ASTM鋼種を変換する方法

海外製造用鋼の指定​​

海外で製造する場合、北米の設計者は話し言葉の違いをナビゲートする必要があるかもしれません。エンジニアリング仕様も言語であり、材料とプロセスの標準仕様は世界各国で異なって定義されています。新しい設計者にとって、鋼のグレードは簡単に思えるかもしれません。316ステンレス鋼が1つの材料で、鋳鉄が別の材料ですが、これらの金属のカテゴリにはそれぞれバリエーションがあります。他の法域から質の悪い鋼を受け取っている人々についての噂はたくさんあります。一部の設計者は、これらの苦情につながる可能性のある他の国の公式基準に固有の何かがあるかどうか疑問に思っています。

国際規格は、単語が翻訳される方法で、金属ごとに翻訳されません。ある標準から別の標準に変換する場合、特定の種類の金属に対して同一の組成を見つけることはほとんど不可能です。問題は次のようになります：同等のものを見つけることができますか？名前の付いた金属グレードにはそれぞれ独自の化学的性質と製造ガイドラインがあるため、これは混乱を招く可能性があります。

材料のバックグラウンドを持たない人々にとって、これらの違いは、劣った模造品を注文するように、外国製の金属の購入を不愉快に思わせる可能性があります。ただし、鋼のグレードの品質は国ごとに同じくらい良好です。鉄鋼の標準または仕様を作成するものを理解することは、北米の企業が海外生産をナビゲートするのに役立ちます。

鋼種の説明

金属合金は、さまざまな比率の元素の混合物です。標準には、合金の化学的性質、つまり「レシピ」が含まれており、どのような異なる元素を合金に溶かす必要があるかを文書化しています。溶融温度、冷却、および処理についても具体的な指示が与えられる場合があります。

公開されている規格には、指定された金属の機械的特性も記録されています。正しく製造されていれば、金属は正しい化学分析を行うだけでなく、機械的試験でも正しい範囲内で機能するはずです。

鋼には鉄と炭素が含まれています。鋼の各グレードの規格では、これらの各元素、およびそれらと合金化された追加の元素の重量による比率が指定されています。これらの添加により、さまざまな特性が生じる可能性があります。たとえば、錆を防ぐためにステンレス鋼にクロムが含まれています。

ほとんどの消費者向け金属規格では、各元素の比率は正確な数値ではなく、許容範囲になっています。たとえば、ASTM 1050グレードの鋼は、約.50重量％の炭素であるため、そのように名付けられています。ただし、ASTM 1050規格の炭素パーセンテージの許容範囲は.48〜.55％です。同様の日本の仕様では、炭素が.47〜.53％に設定されており、シリコンやその他の微量元素が許可されていますが、ASTM規格では許可されていません。

鋼の仕様では、多くの場合、炭素、マンガン、シリコン、リン、硫黄、クロム、ニッケル、およびモリブデンの範囲が規定されており、各元素に同じ範囲が設定されているものはありません。さまざまな組織の鉄鋼規格が完全に一致していないのはこのためです。公差は単に重複しているだけです。ある鋼が.007％未満の硫黄含有量を指定し、別の鋼が最大.040％を許容する場合、それらは異なる鋼ですか？小さな変更は多くの状況で重要ではありませんが、金属の使用目的によっては関連する場合があります。

金属の挙動を変えるのは、化学だけでなく加工でもあります。金属は結晶性であり、冷却すると粒子の微細構造を形成します。化学、溶融、冷却、および熱処理はすべて、金属の粒子を変える可能性があります。これは、引張強度、硬度、および脆性に直接影響します。したがって、鋼の仕様には、マルテンサイト、オーステナイト、フェライト粒子などの特定の微細構造を作成するために必要な製造ステップも含まれる場合があります。

ある標準と別の標準を置き換える場合、熟練した冶金学者またはエンジニアが機械的特性に基づいて同等のグレードを評価します。エンジニアは、最終製品が何をする必要があるか、そしてどのような条件で行う必要があるかを検討します。化学の理解、予想される作業負荷、および製品が動作する条件の知識を使用して、任意の規格で製品の要件に適合する鋼を見つけることができます。認められているすべての鋼規格は、一般的に同等の厳密さを備えているため、この翻訳が可能です。

