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一文了解美國材料標(biāo)準(zhǔn)體系

2023-01-17 11:46:12 作者：材易通來源：材易通分享至：

標(biāo)準(zhǔn)常按照使用范圍分為：國際標(biāo)準(zhǔn)、區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)、國家標(biāo)準(zhǔn)、專/行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn)、企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。按照內(nèi)容可分為：基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、輔助產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、原材料標(biāo)準(zhǔn)、方法標(biāo)準(zhǔn)。按照成熟程度分為：法定標(biāo)準(zhǔn)、推薦標(biāo)準(zhǔn)、試行標(biāo)準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)草案。

標(biāo)準(zhǔn)體系

標(biāo)準(zhǔn)體系是一定范圍內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)按其內(nèi)在聯(lián)系形成的科學(xué)有機(jī)整體。與實現(xiàn)一個國家的標(biāo)準(zhǔn)化目的有關(guān)的所有標(biāo)準(zhǔn)，可以形成一個國家的標(biāo)準(zhǔn)體系;與實現(xiàn)某種產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化目的有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，可以形成該種產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)體系。

標(biāo)準(zhǔn)

標(biāo)準(zhǔn)體系的組成單元是標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)指的是為確保產(chǎn)品、服務(wù)和工藝，經(jīng)協(xié)商一致制定的規(guī)范性文件。

在材料行業(yè)，在生產(chǎn)、制造和銷售之間，標(biāo)準(zhǔn)扮演的是最為重要的溝通角色。無論是生產(chǎn)工廠、分銷商，還是最終產(chǎn)品的使用者、用戶，對于某一類或者某一個材料的理解都是根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，每個國家對于這些產(chǎn)品都有相應(yīng)的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)。

今天我們總結(jié)歸納美國材料的常見標(biāo)準(zhǔn)體系。

美國材料標(biāo)準(zhǔn)體系

美國大約有幾百個機(jī)構(gòu)制定各自的標(biāo)準(zhǔn)，其中既包括政府機(jī)構(gòu)、也包括非政府機(jī)構(gòu)，如標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)、科學(xué)和專業(yè)協(xié)會、工貿(mào)協(xié)會、其他社團(tuán)組織，以及非正式標(biāo)準(zhǔn)制定機(jī)構(gòu)等。

其中涉及材料的標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)就有20多家，常見的有ANSI（美國國家標(biāo)準(zhǔn)）、ASTM（美國材料與實驗學(xué)會標(biāo)準(zhǔn)）、ASME（美國機(jī)械工程師協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)）、AISI（美國鋼鐵學(xué)會標(biāo)準(zhǔn)）等。

簡寫	標(biāo)準(zhǔn)名
AA	美國鋁業(yè)協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)
ABS	美國船級社標(biāo)準(zhǔn)
ACI	美國合金鑄造學(xué)會標(biāo)準(zhǔn)
AFS	美國鑄造協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)
ANSI	美國國家標(biāo)準(zhǔn)
ASTM	美國材料與實驗學(xué)會標(biāo)準(zhǔn)
AISI	美國鋼鐵學(xué)會標(biāo)準(zhǔn)
ASME	美國機(jī)械工程師協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)
AMS	美國宇宙航空材料規(guī)范
AWS	美國焊接協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)
API	美國石油學(xué)會標(biāo)準(zhǔn)
CDA	美國銅業(yè)發(fā)展協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)
MIL	美國軍用標(biāo)準(zhǔn)
SAE	國際自動機(jī)工程師學(xué)會
UNS	美國統(tǒng)一編號系統(tǒng)

注：標(biāo)紅色的標(biāo)準(zhǔn)在材易通中均可查詢，材易通后臺收錄了80多個國家地區(qū)/組織的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)。

下面對常見的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行介紹：

ANSI美國國家標(biāo)準(zhǔn)

