ISO 6306:2019
鋼產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中化學(xué)元素排列順序的標(biāo)準(zhǔn)化
長(zhǎng)期以來，鋼鐵產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中所列化學(xué)元素的排列順序方面，一直沒有實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。不同標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO，EN，ASTM，JIS，GB/T等）制定的鋼產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中，在產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中化學(xué)元素排列順序的做法方面，存在很大差異。
這被認(rèn)為是造成混亂的一個(gè)潛在因素。
因?yàn)榉菢?biāo)準(zhǔn)化的化學(xué)元素排列順序，會(huì)帶來的使用成本的增加和種種不便。雖然很難用確切的數(shù)字或金錢來對(duì)這種混亂進(jìn)行衡量，但無序所造成的混亂是確實(shí)存在的，而且這些被增加的成本也本可節(jié)省。
與此同時(shí)，隨著貿(mào)易全球化、標(biāo)準(zhǔn)國(guó)際化的趨勢(shì)日益明朗，使用計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)、處理和檢索信息也是大勢(shì)所趨，這相應(yīng)大大地增加了化學(xué)元素排序標(biāo)準(zhǔn)化的必要性，尤其是當(dāng)多個(gè)來源的鋼產(chǎn)品數(shù)據(jù)用同一臺(tái)計(jì)算機(jī)處理時(shí)。
與此同時(shí)，人們也越來越認(rèn)識(shí)到各個(gè)層級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)化給日常貿(mào)易和生產(chǎn)帶來的長(zhǎng)期利好。
對(duì)于ISO/Motor SC4來說，ISO 6306:2019標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布顯得尤其重要，因?yàn)樵摲旨夹g(shù)委員會(huì)涉及到許多“可熱處理鋼和不銹鋼”領(lǐng)域的鋼產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
令人欣喜的是，目前，ISO/Motor sc4分技術(shù)委員會(huì)已就制定的鋼產(chǎn)品國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的前五個(gè)元素，達(dá)成了一定程度的國(guó)際共識(shí)，并把這種共識(shí)納入到ISO 6306:2019的推薦做法中。
ISO 6306:2019規(guī)定了產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)如何排列鋼和大多數(shù)其他鐵基合金中化學(xué)元素的順序，同時(shí)，該標(biāo)準(zhǔn)也明確指出，但該規(guī)則不適用于鑄鐵類產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。
按照該標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，鋼中的化學(xué)元素被分為3組。這些組的編號(hào)本身并沒有真正的技術(shù)含義，但它們提供了一種最簡(jiǎn)單的方法，讓使用者容易記住化學(xué)元素的排列順序。
第1組元素中，包含了在所有類型鋼中，被認(rèn)為是最重要的5種化學(xué)元素，即C（碳）， 硅（Si）， 錳（Mn），磷（P）和硫（S）。在這一組中，還包含了在合金鋼和不銹鋼中被認(rèn)為是次重要的4種化學(xué)元素，即鉻（Cr），鎳（Ni），鉬（Mo）和氮（N）。
第2組元素中，保留給除第1組或第3組化學(xué)元素外的其他任何化學(xué)元素。當(dāng)規(guī)定的鋼牌號(hào)中含有1個(gè)及以上這樣的化學(xué)元素時(shí)，它們應(yīng)按照化學(xué)元素符號(hào)的英文字母順序排列。
第2組化學(xué)元素通常是指以下12種化學(xué)元素：鋁（Al），砷（As），硼（B），鈷（Co），銅（Cu），鈮（Nb），鉛（Pb），錫（Sn），鈦（Ti）釩（V），鎢（W）和鋯（Zr），這些化學(xué)元素通常會(huì)出現(xiàn)在各種商用鋼中。
第3組元素中只有1個(gè)，即氫（H）元素。
因此，鋼標(biāo)準(zhǔn)中推薦的化學(xué)元素的排列順序?yàn)椋?/span>
1. C，Si，Mn，P，S，[Ni]，Cr，[Ni]，Mo，[Ni]，N；
2. 根據(jù)化學(xué)元素符號(hào)的字母順序排列的其他元素，如Al，As，B，Co，Cu，Nb，Pb，Sn，Ti，V，W，Zr；
3. 氫（H）。
以上規(guī)定，在已發(fā)布的ISO 6306:2019中可以查到，并被規(guī)定為ISO/Motor SC4在制定相關(guān)鋼產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)時(shí)應(yīng)采用的規(guī)定。
與此同時(shí)，考慮到標(biāo)準(zhǔn)的自愿性屬性，其他ISO的分技術(shù)委員或其他國(guó)家和區(qū)域性標(biāo)準(zhǔn)制定組織，在制定相關(guān)鋼產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，也可自愿采用。
另外，在ISO 6306:2019的前言中還特別提到，鋼中單個(gè)化學(xué)元素百分含量小數(shù)點(diǎn)后的有效位數(shù)的規(guī)定，應(yīng)符合 ASTM A751的規(guī)定。
那么，讓我們?cè)倏纯碅751對(duì)有效位數(shù)的規(guī)定是怎樣的？
相關(guān)規(guī)定可見ASTM A751 第4章。
第4.1部分規(guī)定，建議參考ASTM E1282作為規(guī)定鋼的化學(xué)成分的指南。
第4.2部分規(guī)定了單個(gè)化學(xué)元素百分含量小數(shù)點(diǎn)后的有效位數(shù)的規(guī)定。
1. 當(dāng)單個(gè)化學(xué)元素的百分含量不大于0.010%時(shí)，小數(shù)點(diǎn)之后的最大有效位數(shù)應(yīng)是4位，或用ppm表示；
2. 當(dāng)單個(gè)化學(xué)元素的百分含量大于0.010%，且不大于0.10%時(shí)，小數(shù)點(diǎn)之后的最大有效位數(shù)應(yīng)是3位；
3. 當(dāng)單個(gè)化學(xué)元素的百分含量大于0.10%，且不大于3.0%時(shí)，小數(shù)點(diǎn)之后的最大有效位數(shù)應(yīng)是2位；
