انواع مختلفی از استانداردهای فولاد وجود دارد. یکی از آنها استاندارد ASTM است. ASTM، مخفف انجمن آزمایش و مواد آمریکا (American Society for Testing and Materials)، سازمانی بین‌المللی توسعه و انتشار استانداردهای فنی است. این استانداردها طیف گسترده‌ای از مواد، محصولات، سیستم‌ها و خدمات را پوشش می‌دهند. در‌واقع، در صنایع مختلف، از جمله ساخت‌وساز، پزشکی، هوافضا و انرژی، مورد استفاده قرار می‌گیرند.
ASTM با بیش از 12,000 استاندارد منتشر شده، منبعی جامع برای اطلاعات فنی است. این سازمان با همکاری سایر سازمان‌های استانداردسازی بین‌المللی، به هماهنگی و ارتقای استانداردها در سطح جهانی کمک می‌کند.
استاندارد ASTM شامل روش‌های آزمون، مشخصات، راهنماها و طبقه‌بندی‌ها می‌شود. به‌عنوان مثال، استانداردهای ASTM برای فولاد، بتن، پلاستیک و سایر مصالح ساختمانی به‌طور گسترده در صنعت ساختمان استفاده می‌شوند. همچنین، در حوزه پزشکی برای تجهیزات پزشکی، ایمپلنت‌ها و مواد بیولوژیکی کاربرد دارند
اهمیت استانداردهای ASTM
اهمیت استاندارد ASTM در صنایع مختلف، غیرقابل انکار است. این استانداردها، با ایجاد زبان مشترک فنی و روش‌های آزمون استاندارد، به تسهیل تجارت جهانی، افزایش کیفیت و ایمنی محصولات، و ارتقای اعتماد مصرف‌کنندگان کمک شایانی می‌کنند. شرکت‌ها در سراسر جهان از استانداردهای ASTM برای اطمینان از برآورده شدن نیازهای صنعت استفاده می‌کنند.
استاندارد ASTM، مواد، محصولات، سیستم‌ها و خدمات از جمله پلاستیک‌ها، چسب‌ها، فلزات، پوشش‌ها، روان‌کننده‌ها، سوخت‌ها، اجزای الکتریکی، تجهیزات پزشکی، مواد در تماس با غذا، منسوجات، محصولات کاغذی، رنگ‌ها، پوشش‌ها، محصولات لاستیکی، ظروف شیشه‌ای و کامپوزیت‌های پایه چوب را پوشش می‌دهد. این استانداردها، روش‌های آزمایش مواد را مشخص می‌کنند و به ارزیابی عملکرد محصول تحت شرایط خاص کمک می‌کنند.
علاوه‌بر توسعه استانداردهای فنی، ASTM برنامه‌های آموزشی در مورد نحوه استفاده موثر از استانداردهای خود ارائه می‌دهد. ASTM از سال 1898 در حال توسعه و انتشار استانداردهای فنی برای صنایع مختلف بوده و هدف آن بهبود عملکرد و ایمنی در طیف گسترده‌ای از کالاها، مواد، سیستم‌ها و خدمات است. هزاران استاندارد ASTM در سراسر جهان رعایت می‌شوند و هر یک از این استانداردها مشخصات خاص خود را دارند.
استاندارد ASTM، به دو دسته اصلی مشخصات استاندارد و روش‌های تست استاندارد تقسیم می‌شود. مشخصات استاندارد، ویژگی‌های مواد، ابعاد محصول و الزامات عملکرد را پوشش می‌دهد. روش‌های تست استاندارد نیز روش‌های نمونه‌گیری و دستورالعمل‌های انجام آزمایش را مشخص می‌کنند. این دو دسته مکمل یکدیگرند و برای اطمینان از کیفیت محصولات مهم هستند.
مجموعه استاندارد ASTM
این مجموعه در 16 بخش و 67 جلد منتشر شده است.