簡介

美國國家標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會成立于1918年，為非盈利性得民間標(biāo)準(zhǔn)化團(tuán)體，實際上已成為國家標(biāo)準(zhǔn)化中心，各界標(biāo)準(zhǔn)化活動都圍繞其進(jìn)行。ANSI的標(biāo)準(zhǔn)廣泛應(yīng)用于整個工業(yè)，該協(xié)會本身不制定標(biāo)準(zhǔn)，只是從其他標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)中選取一部分標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布為國家標(biāo)準(zhǔn)，其標(biāo)準(zhǔn)號采用雙編號如ANSI/ASTM，牌號則是采用另一編號標(biāo)準(zhǔn)中的牌號。目前，美國已有約近三百個標(biāo)準(zhǔn)化組織獲得了ANSI的認(rèn)可。

編制方法規(guī)則

投票調(diào)查法：邀請專家或者專業(yè)團(tuán)體投票，將結(jié)果報ANSI設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)評審會批準(zhǔn)；
委員會法：ANSI技術(shù)委員會和其他機(jī)構(gòu)組織委員會代表擬定標(biāo)準(zhǔn)草案，全體委員投票表決，最后由標(biāo)準(zhǔn)評審會審核批準(zhǔn)。
從各專業(yè)學(xué)會、協(xié)會團(tuán)體指定的標(biāo)準(zhǔn)中，將較為成熟的，對全國有普遍意義的標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)ANSI各技術(shù)委員會審核后，提升為國家標(biāo)準(zhǔn)。

AMS美國宇航材料規(guī)范

簡介

AMS是宇航材料規(guī)范，主要面向航空和航天工業(yè)的，該標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用于全球范圍內(nèi)航空飛行器零件、系統(tǒng)的設(shè)計和生產(chǎn)以及政府采購。從1939年至2002年，美國SAE的航空材料分會已發(fā)布了2450份AMS標(biāo)準(zhǔn)，這源自于供需雙方對工業(yè)生產(chǎn)通用材料規(guī)范的需求。

標(biāo)準(zhǔn)特點

AMS標(biāo)準(zhǔn)的類型大致分為3類：

金屬材料產(chǎn)品規(guī)范；

非金屬材料產(chǎn)品規(guī)范；

工藝規(guī)范。

標(biāo)準(zhǔn)類型	主要技術(shù)內(nèi)容
金屬材料產(chǎn)品規(guī)范	規(guī)定材料的成分極限、熔煉和合金化的基本方法、加工和成型工藝、產(chǎn)品的熱處理；規(guī)定產(chǎn)品某一性能的要求，如拉伸強(qiáng)度、延伸率、硬度、顯微組織、表面特性或產(chǎn)品其他有關(guān)性能；規(guī)定能夠被控制并且能有統(tǒng)計積累極限數(shù)據(jù)的重要使用性能；規(guī)定相關(guān)的檢驗方法和檢驗規(guī)則。
非金屬材料產(chǎn)品規(guī)范	大多數(shù)非金屬材料規(guī)范是依據(jù)各項性能的極限規(guī)定和試驗而制定的，而不是像金屬材料那樣通過控制產(chǎn)品的成分和制造工藝。
工藝規(guī)范	一般規(guī)定一種工藝的主要材料、設(shè)備、制備方法、關(guān)鍵步驟、控制要求及各項性能要求。這種規(guī)范并不提供工藝一步一步如何進(jìn)行的細(xì)節(jié)，因為通常有許多種方法來完成同一工藝步驟。工藝規(guī)范的格式與AMS材料規(guī)范格式不同，它主要根據(jù)工藝的需求而定。

