一文了解美国材料标准体系

2023-01-17 11:46:12 作者：材易通来源：材易通分享至：

标准常按照使用范围分为：国际标准、区域标准、国家标准、专/行业标准、地方标准、企业标准。按照内容可分为：基础标准、产品标准、辅助产品标准、原材料标准、方法标准。按照成熟程度分为：法定标准、推荐标准、试行标准、标准草案。

标准体系

标准体系是一定范围内的标准按其内在联系形成的科学有机整体。与实现一个国家的标准化目的有关的所有标准，可以形成一个国家的标准体系;与实现某种产品的标准化目的有关的标准，可以形成该种产品的标准体系。

标准

标准体系的组成单元是标准。标准指的是为确保产品、服务和工艺，经协商一致制定的规范性文件。

在材料行业，在生产、制造和销售之间，标准扮演的是最为重要的沟通角色。无论是生产工厂、分销商，还是最终产品的使用者、用户，对于某一类或者某一个材料的理解都是根据标准进行，每个国家对于这些产品都有相应的执行标准。

今天我们总结归纳美国材料的常见标准体系。

美国材料标准体系

美国大约有几百个机构制定各自的标准，其中既包括政府机构、也包括非政府机构，如标准化机构、科学和专业协会、工贸协会、其他社团组织，以及非正式标准制定机构等。

其中涉及材料的标准化机构就有20多家，常见的有ANSI（美国国家标准）、ASTM（美国材料与实验学会标准）、ASME（美国机械工程师协会标准）、AISI（美国钢铁学会标准）等。

简写	标准名
AA	美国铝业协会标准
ABS	美国船级社标准
ACI	美国合金铸造学会标准
AFS	美国铸造协会标准
ANSI	美国国家标准
ASTM	美国材料与实验学会标准
AISI	美国钢铁学会标准
ASME	美国机械工程师协会标准
AMS	美国宇宙航空材料规范
AWS	美国焊接协会标准
API	美国石油学会标准
CDA	美国铜业发展协会标准
MIL	美国军用标准
SAE	国际自动机工程师学会
UNS	美国统一编号系统

注：标红色的标准在材易通中均可查询，材易通后台收录了80多个国家地区/组织的标准数据。

下面对常见的标准进行介绍：

ANSI美国国家标准

简介

美国国家标准学会成立于1918年，为非盈利性得民间标准化团体，实际上已成为国家标准化中心，各界标准化活动都围绕其进行。ANSI的标准广泛应用于整个工业，该协会本身不制定标准，只是从其他标准化机构中选取一部分标准发布为国家标准，其标准号采用双编号如ANSI/ASTM，牌号则是采用另一编号标准中的牌号。目前，美国已有约近三百个标准化组织获得了ANSI的认可。

编制方法规则

投票调查法：邀请专家或者专业团体投票，将结果报ANSI设计的标准评审会批准；
委员会法：ANSI技术委员会和其他机构组织委员会代表拟定标准草案，全体委员投票表决，最后由标准评审会审核批准。
从各专业学会、协会团体指定的标准中，将较为成熟的，对全国有普遍意义的标准，经ANSI各技术委员会审核后，提升为国家标准。

AMS美国宇航材料规范

简介

AMS是宇航材料规范，主要面向航空和航天工业的，该标准应用于全球范围内航空飞行器零件、系统的设计和生产以及政府采购。从1939年至2002年，美国SAE的航空材料分会已发布了2450份AMS标准，这源自于供需双方对工业生产通用材料规范的需求。

标准特点

AMS标准的类型大致分为3类：

金属材料产品规范；

非金属材料产品规范；

工艺规范。

标准类型	主要技术内容
金属材料产品规范	规定材料的成分极限、熔炼和合金化的基本方法、加工和成型工艺、产品的热处理；规定产品某一性能的要求，如拉伸强度、延伸率、硬度、显微组织、表面特性或产品其他有关性能；规定能够被控制并且能有统计积累极限数据的重要使用性能；规定相关的检验方法和检验规则。
非金属材料产品规范	大多数非金属材料规范是依据各项性能的极限规定和试验而制定的，而不是像金属材料那样通过控制产品的成分和制造工艺。
工艺规范	一般规定一种工艺的主要材料、设备、制备方法、关键步骤、控制要求及各项性能要求。这种规范并不提供工艺一步一步如何进行的细节，因为通常有许多种方法来完成同一工艺步骤。工艺规范的格式与AMS材料规范格式不同，它主要根据工艺的需求而定。

