فولادهای کربنی و ساختمانی هویت رسمی + تحلیل مهندسی
Material / Grade
1.8902
S420N
1.8902 / S420N یک فولاد کربنی یا ساختمانی با تمرکز بر استحکام و قابلیت ساخت است. هویت DIN/W.Nr و همتای EN آن از فهرست مرجع تطبیق داده شده و انتخاب نهایی باید با استاندارد محصول و گواهی ذوب کنترل شود.
ترکیب شیمیاییتحلیل کیفی؛ بدون عددسازیتحلیل مهندسی
شاخص سختی37/100شاخص مقایسهای
شاخص ضربه70/100شاخص مقایسهای
راهنمای دما-20 تا 200 °Cراهنمای مهندسی
شاخص سایش36/100شاخص مقایسهای
Steel Overview
معرفی کامل و تحلیل متالورژیکی فولاد
1.8902 / S420N در گروه «فولادهای کربنی و ساختمانی» قرار دارد و فولاد کربنی یا ساختمانی با تمرکز بر استحکام و قابلیت ساخت است.
نامهای DIN/W.Nr: StE420.
استانداردها و ارجاعات: DIN 17102؛ EN 10025-3: 2004 Hot rolled products of structural steels. Technical delivery conditions for normalized/normalized rolled weldable fine grain structural steels؛ EN 10113-2: 1993 Hot-rolled products in weldable fine grain structural steels. Delivery conditions for normalized/normalized rolled steels؛ DIN / W.Nr cross-reference.
جدول عددی ساخته نشده است. عناصر قابل بررسی از روی نامگذاری و خانواده شامل C، Mn، Si هستند؛ مقدار واقعی فقط با استاندارد جاری یا MTC پذیرفته میشود.
کاربردهای اولیه: سازه، ورق، لوله، پروفیل و قطعات عمومی مطابق استاندارد محصول.
مسیر عملیات حرارتی خانوادهای: نورد یا نرماله؛ جوش و شکلدهی طبق کربن معادل و استاندارد محصول.
شاخصهای داخلی سختی 37/100، چقرمگی 70/100، ضربه 70/100 و سایش 36/100 نتیجه آزمون نیستند.
حد پیوسته منبعدار ثبت نشده است؛ بازه -20 تا 200°C فقط پنجره غربالگری خانواده است، نه حداکثر مجاز طراحی.
محدودیت کلیدی: خوردگی بدون حفاظت، خزش بلندمدت و جایگزینی بدون کنترل ضخامت و حالت تحویل.
معادلها و مشابهها برای مقایسه اولیهاند؛ مشخصات محصول و MTC اولویت دارند.
نتیجه مهندسی: 1.8902 / S420N وقتی قابل بررسی است که خانواده، شکل محصول، Condition، محیط و مکانیزم خرابی با مدارک پروژه تطبیق داده شوند.
استانداردهای ثبتشده:DIN 17102EN 10025-3: 2004 Hot rolled products of structural steels. Technical delivery conditions for normalized/normalized rolled weldable fine grain structural steelsEN 10113-2: 1993 Hot-rolled products in weldable fine grain structural steels. Delivery conditions for normalized/normalized rolled steelsDIN / W.Nr cross-reference
International Equivalents
معادلها و نامهای بینالمللی
نام رسمی، همتای نزدیک و فولاد مشابه کاربردی با برچسب جدا مشخص میشوند؛ شباهت بهمعنی جایگزینی قطعی نیست.
EN / W.Nrنام رسمی همین گرید
S420N / 1.8902تطبیق مرجع؛ استاندارد محصول، حالت تحویل و ترکیب باید مستقل کنترل شوند.
EN / DINنام رسمی همین گرید
S420Nنام یا شماره ثبتشده برای همین هویت در فهرست DIN/W.Nr.
W.Nrنام رسمی همین گرید
1.8902نام یا شماره ثبتشده برای همین هویت در فهرست DIN/W.Nr.
DIN / W.Nrنام رسمی همین گرید
StE420نام یا شماره ثبتشده برای همین هویت در فهرست DIN/W.Nr.
معادل نزدیک یا مشابه کاربردی باید از نظر ترکیب، شکل محصول، استاندارد، عملیات حرارتی و گواهی ذوب تأیید شود.
Chemical Composition
جدول ترکیب شیمیایی و نقش عناصر
جدول عددی ساخته نشده است. عناصر قابل بررسی از روی نامگذاری و خانواده شامل C، Mn، Si هستند؛ مقدار واقعی فقط با استاندارد جاری یا MTC پذیرفته میشود.
| نماد عنصر | محدوده درصد وزنی | نقش و اثر متالورژیکی |
|---|---|---|
| C | طبق استاندارد | کربن بر استحکام و پاسخ به سختکاری اثر میگذارد و افزایش آن میتواند جوشپذیری و چقرمگی را محدود کند. |
| Mn | طبق استاندارد | منگنز به سختیپذیری و کنترل اثر گوگرد کمک میکند. |
| Si | طبق استاندارد | سیلیسیم در اکسیژنزدایی، استحکام محلول جامد و پایداری حرارتی بعضی خانوادهها نقش دارد. |
حدود عددی در صفحه مرجع ثبت نشده یا در دسترس نبود تحلیل مهندسی
Engineering Behaviour
رفتار و ویژگیهای مهندسی
سختی و سختیپذیریHardness
پتانسیل سختی نسبی 40/100 است. در نبود منحنی گرید-محور، بازه 18–45 HRC فقط «راهنمای مهندسی خانواده» برای حالت سختشده/عملیاتشده است و مقدار استاندارد محسوب نمیشود. کربن، سختیپذیری، ابعاد، کوئنچ و تمپر میتوانند نتیجه را تغییر دهند. اثر مقطع، محیط کوئنچ و تمپر باید برای قطعه واقعی کنترل شود.
