مكافئات درجات الفولاذ

جدول مقارنة بين الأنظمة الأوروبية والروسية والأمريكية — مع حدود صلاحية المقارنة، وهي الجزء الذي يُغفل عادةً.

الجواب المختصر

S235JR هي Ст3сп وA283 Gr. C، و1.4301 هي AISI 304، و1.4404 هي AISI 316L. والمكافئ يتطابق في المقاومة لا في التركيب — واللحام يتوقّف على التركيب. والجدول أدناه فيه 39 درجة في ست مجموعات.

EN وGOST وAISI وSAE وASTM: بمَ تختلف

لا نتائج. جرّب كلمة أخرى أو تصفّح الأقسام.

اطبع هذا الجدول

حدود الجدول

نزّل الرسم: SVG · PNG

المكافئ يقارب ولا يطابق. وحتى داخل الدرجة الواحدة تختلف الصبّات: تغيّر 0.05 بالمئة من الكربون و0.3 من المنغنيز ينقل الفولاذ عبر حدّ التسخين المسبق. لذلك في الوصلات الحاملة يُرجع إلى شهادة الصبّة، ويُحسب المكافئ الكربوني — الحاسبة هنا.

كيف يُستعمل عمليًّا

للتفاهم مع مورّد أو لقراءة مخطّط أجنبي: تجد الدرجة المذكورة وتعرف ما يقابلها في نظامك. أمّا لاختيار مادة الحشو أو تحديد التسخين المسبق فلا يكفي — هناك يبدأ عمل الشهادة والحاسبة.

كيف تختار درجة بديلة بين EN وDIN (1.xxxx) وAISI/SAE وASTM وGOST وPN وJIS — خطوة بخطوة

جدول المكافئات يعطيك مرشّحًا لا جوابًا. أمّا هل يصلح المرشّح بديلًا عن الدرجة المكتوبة في المخطّط فتحسمه ست خطوات تحقّق بهذا الترتيب، وأيّ واحدة منها قد تُنهي البحث.

1. العائلة والغرض. حدِّد أولًا وظيفة الفولاذ: لوح إنشائي، أو لوح للتشكيل، أو أنبوب تحت الضغط، أو فولاذ تقسية وتطبيع للأعمدة، أو فولاذ عُدد، أو فولاذ مقاوم للصدأ. يجب أن يكون البديل من العائلة نفسها — فدرجة الأنابيب لا تحلّ محلّ درجة إنشائية لمجرّد تساوي حدّ الخضوع. والجدول في هذه الصفحة مقسّم إلى المجموعات نفسها.
2. التركيب الكيميائي. قارن C وMn وCr وNi وMo، والحدود العليا لـ S وP. الكربون والمنغنيز يحدّدان قابلية التصلّد والمكافئ الكربوني؛ وCr وNi وMo تحدّد مقاومة التآكل والسلوك في الحرارة؛ وانخفاض S وP يحدّد المتانة ومقاومة التشقّق.
3. الخواص الميكانيكية. حدّ الخضوع الأدنى (Re) ومجال مقاومة الشدّ (Rm) وطاقة الصدم — لا الطاقة وحدها بل درجة حرارة الاختبار أيضًا. وفي EN 10025 تحملها الحروف: JR تعني 27 J عند +20 °C، وJ0 عند 0 °C، وJ2 عند −20 °C، وK2 تعني 40 J عند −20 °C. والبديل الذي لم يُختبر عند الحرارة المطلوبة ليس بديلًا.
4. حالة التوريد. ‎+N مُطبَّع أو مدرفل درفلة تطبيعية، وM مدرفل درفلة حرارية ميكانيكية، وQ مُقسّى ومُراجَع (في الجدول S690QL). المقاومة نفسها إذا بُلغت بطريق مختلف تسلك سلوكًا مختلفًا في المنطقة المتأثّرة بالحرارة: فالفولاذ الحراري الميكانيكي والمُقسّى لا يحتمل جيدًا التشكيل على الساخن ولا التطبيع بعد ذلك.
5. قابلية اللحام. أدخل التركيب من الشهادة في حاسبة المكافئ الكربوني. فإذا كان CE للبديل أعلى من الأصل تغيّرت معه مواصفة إجراء اللحام والتسخين المسبق.
6. دوِّن الاستبدال. على المخطّط أو في مذكّرة التعديل: «1.0577 S355J2+N مورَّد مكافئًا لـ 18G2A، شهادة 3.1 رقم …، وافق عليه …». وتبقى كلمة مكافئ في السجلّ — فهو نظير وليس درجة مطابقة.

