ASTM A941-25c
Стандартная терминология, относящаяся к стали, нержавеющей стали, связанным сплавам и ферросплавам

Стандартный №

ASTM A941-25c

Дата публикации

2025

Разместил

American Society for Testing and Materials (ASTM)

Последняя версия

ASTM A941-25c

сфера применения

Анализ архитектуры системы терминологического стандарта ASTM A941-25c

ASTM A941-25c, «Терминология для железа и стали, нержавеющей стали, родственных сплавов и ферросплавов», — это основополагающий терминологический стандарт, разработанный Комитетом A01 Американского общества по испытанию материалов (ASTM), обеспечивающий единую техническую спецификацию для сталелитейной промышленности. Последняя редакция этого стандарта была в ноябре 2025 года, что стало третьим ежегодным обновлением с момента выхода версии A941-25b и отражает последние достижения в технологии стальных материалов.

Основная ценность этого стандарта заключается в создании **трехуровневой системы определений**: базового терминологического уровня, уровня классификационной терминологии и уровня технологической терминологии. Базовый терминологический уровень разъясняет такие фундаментальные понятия, как «железо и сталь», «нержавеющая сталь» и «ферросплавы»; Слой терминологии классификации систематически определяет границы химического состава таких материалов, как углеродистая сталь, легированная сталь, низколегированная сталь и микролегированная сталь; а слой терминологии процесса всесторонне охватывает техническую терминологию для всего процесса, включая термообработку, переработку и испытания.

---

Количественное определение системы классификации стальных материалов

ASTM A941-25c предоставляет точные стандарты химического состава для различных стальных материалов.

Эти количественные показатели являются краеугольным камнем выбора материалов, контроля качества и стандартизированного производства.

Категория материала	Ключевые критерии	Типичные требования к элементам	Характеристики области применения
Углеродистая сталь	Углерод ≤ 2,0%, марганец ≤ 1,65% Минимальное содержание Cr, Mo, Ni и т. д. не указано	В основном содержит C, Mn, Si Может содержать следовые количества Cu, P, S	Общие конструкционные детали, механические детали Применение, чувствительное к стоимости
Сплав Сталь	По крайней мере один легирующий элемент соответствует минимальным требованиям к содержанию например, Cr ≥ 0,30%, Ni ≥ 0,30% и т. д.	Содержит несколько легирующих элементов Общее количество обычно >5%	Высокопрочные конструкционные компоненты, инструментальная сталь Особые требования к эксплуатационным характеристикам
Нержавеющая сталь	Cr≥10,5%, C<1,20% Железо в качестве основного элемента	Cr в качестве сердцевины Может содержать Ni, Mo, Ti и т. д.	Коррозионностойкие среды, пищевая и медицинская промышленность Высокотемпературные окислительностойкие применения
Низколегированная высокопрочная сталь	Содержание легирующих элементов ниже значения, указанного в определении легированной стали Предел текучести ≥250 МПа	Следы легирующих элементов Такие как Nb, V, Ti и др.	Мосты, здания, сосуды под давлением Легковесные конструкции
Микролегированная сталь	Содержит элементы, образующие карбонитриды Содержание одного элемента <0,15%	Микролегирование Nb, Ti, V и др. Общее количество обычно <0,5%	Трубная сталь, автомобильные конструкционные детали Применение в процессе TMCP

Особенно примечательно, что стандарт определяет «сталь», используя **Принцип относительного содержания**: содержание железа должно превышать содержание любого другого элемента, а содержание углерода, как правило, составляет менее 2%. Этот метод определения сохраняет химическую природу, учитывая при этом разнообразие практических инженерных применений. Для нержавеющей стали пороговое значение содержания хрома в 10,5% является международно признанной критической точкой для коррозионной стойкости, и этот количественный показатель обладает высокой степенью согласованности во всем мире.

---

Систематическая реструктуризация терминологии термообработки

В версии 2025 года значительно реструктурирована терминология термообработки, ранее разрозненные термины объединены в иерархическую систему, что повысило систематичность и удобство использования стандарта.

Уточненная классификация процессов отжига

Стандарт определяет отжиг как общий термин, охватывающий различные процессы термообработки, и прямо требует использования более конкретных терминов в практических приложениях.

Это изменение отражает тенденцию к совершенствованию современных технологий термообработки:

Полный отжиг: Аустенитизация стали с последующим медленным охлаждением в диапазоне температур фазового превращения. Для доэвтектоидных сталей температура аустенитизации обычно выше Ac3; для заэвтектоидных сталей она находится между Ac1 и Accm. Этот процесс в основном используется для размягчения стали и улучшения обрабатываемости.

Сфероидизирующий отжиг: Новый стандарт добавляет термин «сфероидизирующий отжиг» и устанавливает перекрестные ссылки с термином «сфероидизация».