專業(yè)委員會代號	專業(yè)委員會的業(yè)務(wù)范圍	備注
AMS-B	機(jī)械加工、工藝和流體
AMS-D	非鐵合金
AMS-E	碳鋼、低合金鋼和特殊鋼及合金	含焊接、鋼的純潔度
AMS-F	耐蝕和耐熱合金	含鐵合金鑄件
AMS-G	鈦合金、鈹和難熔材料
AMEC	宇航工程材料
AMS-CE	彈性體（橡膠）
AMS-P	聚合物和復(fù)合材料
AMS-CARC	飛機(jī)復(fù)合材料修補(bǔ)	含空氣管路系統(tǒng)檢驗和修補(bǔ)狀態(tài)、修補(bǔ)材料、修補(bǔ)技術(shù)TG、檢驗、設(shè)計、培訓(xùn)、分析修補(bǔ)技術(shù)
AMS G-8	有機(jī)涂料	含腐蝕和一般試驗方法、表面準(zhǔn)備和清理、外觀和耐久性
AMS G-9	宇航密封	含新密封劑規(guī)范、有害廢物、密封劑去除技術(shù)、密封和加工表面制備、燃油箱
AMS-J	宇航用化學(xué)品和材料
AMS-M	宇航潤滑脂
AMS-K	無損檢測方法和工藝	含磁粉和滲透檢驗方法，電子NDT

ASTM美國材料與試驗協(xié)會

簡介

ASTM是全世界最大的資源性標(biāo)準(zhǔn)制定組織，系美國材料與試驗學(xué)會（AMERCAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS）的簡稱，該學(xué)會是從事產(chǎn)業(yè)原材料標(biāo)準(zhǔn)化的一個非官方組織，成立于1896年，總部設(shè)在費(fèi)城，是美國資格最老、規(guī)模最大的學(xué)術(shù)團(tuán)體之一。由140多個技術(shù)委員會參與ASTM標(biāo)準(zhǔn)制定。目前出版了12000多個標(biāo)準(zhǔn)，覆蓋了鋼鐵、油漆、塑料、紡織、石油、建筑、環(huán)境電子產(chǎn)品、設(shè)備、先進(jìn)材料等。被世界廣泛接受。

類型

ASTM發(fā)布了六種不同的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，定義為：

A.測試方法：測試的既定程序。

B.實踐：一組確定的指令，用于執(zhí)行一個或多個與測試結(jié)果無關(guān)的特定操作。

C.規(guī)格：材料，產(chǎn)品，系統(tǒng)或服務(wù)需要滿足的要求。

D.分類：根據(jù)相似的特征（例如來源，組成，特性或用途）對材料，產(chǎn)品，系統(tǒng)或服務(wù)進(jìn)行系統(tǒng)的安排/劃分。

E.指南：有關(guān)一系列其他選項的信息，其中不包括已建議的特定操作方法。

F.術(shù)語：術(shù)語的定義和符號，縮寫或首字母縮寫的解釋。

編號規(guī)則

ASTM標(biāo)準(zhǔn)用標(biāo)準(zhǔn)代號+字母分類代碼+標(biāo)準(zhǔn)序號+制定年份+標(biāo)準(zhǔn)英文名稱來表示。

例如：

ASTM A 915/915M 2003

代碼	材料分類名稱
A	黑色金屬
B	有色金屬
C	水泥、陶瓷、混凝土與磚石材料
D	其他各種材料（石油）
E	雜類
F	特殊用途材料（電子材料、防震材料）

ASME美國機(jī)械工程師協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)

簡介

ASME是American Society of Mechanical Engineers（美國機(jī)械工程師協(xié)會）的英文縮寫。美國機(jī)械工程師協(xié)會成立于1880年，在世界各地建有分部，是一個有很大權(quán)威和影響的國際性學(xué)術(shù)組織。ASME主要從事發(fā)展機(jī)械工程及其有關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)技術(shù)，鼓勵基礎(chǔ)研究，促進(jìn)學(xué)術(shù)交流，發(fā)展與其他工程學(xué)、協(xié)會的合作，開展標(biāo)準(zhǔn)化活動，制定機(jī)械規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。它擁有125000個成員，管理著全世界最大的技術(shù)出版署，主持每年30個技術(shù)會議，200個專業(yè)發(fā)展課程，并制訂了許多工業(yè)和制造標(biāo)準(zhǔn)。