لماذا لا يعني «المكافئ» «الشيء نفسه»

مواصفات البلدان المختلفة تضع تفاوتات مختلفة للعناصر نفسها، وتختبر أشياء مختلفة، وتعبّر عن النتيجة بوحدات مختلفة. ومثالان من الجدول يبيّنان كم قد يتباعد طرفا السطر الواحد.

S355J2 وA572 Gr. 50. الرقم في EN هو حدّ الخضوع بالميغاباسكال: 355. والرقم في ASTM هو حدّ الخضوع بالـ ksi: و50 ksi تساوي نحو 345 MPa. فاللوح الأمريكي أضعف قليلًا من حيث القيمة الاسمية. وJ2 تعني أن اختبار الصدم عند −20 °C جزء من الدرجة؛ أمّا في جهة ASTM فانظر في الشهادة — إن لم تتضمّن نتيجة شاربي عند −20 °C فاللوح لا يستوفي J2 مهما قال الجدول.

S235JR وСт3сп. مقاومة متقاربة، لكن EN تحدّ الكبريت والفسفور والنيتروجين بصرامة أكبر وتشترط اختبار الصدم؛ وGOST تميّز كذلك بين الفولاذ المهدَّأ (сп) ونصف المهدَّأ (пс)، وهو ما لا يذكره الاسم في EN.

متى يحتاج الاستبدال إلى موافقة المصمّم أو جهة التفتيش

• المنشآت الحاملة، حيث الدرجة جزء من الحساب الإنشائي؛
• معدّات الضغط وأجزاء المراجل — مجموعة الأنابيب في الجدول (P235GH وP265GH و13CrMo4-5) — حيث يحدّد التصميم المعتمد الدرجة؛
• كل ما يعمل في البرد: درجة JR أو J0 لا تحلّ محلّ J2 أو K2؛
• الفولاذ المقاوم للصدأ الملامس للغذاء أو الكيماويات أو الكلوريدات، حيث 304 و316L غير متبادلتين؛
• أي تغيير يرفع المكافئ الكربوني، لأن مواصفة إجراء اللحام المؤهَّلة قد لا تغطّيه بعد ذلك.

شهادة 3.1

شهادة الفحص من النوع 3.1 وفق EN 10204 وثيقة من المصنّع فيها نتائج اختبار التوريدة نفسها: تحليل الصبّة والشدّ وطاقة الصدم. وفي الاستبدال هي الدليل الوحيد المعتبر — الجدول يقول أي درجة ينبغي أن تطابق؛ والشهادة تقول ما بين يديك فعلًا.

أمثلة محلولة من الجدول

S235JR ↔ Ст3сп / Ст3пс ↔ A283 Gr. C ↔ St3S

رقم المادة 1.0038. التحقّق: العائلة نفسها (إنشائي)، ومقاومة متقاربة، لكن درجة EN تأتي بطاقة صدم مختبَرة عند +20 °C. فإن طلب المخطّط اختبارًا عند −20 °C فالسطر المناسب هو الذي تحته: S235J2، ‏1.0117.

S355J2 ↔ 09Г2С / 17Г1С ↔ A572 Gr. 50 ↔ 18G2A

رقم المادة 1.0577. ما زالت 18G2A (المواصفة البولندية PN-86/H-84018) تظهر في المخطّطات البولندية؛ وخليفتها في EN وفق الجدول هي S355J2، وكذلك تذكرها نشرات Akrostal وSteel Trans. وفي جهة GOST درجتان لأن أيًّا منهما لا يطابق تمامًا: 09Г2С فولاذ Mn-Si منخفض الكربون، و17Г1С أعلى كربونًا. اطلب وفق EN لا وفق الاسم القديم، واذكر حالة التوريد (‎+N أو M).