Этот процесс включает нагрев и охлаждение для образования карбидов в сферической или глобулярной форме в микроструктуре. Распространенные методы включают: длительную выдержку при температурах немного ниже Ae1; попеременный нагрев и охлаждение между температурами немного выше и немного ниже Ae1; и нагрев до Ae1 или выше Ae3 с последующим медленным охлаждением.

Особые положения относительно отжига нержавеющей стали: Стандарт особо подчеркивает, что когда термин «отжиг» применяется без разбора к нержавеющей стали, он означает полный отжиг для ферритных и мартенситных нержавеющих сталей, а также термическую обработку (растворение) для аустенитных и аустенитно-ферритных (дуплексных) нержавеющих сталей. Это уточнение устраняет давнюю терминологическую путаницу.

Интеграция и оптимизация терминологии закалки

Стандарт объединяет все специфические термины, относящиеся к закалке, в подтермины «закалка», включая: прямую закалку (закалка сразу после термохимической или термомеханической обработки), туманную закалку, горячую закалку (температура закалочной среды > 70°C), прерывистую закалку, селективную закалку, медленную закалку (скорость охлаждения ниже критической скорости охлаждения), распылительную закалку, закалку с заданным временем и т. д.

Эта реорганизация делает систему терминологии более логично понятной, позволяя пользователям быстро находить необходимые термины в зависимости от охлаждающей среды, метода охлаждения и характеристик процесса.

Например, применение прямой закалки в термомеханической обработке (ТМХО) позволяет сохранить мелкозернистую структуру деформированного аустенита, обеспечивая превосходный баланс прочности и ударной вязкости.

---

Анализ технического значения ключевых терминов процесса

Термообработка и стабилизирующая обработка

Стандарт содержит важное уточнение определения «термообработка»: нагрев стальной детали до подходящей температуры, выдержка при этой температуре в течение достаточного времени для перехода одного или нескольких компонентов в твердый раствор, а затем быстрое охлаждение для удержания этих компонентов в твердом растворе. Особо отмечается, что термическая обработка **не требует полного растворения всех компонентов в твердом растворе**. Для некоторых сплавов (например, стабилизированной нержавеющей стали) после термообработки в растворе могут оставаться реактивные карбиды и нитриды металлов (NbC, TiN и др.).

«Стабилизирующая обработка» определяется как любая обработка, предназначенная для стабилизации микроструктуры или размеров стальной детали. Для стабилизированной нержавеющей стали стандарт требует, чтобы в спецификации были указаны пределы (минимальные значения или диапазоны) содержания ниобия, тантала, титана или их комбинаций, которые иногда выражаются как функция содержания углерода и азота.

После надлежащего отжига стабилизированная нержавеющая сталь будет устойчива к межкристаллитной коррозии, вызванной воздействием тепла (например, отжиг, снятие напряжений, сварка или эксплуатация при высоких температурах).

Сравнение процессов поверхностного и внутреннего упрочнения

Тип процесса	Механизм внутреннего упрочнения	Температурный диапазон	Характеристики микроструктуры	Типичные области применения
Цементация	Диффузия атомов углерода в поверхность	Ac1 и выше (обычно 850-950℃)	Высокоуглеродистая мартенситная поверхность Низкоуглеродистое внутреннее упрочнение	Шестерни, валы Износостойкие детали
Азотирование	Диффузия атомов азота в поверхность	480-580℃ (ниже Ac1)	Упрочненный нитридным слоем Отсутствие фазового превращения в сердцевине	Формы, прецизионные детали Низкие требования к деформации
Карбонитридирование	Одновременная инфильтрация углерода и азота	Ac1 или выше (обычно 800-880℃)	Поверхностный слой карбонитридного соединения Градиентное распределение концентрации	Крепежные элементы, мелкие детали Среднетемпературное упрочнение
Индукционное упрочнение	Закалка после быстрого нагрева	Ac3 или Accm или выше	Тонкий мартенситный поверхностный слой Исходная микроструктура сердцевины	Валы, поверхности зубьев Локальное упрочнение
Упрочнение пламенем	Закалка после нагрева пламенем	Ac3 или Accm и выше	Мартензитно-упрочненный слой Переход зоны термического воздействия	Крупные детали Ремонт на месте

Стандарт конкретно различает «поверхностное упрочнение» (которое создает более твердый или износостойкий поверхностный слой исключительно за счет закалки) и «поверхностное упрочнение» (которое включает изменение химического состава или микроструктуры поверхности). Первый метод включает индукционную закалку, пламенную закалку и оболочечную закалку, а второй — цементацию, азотирование и карбонитрирование. Это различие помогает точно описать характер процесса.

---

Анализ технической эволюции изменений стандартов

Многочисленные изменения от A941-24 до A941-25c отражают непрерывное развитие технологии стальных материалов и постоянное совершенствование усилий по стандартизации.