ASME是美國機(jī)械工程師學(xué)會的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，只有在地方政府的安全監(jiān)察部門以法律形式認(rèn)可情況下才能成為法定控制產(chǎn)品質(zhì)量的技術(shù)法規(guī)。ASME規(guī)范包括卷、冊、增補(bǔ)、條款解釋、規(guī)范案例。此外，ASME還是ANSI五個發(fā)起單位之一。ANSI的機(jī)械類標(biāo)準(zhǔn)，主要由它協(xié)助提出，并代表美國家標(biāo)準(zhǔn)委員會技術(shù)顧問小組，參加ISO的活動。

ASME鍋爐及壓力容器規(guī)范共12卷，包括鍋爐、壓力容器(移動式和固定式)、核容器、各種材料、無損檢測、焊接和釬接評定等，一切鍋爐和壓力容器的建造(包括材料、設(shè)計、制造、檢驗、試驗、檢查、認(rèn)證和泄壓等)工作，都可以在ASME規(guī)范范圍內(nèi)解決。本世紀(jì)起陸續(xù)補(bǔ)充了建造后的指導(dǎo)性規(guī)則，如PCC-1、2和3等（Post ConstructionCommittee，PCC），即不僅要符合建造規(guī)則，還要遵守裝配、修復(fù)等規(guī)則，以保證安全使用。

認(rèn)證項目

ASME認(rèn)證項目包括以下四大類：
鍋爐及壓力容器（BPV）
核動力裝置（N-Type）
核原料（QSC）

樹脂及塑料容器（RTP）

根據(jù)不同的產(chǎn)品，ASME向生產(chǎn)企業(yè)授予25種鋼印以及相應(yīng)的認(rèn)證證書。

比如：

壓力容器類使用U鋼印；
鍋爐類產(chǎn)品使用H鋼印；
核動力裝置使用N鋼印。

AISI美國鋼鐵協(xié)會

簡介

AISI成立于1855年，是單純的鋼鐵標(biāo)準(zhǔn)。

AISI和ASTM是美國的兩種行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，其推行機(jī)構(gòu)不同，但是指向材料的含義是一樣的。AISI——美國鋼鐵學(xué)會標(biāo)準(zhǔn)，ASTM ——美國材料與試驗協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)。同一鋼材在兩個標(biāo)準(zhǔn)里面成分略有不同，但性能基本一致。

命名規(guī)則

采用三位阿拉伯?dāng)?shù)字表示。第一位數(shù)字表示類別，第二、三位數(shù)字表示順序號。

第一位數(shù)字類別：

2：Cr-Ni-Mn系；

3：Cr-Ni系；

4：Cr系；

5：低Cr系

（6：沉淀硬化系）

舉例：201、304、403，504。

SAE美國汽車工程師學(xué)會

簡介

全名“美國汽車工程師學(xué)會”，是美國及世界汽車工業(yè)（包括航空和海洋）最具影響力的學(xué)術(shù)組織之一。該協(xié)會最早成立于1902年，當(dāng)時名稱為美國汽車工程師協(xié)會，負(fù)責(zé)研究并制定轎車、載重車、工程車、飛機(jī)、發(fā)動機(jī)、材料及制造等領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)。1910年，該協(xié)會接管了特許汽車制造商協(xié)會（ALAM）機(jī)械分部的技術(shù)數(shù)據(jù)編制工作，成為美國汽車工業(yè)的專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)委員會。1916年，該協(xié)會又與美國航空工程師協(xié)會（ASAE）和拖拉機(jī)工程師協(xié)會（STE）合并。此后不久，全國（美國）內(nèi)燃機(jī)與船舶制造商協(xié)會（NAEBM）和全國（美國）燃?xì)廨啓C(jī)協(xié)會（NGEA）將其工程與標(biāo)準(zhǔn)化工作并入SAE。1917年2月，SAE正式定名為美國機(jī)動工程師協(xié)會。

