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一文了解美國(guó)材料標(biāo)準(zhǔn)體系

2023-01-17 11:46:12 作者：材易通來(lái)源：材易通分享至：

標(biāo)準(zhǔn)常按照使用范圍分為：國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、區(qū)域標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)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(shí)現(xiàn)一個(gè)國(guó)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(gè)國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)體系;與實(shí)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(wú)論是生產(chǎn)工廠、分銷商，還是最終產(chǎn)品的使用者、用戶，對(duì)于某一類或者某一個(gè)材料的理解都是根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，每個(gè)國(guó)家對(duì)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(guó)材料的常見(jiàn)標(biāo)準(zhǔn)體系。

美國(guó)材料標(biāo)準(zhǔn)體系

美國(guó)大約有幾百個(gè)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(huì)、工貿(mào)協(xié)會(huì)、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(jiàn)的有ANSI（美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)）、ASTM（美國(guó)材料與實(shí)驗(yàn)學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)）、ASME（美國(guó)機(jī)械工程師協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)）、AISI（美國(guó)鋼鐵學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)）等。

簡(jiǎn)寫	標(biāo)準(zhǔn)名
AA	美國(guó)鋁業(yè)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)
ABS	美國(guó)船級(jí)社標(biāo)準(zhǔn)
ACI	美國(guó)合金鑄造學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)
AFS	美國(guó)鑄造協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)
ANSI	美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)
ASTM	美國(guó)材料與實(shí)驗(yàn)學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)
AISI	美國(guó)鋼鐵學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)
ASME	美國(guó)機(jī)械工程師協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)
AMS	美國(guó)宇宙航空材料規(guī)范
AWS	美國(guó)焊接協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)
API	美國(guó)石油學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)
CDA	美國(guó)銅業(yè)發(fā)展協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)
MIL	美國(guó)軍用標(biāo)準(zhǔn)
SAE	國(guó)際自動(dòng)機(jī)工程師學(xué)會(huì)
UNS	美國(guó)統(tǒng)一編號(hào)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(tái)收錄了80多個(gè)國(guó)家地區(qū)/組織的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)。

下面對(duì)常見(jiàn)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行介紹：

ANSI美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

簡(jiǎn)介

美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會(huì)成立于1918年，為非盈利性得民間標(biāo)準(zhǔn)化團(tuán)體，實(shí)際上已成為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化中心，各界標(biāo)準(zhǔn)化活動(dòng)都圍繞其進(jìn)行。ANSI的標(biāo)準(zhǔn)廣泛應(yīng)用于整個(gè)工業(yè)，該協(xié)會(huì)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(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，其標(biāo)準(zhǔn)號(hào)采用雙編號(hào)如ANSI/ASTM，牌號(hào)則是采用另一編號(hào)標(biāo)準(zhǔn)中的牌號(hào)。目前，美國(guó)已有約近三百個(gè)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(qǐng)專家或者專業(yè)團(tuán)體投票，將結(jié)果報(bào)ANSI設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)評(píng)審會(huì)批準(zhǔn)；
委員會(huì)法：ANSI技術(shù)委員會(huì)和其他機(jī)構(gòu)組織委員會(huì)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(píng)審會(huì)審核批準(zhǔn)。
從各專業(yè)學(xué)會(huì)、協(xié)會(huì)團(tuán)體指定的標(biāo)準(zhǔn)中，將較為成熟的，對(duì)全國(guó)有普遍意義的標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)ANSI各技術(shù)委員會(huì)審核后，提升為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

AMS美國(guó)宇航材料規(guī)范

簡(jiǎn)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(jì)和生產(chǎn)以及政府采購(gòu)。從1939年至2002年，美國(guó)SAE的航空材料分會(huì)已發(fā)布了2450份AMS標(biāo)準(zhǔn)，這源自于供需雙方對(duì)工業(yè)生產(chǎn)通用材料規(guī)范的需求。