Структурное улучшение системы терминологии

Три изменения 2025 года (25, 25a, 25b, 25c) отражают переход системы терминологии от плоского списка к иерархической структуре:

• Издание марта 2025 года (A941-25): добавлены термины CS, DS, DDS, EDDS и SS, гармонизирующие с терминологией A902 и унифицирующие систему терминологии проектирования листов из углеродистой стали.
• Май Издание 2025 года (A941-25a): Все специфические термины, относящиеся к отжигу, интегрированы в подтермины «отжиг», добавлен термин «сфероидизирующий отжиг», установлены перекрестные ссылки с термином «сфероидизирующий».
• Издание ноября 2025 года (A941-25c): Все специфические термины, относящиеся к закалке, интегрированы в подтермины «закалка», что улучшает терминологическую систему для процессов охлаждения.

Постоянное уточнение технической терминологии

Стандарт уточняет ключевые термины в разделе «Обсуждение», который стал обязательным компонентом определения:

• Уточнение значения термина «отжиг» применительно к нержавеющей стали, устраняющее давние недоразумения в отрасли.
• Уточнение определения термина «термическая обработка раствором», уточняющее состояние наличия стабилизирующих элементов — карбонитридов.
• Подробное объяснение «методов рафинирования», разграничение взаимосвязи между методами производства стали и размером зерна конечного продукта.

Эти уточнения не только повышают точность стандарта, но и обеспечивают более четкие указания по выбору материалов, разработке технологических процессов и контролю качества. Например, обсуждение «методов рафинирования» уточняет, что требование не устанавливает минимальное количество добавляемых элементов, способствующих измельчению аустенита, не требует проверки исходного размера зерна аустенита и не применимо к контролю исходного размера зерна аустенита в прокатанном или кованом состоянии.

---

Рекомендации по внедрению и отраслевые применения

Выбор материалов и разработка спецификаций

На основе терминологической системы ASTM A941-25c инженеры-материаловеды должны:

1. Точно использовать термины классификации: Точно определять категории материалов на основе химического состава, избегая путаницы между такими терминами, как «легированная сталь» и «низколегированная сталь».
2. Четко определять технологические требования: Использовать в спецификациях конкретные технологические термины, такие как «полный отжиг», вместо общего термина «Отжиг» и «индукционная закалка» вместо «поверхностная закалка».
3. Используйте последнюю версию: Убедитесь, что используемые стандарты терминологии являются последними версиями, чтобы избежать технических неясностей, вызванных изменениями в определениях терминологии.

   Сертификация контроля качества и испытаний

   При сертификации контроля качества и испытаний следует уделять особое внимание следующим моментам:

   • Терминология химического анализа: Используйте «анализ плавки» вместо устаревшего «анализ литья» и «анализ продукта» вместо «контрольного анализа».
   • Требования к документации: Различайте различные функции «сертификата соответствия» и «протокола испытаний», но допускается один документ, содержащий оба типа информации.
   • Оценка дефектов: Точно определяйте «дефекты» и «несовершенства» на основе по требованиям спецификации. Первое достаточно для отклонения, тогда как второе является лишь обнаруживаемым нарушением.

   Технический обмен и сотрудничество в области стандартизации

   В межкорпоративном и межотраслевом техническом обмене:

   1. Единый технический язык: Используйте терминологию, определенную в этом стандарте, в технических документах, протоколах совещаний и учебных материалах для обеспечения согласованной коммуникации.
   2. Уделяйте внимание международной координации: Обращайте внимание на соответствие терминологии ASTM международным стандартам, таким как ISO и EN, особенно в международной торговле и техническом сотрудничестве.
   3. Участвуйте в поддержке стандартов: Участвуйте в пересмотре терминологических стандартов через комитет ASTM A01, чтобы отразить потребности технического развития отрасли.

   ASTM A941-25c, как основополагающий терминологический стандарт для сталелитейной промышленности, не только обеспечивает единый Этот стандарт не только является техническим, но и отражает последние достижения в материаловедении и инженерных технологиях. Глубокое понимание и правильное применение этих терминов позволит специалистам отрасли повысить эффективность технического обмена, уменьшить недопонимания и ошибки, а также способствовать непрерывному развитию технологий производства стальных материалов и постоянному повышению уровня стандартизации. В связи с постоянным появлением новых материалов и процессов, ожидается, что будущие версии будут способствовать дальнейшему совершенствованию системы терминологии, особенно в таких новых областях, как аддитивное производство, цифровая термообработка и производство «зеленой» стали. Участники отрасли должны постоянно отслеживать обновления стандартов и оперативно внедрять новейшую терминологию в свои технические системы для поддержания синхронизации с передовыми международными стандартами.