بخش اول: فولاد و آهن
بخش اول مجموعه استاندارد ASTM، به محصولات آهن و فولاد اختصاص دارد. این بخش شامل استانداردهایی برای انواع مختلف فولاد، از جمله فولاد ساختمانی، فولاد تقویت‌شده، فولاد ضدزنگ و فولاد مورد استفاده در مخازن تحت فشار و قطعات ریلی راه‌آهن است. همچنین، استانداردهایی برای لوله‌ها، اتصالات، آلیاژهای آهنی ریختگی، ورق‌ها، تسمه‌ها، میلگردها، فورجینگ‌ها، بلبرینگ‌ها، زنجیرها، فنرها و محصولات فولادی پوشش‌دار نیز در این بخش گنجانده شده است. علاوه‌براین، استانداردهایی برای کشتی‌ها و فناوری دریایی و بست‌ها نیز در این بخش موجود است.
بخش دوم: فلزات غیرآهنی
بخش دوم استاندارد ASTM، به محصولات فلزی غیرآهنی می‌پردازد. این بخش شامل استانداردهایی برای مس و آلیاژهای مس، آلومینیوم و آلیاژهای منیزیم، هادی‌های الکتریکی، نیکل، کبالت، سرب، قلع، روی، کادمیوم، فلزات گران‌بها، فلزات واکنش‌پذیر و فلزات نسوز است. همچنین، استانداردهایی برای مواد مورد نیاز برای ترموستات‌ها، مقاومت‌ها، تست‌های الکتریکی و کانکتورها نیز در این بخش موجود است. علاوه‌براین، استانداردهایی برای پوشش‌های فلزی و معدنی، پودرهای فلزی و قطعات سینتر شده متالورژی پودر با ساختار متخلخل نیز در این بخش گنجانده شده است.
بخش سوم: آزمایش فلزات و روش‌های تحلیلی
بخش سوم به روش‌های آزمایش فلزات و روش‌های تحلیلی اختصاص دارد. این بخش شامل استانداردهایی برای آزمایش‌های مکانیکی، آزمایش‌های دمای بالا و پایین، متالوگرافی، سایش و فرسایش، خوردگی فلزات، آزمایش‌های غیرمخرب و خواص مغناطیسی است. همچنین، استانداردهایی برای شیمی تجزیه فلزات، سنگ معدن و مواد مرتبط، طیف‌سنجی مولکولی و تجزیه و تحلیل سطح نیز در این بخش گنجانده شده است.
بخش چهارم: ساخت‌وساز، از فونداسیون تا سقف
بخش چهارم استاندارد ASTM، به استانداردهای مربوط به صنعت ساخت‌وساز می‌پردازد. این بخش شامل استانداردهایی برای سیمان، آهک، گچ، بتن، مصالح راهسازی و سنگفرش، سیستم‌های جاده‌سازی، سقف و عایق رطوبتی، عایق حرارتی، آکوستیک محیطی، آب‌بندی و درزگیری ساختمان، استانداردهای آتش‌نشانی، خاک و سنگ، ژئوسنتتیک، چوب و ساخت‌وساز ساختمان است. همچنین استانداردهایی برای سیستم‌های مدیریت املاک نیز در این بخش موجود است.
بخش پنجم: فرآورده‌های نفتی، روان‌کننده‌ها و سوخت‌های فسیلی
بخش پنجم از مجموعه استاندارد ASTM هم به استانداردهای مربوط به فرآورده‌های نفتی، روان‌کننده‌ها و سوخت‌های فسیلی اختصاص دارد. این بخش شامل روش‌های آزمایش و رتبه‌بندی سوخت‌های موتور، دیزل و هواپیما، کاتالیزورها، تولید محصولات کربنی و گرافیتی، سوخت‌های گازی، زغال‌سنگ و کک است.
بخش ششم: رنگ‌ها، هیدروکربن‌های معطر و پوشش‌های مرتبط
بخش ششم به استانداردهای مربوط به رنگ‌ها، هیدروکربن‌های معطر و پوشش‌های مرتبط می‌پردازد. این بخش از استاندارد ASTM، شامل استانداردهایی برای آزمایش خواص شیمیایی، فیزیکی و نوری رنگ، مشخصات ظاهری رنگ، محصولات و کاربردهای رنگ، پوشش‌های محافظ، پوشش‌های خط لوله، رنگدانه‌ها، روغن‌های خشک‌کننده، پلیمرها، رزین‌ها، پوشش‌های دریایی، استرهای سلولزی، وسایل انتقال جوهر، حلال‌ها و هیدروکربن‌های معطر است.