目前，SAE擁有來自100多個國家的超過138000名會員,標(biāo)準(zhǔn)共計35000余項，包含現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)10000余項，非現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)25000余項。SAE所制定的標(biāo)準(zhǔn)不僅應(yīng)用于汽車行業(yè)，還廣泛應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域。航空標(biāo)準(zhǔn)主要由SAE航空航天理事會下設(shè)的9個分部的62個技術(shù)委員會組織制定，覆蓋民機(jī)系統(tǒng)、設(shè)備、標(biāo)準(zhǔn)件、發(fā)動機(jī)、可靠性、維修性等方面的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。涉及民航發(fā)動機(jī)領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)包括：燃油及潤滑油標(biāo)準(zhǔn)、緊固件標(biāo)準(zhǔn)、活塞環(huán)標(biāo)準(zhǔn)、內(nèi)部氣候控制標(biāo)準(zhǔn)、燃油噴射系統(tǒng)及試驗方法標(biāo)準(zhǔn)、冷卻系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)等。

分類

SAE標(biāo)準(zhǔn)分為三種：

航空航天材料標(biāo)準(zhǔn)（Aerospace Material Specifications）；
航空航天標(biāo)準(zhǔn)(AerospaceStandards)；
地面車輛標(biāo)準(zhǔn)(Ground Vehicle Standards)。

其中，航空航天材料標(biāo)準(zhǔn)又分為“英制”和“公制”兩種；航空航天標(biāo)準(zhǔn)又包括：航空航天信息報告、航空航天資源文件、航空航天推薦慣例、航空航天標(biāo)準(zhǔn)（英制）、航空航天標(biāo)準(zhǔn)（公制）、航空航天推薦慣例（公制）。

UNS美國統(tǒng)一編號系統(tǒng)

簡介

美國對金屬與合金制定了統(tǒng)一的數(shù)字代號標(biāo)準(zhǔn)，稱為"金屬和合金統(tǒng)一數(shù)字編號系統(tǒng)"，即UNS（Unified Numbering System for Metals and Alloys），用數(shù)字對各種有色金屬和鋼鐵材料進(jìn)行統(tǒng)一編號。

UNS編號系統(tǒng)使牌號的對照比較簡單明了，但并非各國所有的牌號都能在UNS編號系統(tǒng)中找到相同或相似的牌號。這是因為UNS編號系統(tǒng)基本上是反映美國的狀況，而且目前UNS編號數(shù)量還有限，加上各國在合金化特點、要求等方面情況各異、所以，美國以外的眾多外國牌號，尚不能在UNS編號系統(tǒng)中找出相同或相似的牌號。

編號

SAE美國汽車工程師協(xié)會和ASTM美國材料與試驗協(xié)會的“金屬與合金統(tǒng)一數(shù)字代號體系”(“UNS”體系)，包括17個數(shù)字代號系列，每一系列由一個固定的前綴字母和五個數(shù)字組成，在大多數(shù)情況下，一個前綴字母表示同一類型的金屬。這個統(tǒng)一數(shù)字代號體系，基本上是在各個協(xié)會組織原有各種材料編號體系的基礎(chǔ)上，稍作變動，合并統(tǒng)一而成的。

D00001~D99999	規(guī)定力學(xué)性能鋼
F00001~F99999	鑄鐵
G00001~G99999	AISl和SAE磺鋼廈臺金鋼
H00001~H99999	A1S1可淬透性鋼	前綴字母“H”為“HARDENABILITY”（可淬透的）的第一個字母
J00001~J99999	鑄鋼（工具鋼除外）
K00001~K99999	雜類鋼及鐵基臺金
S00001~S99999	耐熱及耐蝕（不銹）鋼	前綴字母”*S”為“STAINLESS”（不銹）的第一個字母
T00001~T99999	工具鋼	前綴字母“T”為。TOOL”（工具）的第一個字母