专业委员会代号	专业委员会的业务范围	备注
AMS-B	机械加工、工艺和流体
AMS-D	非铁合金
AMS-E	碳钢、低合金钢和特殊钢及合金	含焊接、钢的纯洁度
AMS-F	耐蚀和耐热合金	含铁合金铸件
AMS-G	钛合金、铍和难熔材料
AMEC	宇航工程材料
AMS-CE	弹性体（橡胶）
AMS-P	聚合物和复合材料
AMS-CARC	飞机复合材料修补	含空气管路系统检验和修补状态、修补材料、修补技术TG、检验、设计、培训、分析修补技术
AMS G-8	有机涂料	含腐蚀和一般试验方法、表面准备和清理、外观和耐久性
AMS G-9	宇航密封	含新密封剂规范、有害废物、密封剂去除技术、密封和加工表面制备、燃油箱
AMS-J	宇航用化学品和材料
AMS-M	宇航润滑脂
AMS-K	无损检测方法和工艺	含磁粉和渗透检验方法，电子NDT

ASTM美国材料与试验协会

简介

ASTM是全世界最大的资源性标准制定组织，系美国材料与试验学会（AMERCAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS）的简称，该学会是从事产业原材料标准化的一个非官方组织，成立于1896年，总部设在费城，是美国资格最老、规模最大的学术团体之一。由140多个技术委员会参与ASTM标准制定。目前出版了12000多个标准，覆盖了钢铁、油漆、塑料、纺织、石油、建筑、环境电子产品、设备、先进材料等。被世界广泛接受。

类型

ASTM发布了六种不同的产品标准，定义为：

A.测试方法：测试的既定程序。

B.实践：一组确定的指令，用于执行一个或多个与测试结果无关的特定操作。

C.规格：材料，产品，系统或服务需要满足的要求。

D.分类：根据相似的特征（例如来源，组成，特性或用途）对材料，产品，系统或服务进行系统的安排/划分。

E.指南：有关一系列其他选项的信息，其中不包括已建议的特定操作方法。

F.术语：术语的定义和符号，缩写或首字母缩写的解释。

编号规则

ASTM标准用标准代号+字母分类代码+标准序号+制定年份+标准英文名称来表示。

例如：

ASTM A 915/915M 2003

代码	材料分类名称
A	黑色金属
B	有色金属
C	水泥、陶瓷、混凝土与砖石材料
D	其他各种材料（石油）
E	杂类
F	特殊用途材料（电子材料、防震材料）

ASME美国机械工程师协会标准

简介

ASME是American Society of Mechanical Engineers（美国机械工程师协会）的英文缩写。美国机械工程师协会成立于1880年，在世界各地建有分部，是一个有很大权威和影响的国际性学术组织。ASME主要从事发展机械工程及其有关领域的科学技术，鼓励基础研究，促进学术交流，发展与其他工程学、协会的合作，开展标准化活动，制定机械规范和标准。它拥有125000个成员，管理着全世界最大的技术出版署，主持每年30个技术会议，200个专业发展课程，并制订了许多工业和制造标准。

ASME是美国机械工程师学会的行业标准，只有在地方政府的安全监察部门以法律形式认可情况下才能成为法定控制产品质量的技术法规。ASME规范包括卷、册、增补、条款解释、规范案例。此外，ASME还是ANSI五个发起单位之一。ANSI的机械类标准，主要由它协助提出，并代表美国家标准委员会技术顾问小组，参加ISO的活动。

ASME锅炉及压力容器规范共12卷，包括锅炉、压力容器(移动式和固定式)、核容器、各种材料、无损检测、焊接和钎接评定等，一切锅炉和压力容器的建造(包括材料、设计、制造、检验、试验、检查、认证和泄压等)工作，都可以在ASME规范范围内解决。本世纪起陆续补充了建造后的指导性规则，如PCC-1、2和3等（Post ConstructionCommittee，PCC），即不仅要符合建造规则，还要遵守装配、修复等规则，以保证安全使用。