بخش هفتم: منسوجات
بخش هفتم به صنعت منسوجات اختصاص دارد و شامل استانداردهایی برای انواع الیاف، نخ‌ها، پارچه‌ها و محصولات منسوجات است. این استانداردها روش‌های آزمایش و مشخصات مختلفی را برای ارزیابی کیفیت و عملکرد محصولات منسوجات ارائه می‌دهند.
بخش هشتم: پلاستیک‌ها
بخش هشتم به صنعت پلاستیک اختصاص دارد و شامل استانداردهایی برای انواع پلاستیک‌ها، از جمله پلیمرهای ترموست است. همچنین، استانداردهایی برای لوله‌های پلاستیکی و محصولات ساختمانی پلاستیکی نیز در این بخش موجود است.
بخش نهم: لاستیک
بخش نهم به صنعت لاستیک اختصاص دارد و شامل استانداردهایی برای لاستیک طبیعی و مصنوعی، روش‌های آزمایش، کربن سیاه، محصولات لاستیکی صنعتی، مشخصات و روش‌های آزمایش واشر و لاستیک ماشین است.
بخش دهم: عایق الکتریکی و الکترونیک
بخش دهم به صنعت عایق الکتریکی و الکترونیک اختصاص دارد و شامل استانداردهایی برای مایعات و گازهای عایق الکتریکی، تجهیزات حفاظتی الکتریکی و الکترونیک است.
بخش یازدهم: فناوری آب و محیط زیست
استاندارد ASTM در بخش یازدهم به فناوری آب و محیط زیست اختصاص دارد و شامل استانداردهایی برای تجزیه و تحلیل اتمسفر، بهداشت و ایمنی شغلی، لباس‌های محافظ، ارزیابی زیست‌محیطی، واکنش مواد خطرناک، نشت نفت، مدیریت پسماند، اثرات بیولوژیکی و محیطی، بیوتکنولوژی و آفت‌کش‌ها است.
بخش دوازدهم: انرژی هسته‌ای، خورشیدی و زمین‌گرمایی
بخش دوازدهم به استانداردهای مربوط به انرژی هسته‌ای، خورشیدی و زمین‌گرمایی اختصاص دارد. این استانداردها برای اطمینان از ایمنی و عملکرد در صنایع مرتبط با انرژی بسیار مهم هستند.
بخش سیزدهم: تجهیزات و خدمات پزشکی
بخش سیزدهم به استانداردهای مربوط به تجهیزات و خدمات پزشکی، از جمله خدمات فوریت‌های پزشکی و جستجو و نجات، می‌پردازد. این استانداردها نقش مهمی در حفظ سلامت و ایمنی بیماران و کارکنان پزشکی دارند.
بخش چهاردهم: روش‌های عمومی و ابزار دقیق
بخش چهاردهم به روش‌های آزمایش عمومی، علوم پزشکی قانونی، واژه‌شناسی، ارزیابی انطباق، روش‌های آماری، اندازه‌گیری دما، دستگاه‌های آزمایشگاهی، تخریب مواد، سیستم بین‌المللی یکّاها (SI) و ایمنی آتش‌نشانی می‌پردازد.