質の悪い異物の原因となるのは、公表されている規格の違いではありません。

標準化団体へのガイド

製造の仕様を定めている多くの標準化団体があります。

ほとんどの国では、金属製造組織が集まって業界のメンバー向けの「レシピ本」を作成して配布したときに、金属規格が開始されました。

産業革命が進むにつれ、この標準化は業界にとって非常に有益であるように思われたため、さまざまな関連組織を結び付けた包括的な標準化団体が生まれ始めました。

たとえば、American Iron and Steel Institute（AISI）は、多くの鋼種を指定しています。彼らは、米国で鉄鋼を標準化する最初の製造組織です。彼らの専門知識は、鉄鋼の製造と使用に関心のある他の団体とともに、多くの関連する製造分野にわたる製造と試験のための文書を作成するより一般的な標準化団体である米国材料試験規格（ASTM）の作成に使用されました。 ASTMは、鋼だけでなく、他の材料（金属、プラスチック、塗料）だけでなく、コーティングの重量の測定からボラードが車両の攻撃からどの程度保護されるかをテストするまで、さまざまなテスト手順を指定します。

独自の標準を作成するのではなく、他の組織を組織し、完全で厳格な標準文書を公開している組織を認定するトップレベルの組織もあります。 ANSI、または米国規格は、ASTMと同様の41の専門組織を認定しています。これらには、テキスタイルカラーリストからツリーケア業界までの範囲が含まれます。

国際標準化機構であるISOは、国際標準化機構であり、各国のメンバー団体を利用して専門知識を提供しています。 ANSIは、ISOの米国のメンバー団体です。

この標準の階層をナビゲートすることは不可能に思えるかもしれませんが、以前に多くの人がそれを行ったことがあるため、最も頻繁に使用される合金には同等の金属が知られています。

鉄鋼を指定する標準化団体のサンプル

この標準化団体のリストは完全ではありませんが、代わりに、世界中の標準化の複雑さと変化を反映し、金属エンジニアが製品を指定するときに遭遇する可能性のある標準を示すために選択されました。

インターナショナル

• ISO：国際標準化機構
  • 「ISO」は誤った頭字語のように見えるかもしれませんが、「IOS」ではないでしょうか。いいえ; ISOは頭字語を意味するものではありません。接頭辞「iso」はギリシャ語から来ており、「等しい」を意味します。 ISOは、各国のトップスタンダード組織のグローバルネットワークです。 ISOは、グローバルなメンバー組織とは別の、しかしグローバルなメンバー組織からの情報に基づいた金属の規格を提供しています。
• ASTMインターナショナル：試験および材料に関する米国規格
  • ASTMは元々アメリカの標準化団体でしたが、現在140の参加国に12,000の標準があります。 ASTMは、小規模な業界主導の標準化団体の標準を統合します（以下のAISIおよびASMEを参照）。

南北アメリカ

• AISI：アメリカ鉄鋼協会
  • 1855年にアメリカ鉄鋼協会が「すべての支店で貿易の利益を促進するための適切な措置を講じる」ために設立されたAISIは、さまざまな鉄鋼製品ラインに北米の基準を最初に提供した企業の1つです。
• ASME：米国機械学会
  • 機械エンジニアは1880年にこの組織を設立しました。1905年、ボイラー爆発により、ASMEは、同様の悲劇が再び発生するのを防ぎ、防止するための基準の作成に目を向け始めました。材料特性が安全な作業負荷を決定するため、ASMEにとって鋼規格は重要です。
• ANSI：米国規格協会
  • ANSIは、米国で監視を提供するトップレベルの傘下組織であり、ISOの米国メンバー組織です。 1918年に設立され、米国の製品、サービス、プロセス、システム、および人員に関する自主的なコンセンサス基準を管理しています。
• CSAグループ：カナダ規格協会
  • カナダ規格協会は、カナダの鉄鋼を指定しています。それは1919年に業界がコミュニケーションをとることができず、カナダの企業が戦争努力に十分迅速に対応することを困難にしたことを発見したときに形成されました。産業プロセスを標準化することで、これまで試みられたことのない方法で産業が生産を統合することが可能になりました。 CSAは産業レベルで機能しますが、より高い組織であるSCCまたはカナダ規格協会があります。これはANSIに相当します。カナダでは、それは公開企業であり、民間企業ではありません。
• DGN：DirecciónGeneralde Normas
  • この標準化団体は、ISOのメキシコのメンバー団体です。これは、自主的な機関ではなく政府機関であり、基準を作成し、いくつかの政府部門の権限と規制を行使します。