標(biāo)準(zhǔn)特點(diǎn)

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(jì)積累極限數(shù)據(jù)的重要使用性能；規(guī)定相關(guān)的檢驗(yàn)方法和檢驗(yàn)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(xiàng)性能的極限規(guī)定和試驗(yàn)而制定的，而不是像金屬材料那樣通過(guò)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(xiàng)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?yàn)橥ǔＳ性S多種方法來(lái)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(huì)代號(hào)	專業(yè)委員會(huì)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(yàn)和修補(bǔ)狀態(tài)、修補(bǔ)材料、修補(bǔ)技術(shù)TG、檢驗(yàn)、設(shè)計(jì)、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(yàn)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(rùn)滑脂
AMS-K	無(wú)損檢測(cè)方法和工藝	含磁粉和滲透檢驗(yàn)方法，電子NDT

ASTM美國(guó)材料與試驗(yàn)協(xié)會(huì)

簡(jiǎn)介

ASTM是全世界最大的資源性標(biāo)準(zhǔn)制定組織，系美國(guó)材料與試驗(yàn)學(xué)會(huì)（AMERCAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS）的簡(jiǎn)稱，該學(xué)會(huì)是從事產(chǎn)業(yè)原材料標(biāo)準(zhǔn)化的一個(gè)非官方組織，成立于1896年，總部設(shè)在費(fèi)城，是美國(guó)資格最老、規(guī)模最大的學(xué)術(shù)團(tuán)體之一。由140多個(gè)技術(shù)委員會(huì)參與ASTM標(biāo)準(zhǔn)制定。目前出版了12000多個(gè)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(cè)試方法：測(cè)試的既定程序。

B.實(shí)踐：一組確定的指令，用于執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)與測(cè)試結(jié)果無(wú)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(lái)源，組成，特性或用途）對(duì)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(xiàng)的信息，其中不包括已建議的特定操作方法。

F.術(shù)語(yǔ)：術(shù)語(yǔ)的定義和符號(hào)，縮寫或首字母縮寫的解釋。

編號(hào)規(guī)則

ASTM標(biāo)準(zhǔn)用標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)+字母分類代碼+標(biāo)準(zhǔn)序號(hào)+制定年份+標(biāo)準(zhǔn)英文名稱來(lái)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(guó)機(jī)械工程師協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)

簡(jiǎn)介

ASME是American Society of Mechanical Engineers（美國(guó)機(jī)械工程師協(xié)會(huì)）的英文縮寫。美國(guó)機(jī)械工程師協(xié)會(huì)成立于1880年，在世界各地建有分部，是一個(gè)有很大權(quán)威和影響的國(guó)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(lì)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(huì)的合作，開展標(biāo)準(zhǔn)化活動(dòng)，制定機(jī)械規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。它擁有125000個(gè)成員，管理著全世界最大的技術(shù)出版署，主持每年30個(gè)技術(shù)會(huì)議，200個(gè)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(guó)機(jī)械工程師學(xué)會(huì)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(cè)、增補(bǔ)、條款解釋、規(guī)范案例。此外，ASME還是ANSI五個(gè)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(guó)家標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)技術(shù)顧問(wèn)小組，參加ISO的活動(dòng)。

ASME鍋爐及壓力容器規(guī)范共12卷，包括鍋爐、壓力容器(移動(dòng)式和固定式)、核容器、各種材料、無(wú)損檢測(cè)、焊接和釬接評(píng)定等，一切鍋爐和壓力容器的建造(包括材料、設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)、試驗(yàn)、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(xiàng)目

ASME認(rèn)證項(xiàng)目包括以下四大類：
鍋爐及壓力容器（BPV）
核動(dòng)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(dòng)力裝置使用N鋼印。

AISI美國(guó)鋼鐵協(xié)會(huì)