بخش پانزدهم: محصولات عمومی، مواد شیمیایی و سایر محصولات
بخش پانزدهم به استانداردهای مربوط به محصولات عمومی، مواد شیمیایی و سایر محصولات، از جمله کربن فعال، سرامیک‌های پیشرفته، شیشه، ظروف چینی، سرامیک، شبیه‌سازی فضا، هوافضا، هواپیما، الیاف مدول بالا، صابون‌ها، مواد شوینده، پولیش‌ها، چرم، کفپوش‌های انعطاف‌پذیر، خنک‌کننده‌های موتور، حلال‌های آلی هالوژنه، عوامل اطفاء حریق، مواد شیمیایی صنعتی و تخصصی، چسب، تجهیزات ورزشی، ایمنی کفش، وسایل تفریحی، محصولات مصرفی، ارزیابی سنسوری، جاروبرقی، سیستم‌های امنیتی، تجهیزات خدمات غذایی، کاغذ، بسته‌بندی، مواد انعطاف‌پذیر و محصولات تصویربرداری تجاری می‌پردازد.
کاربردهای گسترده استاندارد ASTM در صنایع مختلف
استاندارد ASTM کاربردهای گسترده‌ای در صنایع مختلف دارد. این استانداردها نه تنها به بهبود کیفیت و ایمنی محصولات کمک می‌کنند، بلکه در آموزش و صدور گواهینامه نیز نقش مهمی ایفا می‌کنند. ASTM با ارائه دوره‌های مهارت و برنامه‌های آموزشی، به کارکنان صنایع مختلف در بهبود محصولات و خدمات کمک می‌کند.
استانداردهای فلزی
استانداردهای فلزی ASTM انواع مختلفی از فلزات، از جمله آلومینیوم، مس و چدن را پوشش می‌دهند. این استانداردها به تولیدکنندگان کمک می‌کنند تا محصولاتی با کیفیت و مطابق با استانداردهای بین‌المللی تولید کنند. همچنین، این استانداردها خوردگی و فرسودگی فلزات را در طول زمان و تحت فشار مورد بررسی قرار می‌دهند.
استانداردهای فولادی
استانداردهای فولا ASTM انواع گوناگون فولاد، از جمله فولاد ضدزنگ، کربن و فریتی را شامل می‌شوند. این استانداردها در تولید قطعات صنعتی، قطعات مکانیکی و سایر لوازم جانبی، از نرده‌های فولادی گرفته تا لوله‌های فولادی، کاربرد دارند.
استانداردهای رنگ
استانداردهای رنگ ASTM انواع مختلف پوشش‌ها، از جمله رنگ، لاک، لعاب، رنگدانه، آبکاری الکتریکی و حلال را در بر می‌گیرند. این استانداردها علاوه‌بر تعیین استاندارد برای خواص رنگ‌ها و سایر پوشش‌ها، استانداردهایی نیز برای روند صحیح استفاده از آنها تعیین می‌کنند.
استانداردهای پلاستیک
استانداردهای پلاستیک ASTM همه انواع پلاستیک و مشتقات پلیمری آن را شامل می‌شوند. این استانداردها روش‌هایی برای آزمایش خصوصیات پلاستیک‌ها، دوام آنها، ویژگی‌های مکانیکی، خواص مواد سلولی، نحوه صحیح پوشاندن قطعات پلاستیکی، الوار پلاستیکی، مصالح ساختمانی پلاستیکی و پلاستیک بازیافتی ارائه می‌دهند.
تقسیم‌بندی و شش گروه اصلی استانداردهای ASTM
استاندارد ASTM، به شش گروه اصلی تقسیم می‌شوند.
1. استانداردهای تصریحی
استانداردهای تصریحی ASTM بر اساس نیازهای مردم تعریف می‌شوند. این استانداردها ویژگی‌ها و مشخصات محصولات و خدمات را مشخص می‌کنند.
2. استانداردهای روش‌های آزمایش
استانداردهای روش‌های آزمایش ASTM نحوه انجام یک آزمایش را تعیین می‌کنند. نتایج به‌دست آمده از آزمون با استانداردهای تصریحی مقایسه می‌شوند.
3. استانداردهای تمرینی
استانداردهای تمرینی ASTM عملیات‌های متوالی را تشریح می‌کنند. این استانداردها به یک نتیجه‌گیری خاص منجر نمی‌شوند، بلکه روش انجام یک فرآیند را شرح می‌دهند.
