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材料記號解讀工具
輸入1個JIS等的材料記號,就以表格顯示各部分的意義。例如SCM440可讀成S(鋼)+CM(鉻與鉬)+4(主要合金元素量的區分)+40(碳量的代表值 約0.40%)。小寫、全形、空白與連字號的差異會自動統一。
解讀
讀取的記號 –
材料的種類 –
成分是依資料確認的規定範圍或代表值的大致範圍,並非規格全文。JIS會修訂,依版本不同,名稱、種類與範圍可能改變。設計或下單時,請以最新的規格與製造商的資料確認。
以圖表檢視
橫軸的輸入
縱軸的結果
其他輸入維持目前的值,只讓選擇的輸入在目前值的 1/4 到 4 倍之間變化時的結果。紅點是目前的值。
記號依「材料+用途或形狀+種類」的順序排列
JIS的鋼鐵記號原則上由3個部分構成。最先是表示材料的文字,鋼以S(Steel)開頭,鑄鐵等以F(Ferrum)開頭。接著是表示板(P)、管(T)、線(W)、工具(K)、鑄件(C)等製品形狀或用途的文字,最後是表示種類的數字或記號。SS400是S+S+400,SUJ2是S+UJ+2的組合。機械結構用鋼是例外,第2個部分排列合金元素的記號,以成分表示鋼種。鋁合金以A開頭,銅與銅合金以C開頭,在4位數的合金編號後面加上形狀的記號與質別(處理的狀態)。
相同的數字,依鋼種不同意義也不同
記號的數字代表什麼,依鋼種而不同。SS400、SM490A、FC250的數字是保證的抗拉強度下限(N/mm²),SS400為400 N/mm²以上。另一方面,S45C的45是碳量的代表值(約0.45%)乘以100,SCM440末尾的40也是碳量。SK105的數字也是碳量的代表值(約1.05%),但SUJ2、SUP9、SKD11、SUS304的數字是種類的編號,並不表示量。SUS的編號多數與AISI的編號數字相同。不要只看數字就斷定是強度或碳量,先確認是哪個規格的記號,是解讀的訣竅。
機械結構用合金鋼的數字編法
SCM440等機械結構用合金鋼(JIS G 4053)的記號,在S之後排列主要合金元素的記號,接著是1位數的主要合金元素量代碼與2位數的碳量代表值。合金元素單獨時寫成Mn、Cr,組合時鉻寫成C、鉬寫成M、鎳寫成N、鋁寫成A,因此SCM是鉻鉬鋼,SNCM是鎳鉻鉬鋼。代碼是合金元素量的區分,在JIS G 4053的表中,SNCM2○○的Ni為0.40~0.70%,SNCM4○○為1.60~2.00%,SNCM8○○為4.00~4.50%。碳量的代表值是規定範圍的大致中央,SCM440的碳量為0.38~0.43%。末尾的H表示保證硬化能 的H鋼。
不鏽鋼、鋁合金與銅合金的記號
不鏽鋼 在SUS之後加上3位數的編號,再接L(碳0.030%以下的低碳)、N(加入氮)、J1、J2(與相同編號鋼種部分成分不同的種類)等記號。系統分為沃斯田鐵系、肥粒鐵系、麻田散鐵 系、沃斯田鐵-肥粒鐵系(雙相系)、析出硬化 系5種。鋁合金的4位數編號中,第1位表示系(1000系為純鋁、5000系為Al-Mg系、6000系為Al-Mg-Si系等),2000、6000、7000系是以熱處理強化的熱處理型。連字號後的質別中,O表示退火,H表示加工硬化 ,T表示熱處理,A6061-T6是固溶處理後人工時效的狀態。銅合金C後面的4位數,第1位表示合金的系統(2為Cu-Zn系的黃銅 、3為含鉛的易削黃銅、5為磷青銅等)。