ヨーロッパ

ヨーロッパには、CEN、CENELEC、およびETSIの3つの傘下組織があります。鋼の仕様では、次のような問題が発生するのが一般的です。

• DIN：DeutschesInstitutfürNormung
  • 1917年に業界標準化団体として最初に設立されたDINは、1920年代に主要な標準化団体として再編成されました。これはドイツのISOのメンバー団体です。
• BSIグループ：英国規格協会
  • BSIは、1901年に設立された世界初の国家標準化団体でした。その最初の仕様の1つは、安全性と耐久性を確保するために路面電車に使用される鋼でした。これはISOの創設者の一人であり、その組織の英国のメンバー団体です。

アジア

• JICS：日本産業標準調査会
  • JISCはISOの日本のメンバー団体であり、第二次世界大戦中に材料の出力を簡素化するために制定されたJIS（日本工業規格）を維持しています。 1949年に、JISの法的基盤を構築するための法律が制定されました。
• GB：Guobiao
  • 中国標準化管理委員会（SAC）は、ISOのメンバー組織です。それが発行する標準は、GBまたはGuobiao標準として知られています。これらは、中国での製品テストと認証の基礎です。

実際の指定

これらすべての仕様にわたって、一般的に使用される合金の明確な代替品がしばしばあります。前述のASTM1050鋼は、GB＃50またはJIS S 50 Cの代わりに使用できます。仕様ごとに、化学的性質にわずかな違いがあります。アプリケーションの知識を持つエンジニアは、これらの違いが最終製品にとって問題になるかどうかをアドバイスできます。

ほとんどの場合、実際に変わるのは金属ではなく、事務処理です。規格が少し異なっていても、最後に出てくる素材はほぼ同じになります。この場合、金属を指定することは、ペイントの色を混合することに少し似ています。ここでは、測定された顔料の添加がベースペイントに追加されます。 2つのほぼ同じ色は、異なるメーカーによって異なる名前と呼ばれ、さまざまな顔料許容量があります。さらに、塗料の各混合バッチは、最後のものとはわずかに異なる場合があります。それでも、専門家はメーカー間でどのような代替が可能かを知っており、ネオングリーンがルビーレッドと間違われることはありません。

同様に、冶金学者は「十分に近い」とはどういう意味かを知っています。製品を設計するとき、エンジニアは安全率を含めます。これは、製品を過剰に設計しているため、材料が定格よりも大きな力に耐えられることを意味します（人命が危険にさらされている場合の一般的な安全率は5倍です）。この安全率は、一般に、標準間に存在する機械的特性のわずかな変動よりも少なくとも1桁大きいため、変動は設計上の問題にはなりません。

これに対する例外は、分散の許容範囲がはるかに小さい軍事および航空宇宙アプリケーションです。機械的特性のわずかな変化でさえ、災害を引き起こす可能性があります。このような場合、同じ基準を常に厳密に適用する必要があります。

購入者は注意してください—どの管轄区域でも

事務処理は簡単です。外国の鉄鋼についての噂の理由となるほど、基準はそれほど違いはなく、ずさんなものでもありません。

最も重要なのは、工場内の品質管理です。良好な鋼は、介在物がなく、全体に一貫性があり、非常に軽微でほとんど表面に欠陥がある必要があります。鋳造では、明確に指定された鋼種が不適切に製造される可能性のある場所がたくさんあります。投入在庫、炉の経年と維持、加熱時間、スラグ除去、パターンの作成、およびすべての注入中の注意製造された製品の成功に貢献します。

不良鋼は、慎重に製造されていなければ、どの仕様でも製造できます。

事務処理を完了することは、メーカーが十分な注意と注意を払って品質を生産していることを確認することほど重要ではありません。これは、他の管轄区域の鉄鋼が悪い名前を付ける可能性がある理由の1つです。遠くから注文する場合、工場を訪問しないということは、製造業者が仕事でずさんなことを示唆する手がかりを見逃すことを意味するかもしれません。メーカーがブロックダウンではなく世界中にいる場合、これを評価するのは困難です。

しかし、出張は世界をかつてよりもはるかに小さくします。サプライチェーンに沿った関係と監視は、ローカル経済と同様にグローバル経済においても重要です。人々に会い、彼らが誰であるかを学び、彼らが彼らのビジネスで何を大切にしているかを調べることは、適切なベンダーを調達するときにすべての違いを生みます。生産の実行中に発生する可能性のある差異を監視するには、両端での品質保証が重要です。

多くのビジネスと同様に、問題は人間です。標準と自動化は重要ですが、それらは優れた判断と卓越性へのコミットメントに代わるものではありません。結局のところ、鋼の品質は、それが製造される管轄区域に関係なく、製造における注意と注意の産物です。

鉄鋼の詳細について、またはカスタムプロジェクトの見積もりをリクエストするには、お問い合わせください。