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第一部分:钢铁产品牌号表示方法
根据国家标准GB221-79《钢铁产品牌号表示方法》中的要求:产品牌号的命名,采用汉语拼音字母,化学元素符号及阿拉伯数字相结合的方法表示。
GB221-79《钢铁产品牌号表示方法》中,较高含锰量的优质碳素结构钢,在阿拉伯数字后标出锰元素符号。例如,平均含碳量为0.50%、含锰量为0.70-1.00%的镇静钢,其牌号表示为“50Mn”。
上述标准的代替版本为GB221-2000《钢铁产品牌号表示方法》,改变碳素结构钢、低合金高强度结构钢及有关专用钢的牌号表示方法,对其他一些产品,如不锈钢、耐热钢和冷轧硅钢等的牌号表示方法也做了修改。
GB221-2000《钢铁产品牌号表示方法》中,对碳素结构钢、低合金高强度结构钢采用的汉字为代表屈服强度的“屈”,汉语拼音为“QU”,采用符号为大写字母“Q”。屈服点数值(单位为Mpa)和质量等级,脱氧方法等符号表示,按顺序组成牌号。例如:碳素结构钢牌号表示为:Q235AF,Q235BZ;低合金高强度结构钢牌号表示为:Q345C,Q345D。
第二部分:结构用钢命名表示方法
结合以上对于钢铁产品牌号表示方法的摘要,继续描述低合金结构钢中命名方式的演变历程。在标准GBT 1591-88《低合金结构钢》中,金属牌号的命名与GB221-79《钢铁产品牌号表示方法》一致,对于碳含量0.12-0.20%,锰含量1.20-1.60%的金属命名为16Mn。下述关于结构用钢的金属命名将以此牌号作为主角梳理其牌号的变化。
上述标准的代替版本为GBT 1591-94《低合金高强度结构钢》中,钢的牌号由代表屈服点的汉语拼音字母(Q)、屈服点数值、质量等级符号(A、B、C、D、E)三个部分按顺序排列。例如:Q390A。在此版标准GBT 1591-94《低合金高强度结构钢》中,使用新的命名Q345代替了GBT 1591-88《低合金结构钢》中的12MnV、14MnNb、16Mn、16MnRE、18Nb。自此,主角牌号16Mn在结构用钢领域退出舞台,在此之后生产的此种类低合金高强度结构钢用钢与主角一起使用新的牌号Q345。
上述标准的代替版本为GBT 1591-2008《低合金高强度结构钢》中,金属牌号的命名方式与GBT 1591-94《低合金高强度结构钢》保持一致,主角的牌号仍为Q345。
上述标准的代替版本为GBT 1591-2018《低合金高强度结构钢》中,金属牌号的命名方式与GBT 1591-2008《低合金高强度结构钢》保持一致。随着对主角的化学成分调整,制造工艺的改进等变化。主角的化学成分,力学性能如伸长率等产生了变化。除此以外,屈服强度表示方法的变更:从GBT 1591-2008《低合金高强度结构钢》中的下屈服强度变更为GBT 1591-2018《低合金高强度结构钢》中的上屈服强度。综合这些变更,此版本标准中以牌号钢级Q355替代钢级Q345。自此,主角牌号为Q355开始被使用。
第三部分:承压设备用钢命名表示方法
在对结构用碳素钢的牌号命名演变历程进行简单描述之后,开始对压力容器碳素钢和低合金钢锻件的的牌号命名进行描述。在标准JB 4726-2000《压力容器用碳素钢和低合金钢锻件》中,金属钢号的命名与GB221-79《钢铁产品牌号表示方法》一致,对于碳含量0.12-0.20%,锰含量1.20-1.60%的金属钢号命名为16Mn。
上述标准的代替版本为NB/T 47008-2010《承压设备用碳素钢和合金钢锻件》中,金属钢号的命名方式与JB 4726-2000《压力容器用碳素钢和低合金钢锻件》保持一致,钢号为16Mn。
上述标准的代替版本为NB/T 47008-2017《承压设备用碳素钢和合金钢锻件》中,金属牌号的命名方式与NB/T 47008-2010《承压设备用碳素钢和合金钢锻件》保持一致,金属材料牌号仍16Mn。
第四部分:对比举例
需要注意的是,本文中上述第二部分和第三部分中,关于16Mn这个钢号&牌号只在结构用钢的部分被本文称作“主角”。而在承压设备的部分中并未使用这一称呼,而是一直使用“16Mn”。作为本文的构成之一,以在GBT 1591-88《低合金结构钢》和NB/T 47008-2017《承压设备用碳素钢和合金钢锻件》中钢号&牌号相同的名称“16Mn”作为对比,举例说明如果仅指定钢号&牌号而不对其执行标准及其版本进行明确指定的话,不仅可能造成困扰,甚至可能导致材料用错进而导致设备在服役期间出现失效的风险。
以下两幅图中牌号&材料牌号都为16Mn,但其不仅制造方式不同,且力学性能,尤其是冲击性能存在不同的要求。

图1:截图来自GBT 1591-88《低合金结构钢》

图2:截图来自NB/T 47008-2017《承压设备用碳素钢和合金钢锻件》
结束语:
不同标准中的命名钢号&牌号&材料牌号相同的金属,及相同标准不同版本中的命名相同或相近的金属,其化学成分,力学性能等数据并不一定相同。为避免可能出现的困扰,应在合同或者技术文件中,提及的金属材料牌号应完整,包括标准号,版本,交货状态,等。
錘鍜注:
除字母Q,屈服强度,质量等级之外。钢号中还可能包括交货状态,脱氧方式,等。本文未进行相关描述。
本文主体分四个部分:1.钢铁产品牌号表示方法的演变历程;2.结构用钢的牌号&钢号命名的演变历程;3.承压设备用钢的钢号&金属牌号命名的演变历程;4.以不同标准中“16Mn和16Mn”进行比对举例,说明具有相同钢号&牌号&材料牌号的金属制品可能不指唯一,甚至有较大区别。