材料圖紙、采購文件和檢驗報告中,經常出現 ASTM A276 Type 316、SAE AMS 5643、ASME SB-167、UNS S31600 等标識。
它們有的代表标準組織,有的代表專業規範系列,還有的用于材料編号。雖然經常同時出現在材料牌号、產品标準和工程圖紙中,但實際作用并不相同。
美國材料标準涉及多個組織和專業體系,常見的有:
| 簡寫 | 名稱 | 主要領域與作用 |
|---|---|---|
| ASTM | 美國材料與試驗學會 | 金屬及非金屬材料、試驗方法和產品标準 |
| ASME | 美國機械工程師學會 | 機械、鍋爐及壓力容器規範 |
| SAE | 美國汽車工程師學會 | 汽車、航空航天及工程技術标準 |
| ANSI | 美國國家标準學會 | 标準協調與認可 |
| MIL | 美國軍用标準及規範體系 | 國防裝備及相關產品的标準和規範 |
| API | 美國石油學會 | 石油天然氣設備與材料标準 |
| AWS | 美國焊接學會 | 焊接材料、工藝及檢驗标準 |
| AISI | 美國鋼鐵協會 | 鋼鐵行業技術及相關工作 |
| AA | 美國鋁業協會 | 鋁及鋁合金材料 |
| ABS | 美國船級社 | 船舶與海洋工程規範 |
| AMS | SAE發布的宇航材料規範系列 | 航空航天材料及相關工藝規範 |
| AFS | 美國鑄造學會 | 鑄造技術及相關材料 |
| CDA | 美國銅業發展協會 | 銅及銅合金材料 |
| UNS | 美國統一編号系統 | 金屬及合金材料編号 |
一、美國主要标準組織
ASTM、ASME和SAE是常見的标準組織;AMS是SAE發布的規範系列,MIL是軍用标準體系,UNS則是材料編号系統,不能将它們都理解為标準制定組織。
ASTM
ASTM International 成立于1898年,原名 American Society for Testing and Materials,後更名為 ASTM International。其标準覆蓋金屬、塑料、橡膠、石油產品、建築材料及試驗方法等領域。
—— ASTM标準編号怎麼看?
以 ASTM A276/A276M-24 為例:
- A:标準所屬類别——黑色金屬。
- 276:标準順序編号。
- M:表示公制單位制(A276/A276M表示該标準同時采用英制與SI公制)。
- 24:表示該标準最近一次修訂或發布的年份為2024年。另外,年代号後還會有帶後綴a、b、c等标識,例如24a、24b表示當年修正版次;若年代号後帶括号,如(2025),則表示該标準在該年份經複審重新确認,内容未變。
ASTM标準常見類别及其主要領域:
| 字母 | 主要領域 |
|---|---|
| A | 黑色金屬材料 |
| B | 有色金屬材料 |
| C | 水泥、混凝土、陶瓷等 |
| D | 塑料、橡膠、石油產品等 |
| E | 試驗、測量及通用技術主題 |
| F | 特定用途材料及產品 |
| G | 腐蝕、磨損及材料劣化 |
* 字母主要用于識别标準所屬領域,并不代表材料的具體成分或性能。
—— ASTM标準文件有哪些類型?
ASTM标準不僅包括材料產品标準,還包括試驗方法、操作規程、技術指南等不同類型。
| 類型 | 英文名稱 | 主要内容 |
|---|---|---|
| 規格标準 | Specification | 規定材料或產品的技術要求 |
| 試驗方法 | Test Method | 規定材料性能及相關指标的測試方法 |
| 操作規程 | Practice | 規定具體操作程序 |
| 指南 | Guide | 提供技術指導和方法建議 |
| 分類标準 | Classification | 對材料或產品進行分類 |
| 術語标準 | Terminology | 規定專業術語及定義 |
例如,ASTM A276規定不鏽鋼棒材和型材的技術要求,ASTM E8/E8M規定金屬材料拉伸試驗方法。
因此,查閱ASTM标準時,不僅要關注标準編号,還應了解文件類型,明确它規定的是材料要求、試驗方法還是具體操作程序。
ASME
ASME(American Society of Mechanical Engineers)成立于1880年,主要涉及機械工程、鍋爐、壓力容器及相關設備的設計、制造和檢驗規範。其代表性文件是 ASME Boiler and Pressure Vessel Code(BPVC,鍋爐及壓力容器規範)。ASME于1911年啟動鍋爐規範編制工作,首版于1915年出版。
BPVC中與材料有關的主要部分包括:
- Section II, Part A:黑色金屬材料規格。
- Section II, Part B:有色金屬材料規格。
- Section II, Part C:焊接材料規格。
- Section II, Part D:材料性能數據。
ASME材料規格與ASTM材料标準之間存在密切關系。ASME BPVC Section II的Part A和Part B采用了ASTM及其他标準制定機構發布的部分材料規格,并根據ASME規範要求進行必要的調整。因此,ASME材料标識并不意味着其對應材料一定具有與ASTM标準完全相同的全部要求。