4. استانداردهای راهنما
استانداردهای راهنما ASTM اطلاعات طبقه‌بندی شده یا گزینه‌های مختلف را ارائه می‌دهند. این استانداردها به عنوان یک واحد عملیاتی معرفی نشده‌اند.
5. استانداردهای رده‌بندی
استانداردهای رده‌بندی ASTM مواد، محصولات، سیستم‌ها یا خدمات را بر اساس شباهت‌هایشان طبقه‌بندی می‌کنند. این شباهت‌ها می‌توانند مربوط به منبع، ترکیب، خواص یا کاربرد باشند.
6. استانداردهای اصطلاحی
استانداردهای اصطلاحی ASTM معنای لغات و اصطلاحات مورد استفاده در سایر استانداردها را تعریف می‌کنند. این استانداردها به شفافیت و درک بهتر استانداردهای دیگر کمک می‌کنند.
تاریخچه استاندارد انجمن آزمایش و مواد آمریکا
این سازمان از یک گروه کوچک از دانشمندان و مهندسان در سال 1898 به یک نهاد بین‌المللی تبدیل شده است. داستان استاندارد ASTM از صنعت راه‌آهن آغاز شد و امروزه دامنه وسیعی از صنایع را در بر می‌گیرد. در اواخر قرن نوزدهم، شکست مکرر خطوط ریلی به یک چالش بزرگ برای صنعت راه‌آهن تبدیل شده بود. گروهی از دانشمندان و مهندسان، به سرپرستی بنجامین دادلی، برای یافتن علت این شکست‌ها گرد هم آمدند. دادلی، شیمیدان آمریکایی و از طرفداران استانداردسازی در صنعت، نقش مهمی در تأسیس ASTM داشت.
این گروه برای ساماندهی تولید ریل‌های راه‌آهن، استانداردی برای فولادهای مورد استفاده در ساخت این خطوط تعریف کردند.
ASTM در ایالت پنسیلوانیا تأسیس شد و دفتر مرکزی آن همچنان در این ایالت قرار دارد. با این حال، دامنه فعالیت استاندارد ASTM به مرزهای آمریکا محدود نمی‌شود. این سازمان دارای دفاتری در واشنگتن دی سی، بلژیک، کانادا، چین و مکزیک است و استانداردهای آن در سراسر جهان مورد استفاده قرار می‌گیرند. ASTM از یک گروه کوچک متخصص به یک سازمان بین‌المللی تبدیل شده و به پیشرفت صنعت و تجارت در سطح جهانی کمک می‌کند.
سیستم نامگذاری استاندارد ASTM
استانداردهای ASTM با یک سیستم نامگذاری شناسایی می‌شوند. هر استاندارد ASTM معمولاً شامل یک پیشوند حرفی و یک عدد است. پیشوند حرفی، دسته‌بندی موضوعی استاندارد را مشخص می‌کند.
مشخصات استاندارد ASTM سری A
استاندارد ASTM سری A به‌طور خاص به مواد آهنی و فولادی می‌پردازند. این سری شامل مشخصات انواع مختلف فولاد و آهن است که در صنایع مختلف کاربرد دارند. در ادامه، فهرستی از برخی از مهم‌ترین مشخصات استاندارد ASTM سری A ارائه شده است. البته، لازم به ذکر است که این لیست کامل نیست و تنها بخشی از استانداردهای موجود را شامل می‌شود.
