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ASME材料分类及其与


          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   :介绍了 ASME 材料分类标准与 UNS 编号体系之间的关系 ,做到避免材料标识不清 ,以便正确 要

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 Classification 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 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

to avoid confusing materials identification , so that we can use ASME materials standard correctly1

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 。 ?1 3 ?

CPVT                 ASME 材料分类及其与 UNS” “ 的关系                 Vol23. No5 2006

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 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

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

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

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 B 篇 卷 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 C 篇的焊接材料标准 , 采用 AWS 共 31 卷 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 。 ?14 ?

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 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 C36000 内 ,它属于 ASTM B16 标准内的一种铜锌铅

18 个编号系列 , 每一种 UNS 编号由单个字母作前

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 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 N00001~N99999   镍及镍合金 M00001~M99999   杂类有色金属及合金 P00001~ P99999   贵金属及合金

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

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

R00001~ R99999  活性金属和高熔点金属及

合金

第 23 卷第 5 期                                            压 力 容 器 总第 162 期

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 J 00001~J 99999   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

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 ≥ % ,2 表示 Al - Cu 系 ,3 表示 Al - Mn 系 ,铸造 Al 99
- 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 A 篇黑色金属材料标准 卷 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 B 篇有色金属材料标 卷
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 :

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 C 篇焊 卷 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 。

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 。

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 、 、 、 为铬镍钼钢 ; 第二个 × 94 97 98 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) 。

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CPVT                 ASME 材料分类及其与 UNS” “ 的关系                 Vol23. No5 2006

表1 材料牌号
SA - 36 SA - 285A SA - 285B SA - 285C SA - 515 - 70 SA - 516 - 70 SA - 516 - 65 SA - 387 - 11 SA - 387 - 22 SA - 203 - D SA - 203 - E SA - 204 - A SA - 302 - C SA - 302 - D SA - 533 - B SA - 537 - 1 SA - 537 - 2

W99999 。
对应的 UNS 编号
K02600 K01700 K02200 K02801 K03101 K02700 K02403 K11789 K21590 K31718 K32018 K11820 K12039 K12054 K12529 K12437 K21703

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 :J 00001 ~J 99999 ; 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

  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 ;

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 。

工具钢 ,UNS : T00001~ T99999 。 AWS 分 管 焊 接 填 充 金 属 , UNS : W00001 ~

( 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

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 ]   T6477 — SY/ 2000 , 含缺陷油气输送管道剩余强度评价

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 、

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 [3 ]  G 50251 — B 2003 ,输气管道工程设计规范 [ S]1 Institute[S]1 First edition , January1

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 。

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