1.4301 ↔ AISI 304 ↔ 08Х18Н10 ↔ 0H18N9، و1.4404 ↔ 316L

X5CrNi18-10 هو الأوستنيتي الأساسي ⁦18/10⁩؛ و0H18N9 اسمه البولندي القديم (PN-71/H-86020). والصيغة منخفضة الكربون هي ⁦1.4306 / 304⁩L / 03Х18Н11 / 00H18N10. ومع الموليبدنوم: ⁦1.4401 / 316⁩، وصيغتها منخفضة الكربون ⁦1.4404 / 316⁩L / 03Х17Н14М2 / 00H17N14M2. وللإنشاءات الملحومة تكون درجات L الخيار الأسلم.

16MnCr5 ↔ 18ХГ ↔ 5115 ↔ 16HG

رقم المادة 1.7131، فولاذ للكربنة. يصنّف الجدول قابلية لحامه بأنها محدودة مع تسخين مسبق: فهو ليس فولاذًا إنشائيًّا، واستبداله بفولاذ إنشائي يغيّر المعالجة الحرارية واللحام معًا.

C22 ↔ 1.0402 ↔ Сталь 20 ↔ AISI 1020، وC22E / 1.1151

C22 موجود في الجدول. والصيغة C22E، ‏1.1151 (سابقًا DIN Ck22)، بمستوى الكربون نفسه مع حدود أضيق للفسفور والكبريت — هكذا تصف نشرات Saarstahl وthyssenkrupp الزوج C22 / C22E. وفي اللحام يسلك كلاهما سلوك فولاذ بنسبة 0.2 % كربون.

S275JR ↔ Ст4сп ↔ A570 Gr. 40 ↔ St4S

رقم المادة 1.0044. كما في S235JR، تعني الحروف JR اختبار صدم عند +20 °C — وللعمل في الصقيع اطلب درجة بفئة صدم أعلى.

ASTM A569 → A1011 CS ↔ DD11

أُلغيت A569؛ ويذكر الجدول خليفتها A1011 CS، واللوح الأوروبي المدرفل على الساخن للتشكيل على البارد DD11 ‏(1.0332). فالمخطّط القديم الذي يذكر A569 يُقرأ DD11 أو A1011 CS.

تسميات وطنية قديمة ليست في الجدول

حين لا تكون الدرجة في الجدول، يأتي الجواب أدناه من مصدرين خارجيين متّفقين مذكورَين في كل بند. وحيث لا يتّفق مصدران نقول ذلك صراحة.

• H25T (بولندا) — فولاذ فريتي مقاوم للحرارة مثبَّت بالتيتانيوم؛ تذكر Alfa-Tech وMultistal أنه 1.4746 وX8CrTi25 وGOST 15Х25Т. ليس فولاذًا إنشائيًّا ولا بديلًا عن 1.4301.
• 35HGS (بولندا) — فولاذ Cr-Mn-Si للتقسية والمراجعة. لا تذكر نشرات Akrostal وMTM Stal له مكافئًا في EN ولا رقم مادة ولا AISI؛ وأقرب نظير له GOST 35ХГС. ولا يوجد بديل مباشر.
• F-1140 / F-114 (إسبانيا، UNE) — تذكر Aceros del Vallès وAceros Llobregat أنه C45 / AISI 1045 ‏(DIN Ck45). وC45 موجود في الجدول: 1.0503، Сталь 45، قابلية لحام محدودة.
• F-622 (إسبانيا) — لم نجد مصدرين متّفقين. خذ التركيب من الشهادة وابحث عن أقرب درجة من حيث C وMn.
• SS 2142 (السويد) — بحسب نشرات Ovako وTibnor يقابل S450J0 إلى حدّ كبير ويشبه 19MnVS6. وهو أقوى من S355، فلا يكون S355 بديلًا مكافئًا له.