ریل‌ها و میله‌های اتصال
A1: ریل سه‌راهی فولاد کربنی
A2: ریل‌های فولادی کربنی (ساده، شیاردار، محافظ)
A3: میله‌های اتصال فولادی (کم‌کربن، میان‌کربن، پرکربن – بدون عملیات حرارتی)
میلگردها و ورق‌ها
A6/A6M: میلگردها و ورق‌های فولادی ساختمانی نوردشده
A20/A20M: ورق‌های فولادی برای مخازن تحت فشار
A328/A328M: ورق‌های فولادی
A353/A353M: ورق‌های فولادی آلیاژی برای مخازن تحت فشار (با 9% نیکل)
ریخته‌گری و فورجینگ
A27/A27M: ریخته‌گری فولاد برای کاربرد عمومی
A47/A47M: چدن چکش‌خوار فریتی ریخته‌گری
A48/A48M: چدن خاکستری ریخته‌گری
A319: ریخته‌گری چدن خاکستری برای دماهای بالا (بدون فشار)
A351/A351M: قطعات فولاد آستنیتی ریخته‌گری تحت فشار
A352/A352M: قطعات فولاد فریتی و مارتنزیتی ریخته‌گری تحت فشار (مناسب برای دمای پایین)
A703/A703M: ریخته‌گری فولاد، الزامات عمومی، برای قطعات تحت فشار
A314: شمش‌ها و میله‌های فولاد ضدزنگ برای فورجینگ
A49: میلگردهای فولاد کربنی (عملیات حرارتی شده، میکروآلیاژی، فورج‌شده)
A336/A336M: فولاد آلیاژی فورج‌شده برای قطعات تحت فشار و دمای بالا
A350/A350M: فولاد کربنی و کم‌آلیاژ فورج‌شده (نیازمند تست چقرمگی برای قطعات لوله‌کشی)
لوله‌ها و اتصالات
A31: پرچ‌های فولادی برای مخازن تحت فشار
A333/A333M: لوله‌های فولادی (بدون درز و درزدار) برای دمای پایین
A334/A334M: لوله‌های فولاد کربنی و آلیاژی (بدون درز و درزدار) برای دمای پایین
A335/A335M: لوله فولادی آلیاژی فریتی بدون درز برای دمای بالا
A338: فلنج‌های چدن چکش‌خوار، اتصالات لوله و قطعات (برای خطوط راه‌آهن، دریایی و سایر خدمات سنگین)
A358/A358M: لوله‌های فولاد ضد زنگ آستنیتی کروم-نیکل جوش‌داده‌شده الکتریکی (برای دمای بالا و کاربردهای عمومی)
پیچ و مهره و بست
A320/A320M: پیچ و مهره‌های فولاد آلیاژی و فولاد ضد زنگ (برای دمای پایین)
A325/A325M: پیچ و مهره‌های فولاد ساختمانی (عملیات حرارتی شده)
A354: پیچ و مهره‌ها، گل‌میخ‌ها و سایر بست‌های رزوه‌ای از فولاد آلیاژی (کوئنچ و تمپر شده)
سایر
A29/A29M: الزامات عمومی برای میله‌های فولاد کربنی و آلیاژی کار گرم‌شده
A34/A34M: نمونه‌برداری و تست مواد مغناطیسی
A36/A36M: فولاد ساختمانی کربنی
A322: میله‌های فولاد آلیاژی در گریدهای استاندارد
A323: آلیاژ فرو‌بور
A324: آلیاژ فروتیتانیوم
A327/A327M: روش آزمون ضربه برای چدن‌ها
A340: اصطلاحات، نمادها و تعاریف مربوط به آزمون مغناطیسی
A341/A341M: تست خواص مغناطیسی برای مواد مغناطیسی نرم
A342/A342M: روش‌های تست نفوذپذیری مواد مغناطیسی ضعیف
A343/A343M: تست خواص مغناطیسی مواد با جریان متناوب
A345: فولادهای نوردشده برای کاربردهای مغناطیسی
A348/A348M: تست خواص مغناطیسی مواد با جریان متناوب (100 تا 10000 هرتز)
A355: میله‌های فولاد آلیاژی برای نیتریدینگ
A356/A356M: فولاد کربنی، کم‌آلیاژ و فولاد ضد زنگ (دیواره ضخیم برای توربین‌های بخار)
A363: سیم فولادی با روکش روی (گالوانیزه)
A367: روش‌های تست سرد چدن
A702: میله‌های حصار فولادی
A704/A704M: میله‌های فولادی جوش‌داده‌شده برای تقویت بتن
A1084: روش تشخیص فازهای مضر در فولادهای ضد زنگ آستنیتی/فریتی دوپلکس
A1085/A1085M: مقاطع ساختمانی توخالی فولاد کربنی درزدار (شکل‌دهی سرد)