestellt wurde.