ISO 6306:2019
鋼產(chǎn)品標準中化學(xué)元素排列順序的標準化
長期以來，鋼鐵產(chǎn)品標準中所列化學(xué)元素的排列順序方面，一直沒有實現(xiàn)標準化。不同標準化組織（ISO，EN，ASTM，JIS，GB/T等）制定的鋼產(chǎn)品標準中，在產(chǎn)品標準中化學(xué)元素排列順序的做法方面，存在很大差異。
這被認為是造成混亂的一個潛在因素。
因為非標準化的化學(xué)元素排列順序，會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)字或金錢來對這種混亂進行衡量，但無序所造成的混亂是確實存在的，而且這些被增加的成本也本可節(jié)省。
與此同時，隨著貿(mào)易全球化、標準國際化的趨勢日益明朗，使用計算機存儲、處理和檢索信息也是大勢所趨，這相應(yīng)大大地增加了化學(xué)元素排序標準化的必要性，尤其是當多個來源的鋼產(chǎn)品數(shù)據(jù)用同一臺計算機處理時。
與此同時，人們也越來越認識到各個層級的標準化給日常貿(mào)易和生產(chǎn)帶來的長期利好。
對于ISO/Motor SC4來說，ISO 6306:2019標準的發(fā)布顯得尤其重要，因為該分技術(shù)委員會涉及到許多“可熱處理鋼和不銹鋼”領(lǐng)域的鋼產(chǎn)品技術(shù)標準。
令人欣喜的是，目前，ISO/Motor sc4分技術(shù)委員會已就制定的鋼產(chǎn)品國際標準的前五個元素，達成了一定程度的國際共識，并把這種共識納入到ISO 6306:2019的推薦做法中。
ISO 6306:2019規(guī)定了產(chǎn)品標準應(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，該標準也明確指出，但該規(guī)則不適用于鑄鐵類產(chǎn)品標準。
按照該標準的規(guī)定，鋼中的化學(xué)元素被分為3組。這些組的編號本身并沒有真正的技術(shù)含義，但它們提供了一種最簡單的方法，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。當規(guī)定的鋼牌號中含有1個及以上這樣的化學(xué)元素時，它們應(yīng)按照化學(xué)元素符號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)元素通常會出現(xiàn)在各種商用鋼中。
第3組元素中只有1個，即氫（H）元素。
因此，鋼標準中推薦的化學(xué)元素的排列順序為：
1. C，Si，Mn，P，S，[Ni]，Cr，[Ni]，Mo，[Ni]，N；
2. 根據(jù)化學(xué)元素符號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)品標準時應(yīng)采用的規(guī)定。
與此同時，考慮到標準的自愿性屬性，其他ISO的分技術(shù)委員或其他國家和區(qū)域性標準制定組織，在制定相關(guān)鋼產(chǎn)品標準時，也可自愿采用。
另外，在ISO 6306:2019的前言中還特別提到，鋼中單個化學(xué)元素百分含量小數(shù)點后的有效位數(shù)的規(guī)定，應(yīng)符合 ASTM A751的規(guī)定。
那么，讓我們再看看A751對有效位數(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)定了單個化學(xué)元素百分含量小數(shù)點后的有效位數(shù)的規(guī)定。
1. 當單個化學(xué)元素的百分含量不大于0.010%時，小數(shù)點之后的最大有效位數(shù)應(yīng)是4位，或用ppm表示；
2. 當單個化學(xué)元素的百分含量大于0.010%，且不大于0.10%時，小數(shù)點之后的最大有效位數(shù)應(yīng)是3位；
3. 當單個化學(xué)元素的百分含量大于0.10%，且不大于3.0%時，小數(shù)點之后的最大有效位數(shù)應(yīng)是2位；
4. 當單個化學(xué)元素的百分含量大于3.0%時，小數(shù)點之后的最大有效位數(shù)應(yīng)是1位。
第4.3部分規(guī)定，當單個化學(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，小數(shù)點之后的有效位數(shù)，將由上限所表示的數(shù)值來決定。
例如，對于單個化學(xué)元素，當其最小值小于0.10%，且最大值大于3.0%時，小數(shù)點之后的最大有效位數(shù)應(yīng)是1位。
第4.4部分規(guī)定，標準制定機構(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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最后講講在閱讀標準中經(jīng)常被提及，但容易引起混淆的幾個化學(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，還會含有少量其它化學(xué)元素。對每個可能出現(xiàn)的未規(guī)定化學(xué)元素進行規(guī)定，無疑是一件徒勞無益的事情。盡管制造商通常會檢測并報告這些化學(xué)元素。
另外，化學(xué)元素的分析及報告，應(yīng)僅限于產(chǎn)品標準中規(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)品標準中規(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)品標準的規(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，在中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會六屆二次理事（擴大）會議上，中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會黨委書記、執(zhí)行會長何文波作了題為《堅持創(chuàng)新引領(lǐng) 全面推進鋼鐵工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展》的報告，引起行業(yè)廣泛關(guān)注。
報告特別提到了“標準賦能，引導(dǎo)鋼鐵工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展方向”，“高標準是高質(zhì)量的保證。習(xí)近平總書記曾指出：標準助推創(chuàng)新發(fā)展，標準引領(lǐng)時代進步。推動鋼鐵行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，高標準引領(lǐng)是關(guān)鍵?！?。
“十三五”期間，中國鋼鐵行業(yè)以創(chuàng)新為牽引，推進標準化工作，堅持標準與產(chǎn)業(yè)發(fā)展、用戶需求相結(jié)合，基本形成了以國標、行標、團標為主，層次分明、結(jié)構(gòu)合理、專業(yè)配套、可操作性強、技術(shù)水平較高的標準體系，用先進標準支撐和引領(lǐng)鋼鐵行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
從2000年至今，提出并成功立項鋼鐵冶金相關(guān)國際標準提案66項，發(fā)布國際標準32項，推動了中國鋼鐵產(chǎn)品和技術(shù)走出去。
正如2012年第43屆標準日主題所言，“減損耗，增收益――標準提高效率”，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)展方向的全球公認標準。
一個標準，一次檢驗，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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