认证项目

ASME认证项目包括以下四大类：
锅炉及压力容器（BPV）
核动力装置（N-Type）
核原料（QSC）

树脂及塑料容器（RTP）

根据不同的产品，ASME向生产企业授予25种钢印以及相应的认证证书。

比如：

压力容器类使用U钢印；
锅炉类产品使用H钢印；
核动力装置使用N钢印。

AISI美国钢铁协会

简介

AISI成立于1855年，是单纯的钢铁标准。

AISI和ASTM是美国的两种行业标准，其推行机构不同，但是指向材料的含义是一样的。AISI——美国钢铁学会标准，ASTM ——美国材料与试验协会标准。同一钢材在两个标准里面成分略有不同，但性能基本一致。

命名规则

采用三位阿拉伯数字表示。第一位数字表示类别，第二、三位数字表示顺序号。

第一位数字类别：

2：Cr-Ni-Mn系；

3：Cr-Ni系；

4：Cr系；

5：低Cr系

（6：沉淀硬化系）

举例：201、304、403，504。

SAE美国汽车工程师学会

简介

全名“美国汽车工程师学会”，是美国及世界汽车工业（包括航空和海洋）最具影响力的学术组织之一。该协会最早成立于1902年，当时名称为美国汽车工程师协会，负责研究并制定轿车、载重车、工程车、飞机、发动机、材料及制造等领域标准。1910年，该协会接管了特许汽车制造商协会（ALAM）机械分部的技术数据编制工作，成为美国汽车工业的专业标准委员会。1916年，该协会又与美国航空工程师协会（ASAE）和拖拉机工程师协会（STE）合并。此后不久，全国（美国）内燃机与船舶制造商协会（NAEBM）和全国（美国）燃气轮机协会（NGEA）将其工程与标准化工作并入SAE。1917年2月，SAE正式定名为美国机动工程师协会。

目前，SAE拥有来自100多个国家的超过138000名会员,标准共计35000余项，包含现行标准10000余项，非现行标准25000余项。SAE所制定的标准不仅应用于汽车行业，还广泛应用于航空航天领域。航空标准主要由SAE航空航天理事会下设的9个分部的62个技术委员会组织制定，覆盖民机系统、设备、标准件、发动机、可靠性、维修性等方面的标准规范。涉及民航发动机领域的标准包括：燃油及润滑油标准、紧固件标准、活塞环标准、内部气候控制标准、燃油喷射系统及试验方法标准、冷却系统标准等。

分类

SAE标准分为三种：

航空航天材料标准（Aerospace Material Specifications）；
航空航天标准(AerospaceStandards)；
地面车辆标准(Ground Vehicle Standards)。

其中，航空航天材料标准又分为“英制”和“公制”两种；航空航天标准又包括：航空航天信息报告、航空航天资源文件、航空航天推荐惯例、航空航天标准（英制）、航空航天标准（公制）、航空航天推荐惯例（公制）。

UNS美国统一编号系统

简介

美国对金属与合金制定了统一的数字代号标准，称为"金属和合金统一数字编号系统"，即UNS（Unified Numbering System for Metals and Alloys），用数字对各种有色金属和钢铁材料进行统一编号。

UNS编号系统使牌号的对照比较简单明了，但并非各国所有的牌号都能在UNS编号系统中找到相同或相似的牌号。这是因为UNS编号系统基本上是反映美国的状况，而且目前UNS编号数量还有限，加上各国在合金化特点、要求等方面情况各异、所以，美国以外的众多外国牌号，尚不能在UNS编号系统中找出相同或相似的牌号。

编号

SAE美国汽车工程师协会和ASTM美国材料与试验协会的“金属与合金统一数字代号体系”(“UNS”体系)，包括17个数字代号系列，每一系列由一个固定的前缀字母和五个数字组成，在大多数情况下，一个前缀字母表示同一类型的金属。这个统一数字代号体系，基本上是在各个协会组织原有各种材料编号体系的基础上，稍作变动，合并统一而成的。

D00001~D99999	规定力学性能钢
F00001~F99999	铸铁
G00001~G99999	AISl和SAE磺钢厦台金钢
H00001~H99999	A1S1可淬透性钢	前缀字母“H”为“HARDENABILITY”（可淬透的）的第一个字母
J00001~J99999	铸钢（工具钢除外）
K00001~K99999	杂类钢及铁基台金
S00001~S99999	耐热及耐蚀（不锈）钢	前缀字母”*S”为“STAINLESS”（不锈）的第一个字母
T00001~T99999	工具钢	前缀字母“T”为。TOOL”（工具）的第一个字母