簡(jiǎn)介

AISI成立于1855年，是單純的鋼鐵標(biāo)準(zhǔn)。

AISI和ASTM是美國(guó)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(guó)鋼鐵學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)，ASTM ——美國(guó)材料與試驗(yàn)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)。同一鋼材在兩個(gè)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(hào)。

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(guó)汽車工程師學(xué)會(huì)

簡(jiǎn)介

全名“美國(guó)汽車工程師學(xué)會(huì)”，是美國(guó)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(huì)最早成立于1902年，當(dāng)時(shí)名稱為美國(guó)汽車工程師協(xié)會(huì)，負(fù)責(zé)研究并制定轎車、載重車、工程車、飛機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)、材料及制造等領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)。1910年，該協(xié)會(huì)接管了特許汽車制造商協(xié)會(huì)（ALAM）機(jī)械分部的技術(shù)數(shù)據(jù)編制工作，成為美國(guó)汽車工業(yè)的專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)。1916年，該協(xié)會(huì)又與美國(guó)航空工程師協(xié)會(huì)（ASAE）和拖拉機(jī)工程師協(xié)會(huì)（STE）合并。此后不久，全國(guó)（美國(guó)）內(nèi)燃機(jī)與船舶制造商協(xié)會(huì)（NAEBM）和全國(guó)（美國(guó)）燃?xì)廨啓C(jī)協(xié)會(huì)（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(guó)機(jī)動(dòng)工程師協(xié)會(huì)。

目前，SAE擁有來(lái)自100多個(gè)國(guó)家的超過(guò)138000名會(huì)員,標(biāo)準(zhǔn)共計(jì)35000余項(xiàng)，包含現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)10000余項(xiàng)，非現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)25000余項(xiàng)。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(huì)下設(shè)的9個(gè)分部的62個(gè)技術(shù)委員會(huì)組織制定，覆蓋民機(jī)系統(tǒng)、設(shè)備、標(biāo)準(zhǔn)件、發(fā)動(dòng)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(dòng)機(jī)領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)包括：燃油及潤(rùn)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(yàn)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(bào)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(guó)統(tǒng)一編號(hào)系統(tǒng)

簡(jiǎn)介

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

UNS編號(hào)系統(tǒng)使牌號(hào)的對(duì)照比較簡(jiǎn)單明了，但并非各國(guó)所有的牌號(hào)都能在UNS編號(hào)系統(tǒng)中找到相同或相似的牌號(hào)。這是因?yàn)閁NS編號(hào)系統(tǒng)基本上是反映美國(guó)的狀況，而且目前UNS編號(hào)數(shù)量還有限，加上各國(guó)在合金化特點(diǎn)、要求等方面情況各異、所以，美國(guó)以外的眾多外國(guó)牌號(hào)，尚不能在UNS編號(hào)系統(tǒng)中找出相同或相似的牌號(hào)。

編號(hào)

SAE美國(guó)汽車工程師協(xié)會(huì)和ASTM美國(guó)材料與試驗(yàn)協(xié)會(huì)的“金屬與合金統(tǒng)一數(shù)字代號(hào)體系”(“UNS”體系)，包括17個(gè)數(shù)字代號(hào)系列，每一系列由一個(gè)固定的前綴字母和五個(gè)數(shù)字組成，在大多數(shù)情況下，一個(gè)前綴字母表示同一類型的金屬。這個(gè)統(tǒng)一數(shù)字代號(hào)體系，基本上是在各個(gè)協(xié)會(huì)組織原有各種材料編號(hào)體系的基礎(chǔ)上，稍作變動(dòng)，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(tái)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(gè)字母
J00001~J99999	鑄鋼（工具鋼除外）
K00001~K99999	雜類鋼及鐵基臺(tái)金
S00001~S99999	耐熱及耐蝕（不銹）鋼	前綴字母”*S”為“STAINLESS”（不銹）的第一個(gè)字母
T00001~T99999	工具鋼	前綴字母“T”為。TOOL”（工具）的第一個(gè)字母