例如:
- ASTM A240 對應 ASME SA-240。
- ASTM B167 對應 ASME SB-167。
ASME規範屬于行業技術規範。當被相關法規或監管機構引用、采納時,其适用範圍内的要求可能具有強制性。
SAE
SAE International 成立于1905年,最初主要服務于汽車工程領域,後來擴展至航空航天及其他工程領域。其标準涉及汽車、航空航天、材料、緊固件及測試等。其中,AMS(Aerospace Material Specifications,宇航材料規範)是SAE發布的重要專業标準系列。
例如,SAE AMS 5643規定17-4PH沉澱硬化型耐腐蝕鋼的技術要求。AMS還涉及其他金屬及非金屬材料,以及熱處理、表面處理等工藝規範。
AISI
AISI(American Iron and Steel Institute,美國鋼鐵協會)成立于1855年,是美國鋼鐵行業組織,主要開展公共政策倡導、行業推廣及技術發展工作,并非通用金屬材料產品規格的主要制定機構。
不鏽鋼領域常見的200、300、400系列牌号體系,通常被稱為AISI系列牌号。這些牌号在行業中沿用已久,但不能因此認為AISI是所有相關材料產品标準的發布機構。
| 系列 | 常見材料類型 | 代表牌号 |
|---|---|---|
| 200系列 | 以鉻錳系奧氏體不鏽鋼為主 | 201、202 |
| 300系列 | 鉻鎳奧氏體不鏽鋼 | 304、316 |
| 400系列 | 鉻系鐵素體及馬氏體不鏽鋼 | 410、430、420 |
304、316通常被稱為AISI牌号,但牌号不等于完整產品标準。例如,ASTM A276 Type 316規定了相應不鏽鋼棒材和型材的技術要求。
ANSI
ANSI(American National Standards Institute,美國國家标準學會)成立于1918年,是美國非營利性标準協調與認可機構。
與ASTM、ASME、SAE不同,ANSI不直接編寫技術标準,主要負責協調美國自願性标準體系,并認可符合程序要求的标準及标準制定組織。
經ANSI認可的标準可獲得美國國家标準(ANS)身份。因此,ASTM發布的标準并不都是ANS,隻有經過相應認可程序的标準才具有這一身份。
二、 AMS、UNS、MIL
這三種體系在材料技術文件中經常出現,但用途不同。
AMS:宇航材料規範
AMS(Aerospace Material Specifications)是SAE發布的宇航材料規範系列,主要用于航空航天材料及相關制造工藝。
常見标準包括:
| 标準 | 材料或内容 |
|---|---|
| SAE AMS 5643 | 17-4PH沉澱硬化不鏽鋼 |
| SAE AMS 4911 | Ti-6Al-4V钛合金闆材、薄闆和帶材 |
| SAE AMS 5510 | 耐腐蝕和耐熱鋼闆、薄闆和帶材 |
UNS:統一編号系統
UNS(Unified Numbering System,統一編号系統)由ASTM International和SAE International共同建立,用于對金屬及合金進行統一編号,便于不同材料牌号體系之間的識别、索引和交叉對照。
常見編号如下:
| UNS編号 | 材料 |
|---|---|
| S30400 | 304不鏽鋼 |
| S31600 | 316不鏽鋼 |
| S17400 | 17-4PH不鏽鋼 |
| N06600 | 鎳基合金600 |
| N06625 | 鎳基合金625 |
* UNS編号用于識别材料,不能代替完整產品标準,也不能僅憑編号确定產品形式、交貨狀态和力學性能。
MIL:美國軍用标準體系
MIL是美國軍用标準及規範體系,主要用于國防裝備及相關產品,涉及材料、零部件、制造工藝和檢驗要求。常見文件标識包括:
| 标識 | 英文名稱 | 含義 |
|---|---|---|
| MIL-STD | Military Standard | 軍用标準 |
| MIL-PRF | Military Performance Specification | 軍用性能規範 |
| MIL-DTL | Military Detail Specification | 軍用詳細規範 |
| MIL-SPEC | Military Specification | 軍用規範的統稱 |
結語
美國材料标準涉及多個組織和專業體系,ASTM、ASME、SAE、AMS、MIL、UNS等标識各有不同用途。
在材料采購、圖紙審核和質量檢驗中,不能隻看材料牌号,還應核對其執行标準、标準版本、產品形式及交貨狀态。
即使材料牌号相同,不同标準或不同交貨狀态下的技術要求也可能存在差異。例如,17-4PH不鏽鋼的H900、H1025和H1150狀态,其力學性能就有所不同。
正确識别标準标識隻是第一步,準确理解标準要求,才能為材料選用、采購和檢驗提供可靠依據。