4. 當(dāng)單個(gè)化學(xué)元素的百分含量大于3.0%時(shí)，小數(shù)點(diǎn)之后的最大有效位數(shù)應(yīng)是1位。
第4.3部分規(guī)定，當(dāng)單個(gè)化學(xué)元素的規(guī)定范圍，超過4.2部分規(guī)定的數(shù)值組合范圍時(shí)，小數(shù)點(diǎn)之后的有效位數(shù)，將由上限所表示的數(shù)值來決定。
例如，對(duì)于單個(gè)化學(xué)元素，當(dāng)其最小值小于0.10%，且最大值大于3.0%時(shí)，小數(shù)點(diǎn)之后的最大有效位數(shù)應(yīng)是1位。
第4.4部分規(guī)定，標(biāo)準(zhǔn)制定機(jī)構(gòu)出于技術(shù)方面的考慮，可酌情減少4.2規(guī)定的最大有效位數(shù)。例如，對(duì)不銹鋼來說，鉻含量可以從18.00%修改為到18.0%。但相反的情形則不適用，除了特殊的技術(shù)方面的需要外，不得增加有效數(shù)字的位數(shù)。
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最后講講在閱讀標(biāo)準(zhǔn)中經(jīng)常被提及，但容易引起混淆的幾個(gè)化學(xué)元素的概念。
1. 故意添加的未規(guī)定化學(xué)元素（intentionally added unspecified element）：
這是一類由制造商自主選擇并控制添加的化學(xué)元素，以獲得理想的產(chǎn)品特性。
所有商品化的金屬材料，除了規(guī)定的化學(xué)元素外，還會(huì)含有少量其它化學(xué)元素。對(duì)每個(gè)可能出現(xiàn)的未規(guī)定化學(xué)元素進(jìn)行規(guī)定，無疑是一件徒勞無益的事情。盡管制造商通常會(huì)檢測(cè)并報(bào)告這些化學(xué)元素。
另外，化學(xué)元素的分析及報(bào)告，應(yīng)僅限于產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的化學(xué)元素，而不是諸如“所有其他元素”、“稀土元素”和“剩余”之類的元素組。
2. 殘余化學(xué)元素（residual element）：這是一類在產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的或未規(guī)定的化學(xué)元素，不是生產(chǎn)商故意添加的，它可能源自原材料、耐火材料或空氣中。
3. 規(guī)定化學(xué)元素（specified element）：根據(jù)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，需控制在規(guī)定范圍內(nèi)的元素，有規(guī)定的最大值和/或最小值。
4. 痕量化學(xué)元素（ trace element）：一類可能以極低的濃度出現(xiàn)的殘余元素，通常小于0.01%。
2023年7月31日，在中國(guó)鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì)六屆二次理事（擴(kuò)大）會(huì)議上，中國(guó)鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì)黨委書記、執(zhí)行會(huì)長(zhǎng)何文波作了題為《堅(jiān)持創(chuàng)新引領(lǐng) 全面推進(jìn)鋼鐵工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展》的報(bào)告，引起行業(yè)廣泛關(guān)注。
報(bào)告特別提到了“標(biāo)準(zhǔn)賦能，引導(dǎo)鋼鐵工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展方向”，“高標(biāo)準(zhǔn)是高質(zhì)量的保證。習(xí)近平總書記曾指出：標(biāo)準(zhǔn)助推創(chuàng)新發(fā)展，標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng)時(shí)代進(jìn)步。推動(dòng)鋼鐵行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，高標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng)是關(guān)鍵。”。
“十三五”期間，中國(guó)鋼鐵行業(yè)以創(chuàng)新為牽引，推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化工作，堅(jiān)持標(biāo)準(zhǔn)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展、用戶需求相結(jié)合，基本形成了以國(guó)標(biāo)、行標(biāo)、團(tuán)標(biāo)為主，層次分明、結(jié)構(gòu)合理、專業(yè)配套、可操作性強(qiáng)、技術(shù)水平較高的標(biāo)準(zhǔn)體系，用先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)支撐和引領(lǐng)鋼鐵行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
從2000年至今，提出并成功立項(xiàng)鋼鐵冶金相關(guān)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)提案66項(xiàng)，發(fā)布國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)32項(xiàng)，推動(dòng)了中國(guó)鋼鐵產(chǎn)品和技術(shù)走出去。
正如2012年第43屆標(biāo)準(zhǔn)日主題所言，“減損耗，增收益――標(biāo)準(zhǔn)提高效率”，高質(zhì)量發(fā)展的路上，需要開發(fā)更多引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展方向的全球公認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)。
一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，一次檢驗(yàn)，全球接受。
[1] ISO 6306:2019 Chemical analysis of steel -- Order of listing elements in steel standards
[2] ASTM A751, Standard Test Methods, Practices, and Terminology for Chemical Ana is of Steel Products
https://mp.weixin.qq.com/s/l6SJI_DA3j3VpXKRZpM_ng
文章來源：知鋼
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