كيف تُقرأ تسميات كل نظام

نزّل الرسم: SVG · PNG

• EN 10027-1، الاسم: S355J2+N — S إنشائي، و355 ميغاباسكال حدّ خضوع أدنى، وJ2 فئة الصدم، و‎+N حالة التوريد. C45 — 0.45 % كربون. X5CrNi18-10 — عالي السبك، 0.05 % C و18 % Cr و10 % Ni.
• EN 10027-2، الرقم (Werkstoffnummer): 1.0577 — الرقم الأول 1 يعني فولاذًا، والرقمان التاليان مجموعة الفولاذ، والرقمان الأخيران رقم تسلسلي. والرقم قاطع، ولذلك يُكتب في الطلبية.
• AISI/SAE: أربعة أرقام؛ الأوّلان عائلة السبيكة، والأخيران الكربون بأجزاء المئة من المئة. 1020 فولاذ كربوني 0.20 % C؛ و4140 كروم-موليبدنوم 0.40 % C. وللفولاذ المقاوم للصدأ ثلاثة أرقام: 304 و316؛ والحرف L يعني كربونًا منخفضًا.
• ASTM: مواصفة منتَج لا درجة: A572 Gr. 50، وA106 Gr. B. ومن دون Grade تبقى التسمية ناقصة.
• GOST: 09Г2С — 0.09 % C، وГ منغنيز، وС سيليكون؛ 12Х18Н10Т — 0.12 % C و18 % Cr و10 % Ni، وТ تيتانيوم. Ст3сп — فولاذ إنشائي عادي مهدَّأ.
• PN (البولندية القديمة): 18G2A — الكربون بأجزاء المئة، وG منغنيز، وA جودة أعلى؛ 0H18N9 — H كروم، وN نيكل، و0 و00 في البداية تعنيان كربونًا منخفضًا ومنخفضًا جدًّا (00H18N10 هو 304L)؛ وT في الآخر تيتانيوم (1H18N9T هو 321).
• UNE (إسبانيا): الحرف F وأرقام، مثل F-1140؛ والصيغة المختصرة F-114 هي الدرجة نفسها.
• JIS: SS400 — فولاذ إنشائي مقاومة شدّه الدنيا 400 MPa؛ وSUS304 وSUS316L تكرّران أرقام AISI للفولاذ المقاوم للصدأ.

ما الذي يغيّره استبدال الدرجة في اللحام

درجة أخرى تعني مكافئًا كربونيًّا آخر، ومكافئ آخر يعني تسخينًا مسبقًا آخر. مثال من الحاسبة (CE = C + Mn/6 + (Cr + Mo + V)/5 + (Ni + Cu)/15، والتسخين المسبق وفق EN 1011-2 الطريقة B): لوح 20 مم، هيدروجين 5–10 ml/100 g، طاقة حرارية 1.0 kJ/mm.

• صبّة بشهادة S235JR فيها C 0.14 % وMn 0.70 % وبقية العناصر صفر: CE ‏0.257، وCET ‏0.210 — لا يلزم تسخين مسبق.
• التركيب الافتراضي في الحاسبة، وهو ضمن حدود S355J2 (C 0.18, Mn 1.40, Si 0.30, Cr 0.05, Mo 0.02, V 0.01, Ni 0.05, Cu 0.10): CE ‏0.439، وCET ‏0.331 — تسخين مسبق 100 °C؛ ومع مواد قاعدية جافّة (حتى 5 ml/100 g) 75 °C.

فاستبدال S235JR بـ S355J2 «لأنه أقوى» ينقل الوصلة من عدم التسخين إلى التسخين. عمود قابلية اللحام في الجدول للتوجيه فقط؛ والعبرة بالحساب للصبّة الفعلية — ثم تحقّق من التسخين المسبق.

الفولاذ المقاوم للصدأ: 304 و304L يختلفان في الكربون — ودرجة L أقلّ عرضة للتآكل بين الحبيبات بعد اللحام. أمّا 321 ‏(1.4541، 12Х18Н10Т، 1H18N9T) فمثبَّت بالتيتانيوم الذي يربط الكربون؛ والتيتانيوم يحترق في القوس، ولذلك يُلحم عادةً بمادة حشو 347 المثبَّتة بالنيوبيوم. واستبدال 321 بـ 304 في الخدمة عند حرارة مرتفعة ليس استبدالًا محايدًا. وعند وصل الفولاذ المقاوم للصدأ بالفولاذ الكربوني تحقّق من بنية معدن اللحام على مخطّط شيفلر، وراجع لحام الفولاذ غير المتجانس.

الكاتب: Dmitry Frolov, لحّام ومصنّع هياكل معدنية آخر تحديث: 28 سبتمبر 2026