練習金屬材料的題目
A 抗拉強度450 MPa以上的一般結構用軋延鋼材 B 含碳量約0.45%的機械結構用碳鋼 C 含碳量約4.5%的鑄鐵
查看答案與解析 正確答案:B. 含碳量約0.45%的機械結構用碳鋼
S45C的S表示鋼(Steel),C表示碳(Carbon),中間的數字以0.01%為單位表示含碳量的代表值,因此是含碳約0.45%(0.42〜0.48%左右)的機械結構用碳鋼。可藉由淬火與回火 調整強度,廣泛用於軸與齒輪等。一般結構用軋延鋼材SS400中的數字不是含碳量,而是保證的抗拉強度(400 MPa以上),認為是抗拉強度450 MPa以上之一般結構用軋延鋼材的選項,把這2種符號的讀法弄混了。含碳量超過2.14%時就不是鋼而是鑄鐵的範圍,4.5%是把數字讀成以0.1%為單位的錯誤。在亞共析的範圍內,含碳量越多,硬度與強度越高,延性與焊接性越低。
A 因含Cr多而屬於麻田散鐵系的不銹鋼,經油淬或水淬即可大幅硬化 B 雖然含Ni,仍屬於BCC的肥粒鐵系,即使在退火狀態也會被磁鐵強烈吸引 C 為FCC的沃斯田鐵組織,淬火不會硬化,退火狀態下幾乎無磁性
查看答案與解析 正確答案:C. 為FCC的沃斯田鐵組織,淬火不會硬化,退火狀態下幾乎無磁性
SUS304含有約8%使沃斯田鐵穩定的Ni,因此在室溫下仍保持FCC的沃斯田鐵組織。冷卻時不發生變態,因此淬火不會硬化,強化要以冷加工進行。退火狀態下幾乎無磁性,但經強烈冷加工後,部分會轉變為加工誘發麻田散鐵 ,變得能被磁鐵吸附。由於是FCC,低溫下也不顯示延性-脆性轉移,可用於低溫容器。淬火會硬化的是含Cr約13%且含碳較多的SUS420J2等麻田散鐵系。幾乎不含Ni、為BCC且具強磁性的是SUS430等肥粒鐵系。
A 固溶處理後,在室溫下自然時效者 B 固溶處理後,進行人工時效者 C 以冷加工使其加工硬化者
查看答案與解析 正確答案:B. 固溶處理後,進行人工時效者
鋁合金的符號中,4位數字表示合金系(6000系為Al-Mg-Si系),連字號後的調質代號表示處理狀態。T6是在固溶處理與急冷後,加熱到150〜200℃左右進行人工時效,以Mg₂Si系微細析出物提高強度的狀態。固溶處理後在室溫自然時效的狀態是T4,強度比T6稍低。冷加工造成的加工硬化 以H表示,用於5000系這類非熱處理型合金。此外,O表示退火(最軟的狀態),F表示製造原狀。即使是相同合金,強度也會隨調質大幅改變,因此圖面上要同時指定兩者。
常見問題
SS400與S45C有什麼不同?
SS400是一般結構用軋延鋼材,數字表示抗拉強度的下限(400 N/mm²),化學成分只規定P與S的上限。S45C是機械結構用碳鋼,成分規定為含碳約0.42~0.48%,以淬火與回火調整強度後使用。由於記號數字的意義不同,即使名稱相似,也是以不同觀點選用的材料。
國外規格的「相近材料」可以直接替換嗎?
不一定可以替換。本工具顯示的國外規格是被認為成分相近者,但成分範圍、不純物上限、保證的機械性質與熱處理條件依規格而不同。要替換時,請比較兩邊規格的值加以確認。
為什麼有些記號無法解讀?
本工具以規則解讀機械結構用鋼、結構用鋼材、薄鋼板、工具鋼、軸承鋼、彈簧鋼、不鏽鋼、鋁合金、銅合金與鑄鐵的主要記號。鑄鋼(SC)、鍛鋼(SF)、耐熱鋼(SUH)、鋼管、鋁合金鑄件(AC、ADC)等目前還無法解讀。此外,即使能依規則解讀,也不一定是規格中實際存在的種類。