تحلیل مهندسیچقرمگیToughness
چقرمگی نسبی 68/100 و در رده «بالا» است. چقرمگی این گرید بهصورت نسبی «بالا» ارزیابی میشود. این شاخص انرژی ضربه یا KIC نیست.
تحلیل مهندسیمقاومت ضربهImpact Resistance
تحمل ضربه 1.8902 / S420N بهصورت شاخص مقایسه داخلی 67/100 و در رده «بالا» برآورد میشود. این ارزیابی از چقرمگی 68/100، وضعیت سختی 40/100 و ماهیت خانواده بهدست آمده و جایگزین آزمون Charpy یا Izod نیست.
تحلیل مهندسیمقاومت به خمشBending Resistance
مقاومت خمشی نسبی 68/100 برآورد شده است؛ مقدار واقعی به استحکام تسلیم، هندسه مقطع، کیفیت سطح و شرایط بارگذاری وابسته است و بدون آزمون به MPa تبدیل نمیشود.
تحلیل مهندسیمقاومت به سایشWear Resistance
مقاومت سایش خراشان بهصورت شاخص 37/100 و سطح «محدود» ارزیابی شده است. سختی 40/100، کاربیدهای آلیاژی و مکانیزم سایش تعیینکنندهاند؛ سایش چسبنده و خوردگی-سایش باید مستقل بررسی شوند.
تحلیل مهندسیمقاومت خستگیFatigue Resistance
رفتار خستگی بهصورت شاخص داخلی 57/100 برآورد شده است و به پرداخت سطح، عیوب، تنش متوسط، محیط و تاریخچه بارگذاری وابسته است.
تحلیل مهندسیحد دمای سرویسService Temperature
راهنمای دمایی 1.8902 / S420N: 180 تا 350°C فقط بهعنوان راهنمای اولیه خانواده. دمای قابل تحمل باید بهصورت جدا برای افت استحکام، افت سختی، اکسیداسیون، خزش، زمان ماند و محیط بررسی شود.
تحلیل مهندسیمقاومت به خزشCreep Resistance
شاخص نسبی رفتار خزشی 1.8902 / S420N در این دانشنامه 15/100 و در سطح «پایین» است. این شاخص، داده عمر شکست خزشی یا تنش مجاز نیست و فقط برای غربالگری اولیه خانواده استفاده میشود. این گرید نباید صرفاً براساس شاخص داخلی برای بار ثابت بلندمدت و سرویس خزشی انتخاب شود.
تحلیل مهندسیمقاومت شکستFracture Resistance
رفتار شکست به چقرمگی 68/100، اثر تمرکز تنش، ضخامت و دمای کار وابسته است؛ برای طراحی شکست، مقدار KIC یا آزمون Charpy باید از منبع معتبر همان وضعیت استخراج شود.
تحلیل مهندسیجوشکاریWeldability
جوشپذیری به کربن معادل، ضخامت و وضعیت تحویل وابسته است؛ دستورالعمل گرید-محور قبل از کاربرد جوشی کنترل شود. کربن معادل، پیشگرم، حرارت ورودی، مصرفی و خطر تردی ناحیه HAZ باید با WPS معتبر کنترل شوند.
تحلیل مهندسیآبکاریElectroplating
آبکاری روی، نیکل یا کروم بسته به محیط و هدف ممکن است. آمادهسازی سطح، تردی هیدروژنی در قطعات پرمقاومت و تغییر تلرانس باید کنترل شوند.
تحلیل مهندسیپوششدهیCoating
پوششهای ضدخوردگی یا ضدسایش قابل استفادهاند؛ انتخاب نهایی به محیط، سختی پایه، چسبندگی و دمای فرایند وابسته است.
تحلیل مهندسیشاخصهای عددی این بخش مقایسه داخلیاند و نتیجه آزمون استاندارد، تنش مجاز طراحی یا تضمین سازنده نیستند. روش اعتبارسنجی
Toughness & Impact Resistance
چقرمگی، مقاومت ضربه و رفتار شکست
تحمل ضربه 1.8902 / S420N با شاخص داخلی 70/100 و سطح «بالا» تحلیل شده است؛ این عدد Charpy یا Izod نیست.
- دما، ضخامت، جهت نمونه و تمرکز تنش بر شکست اثر دارند.
- برای قطعه بحرانی آزمون همان Condition الزامی است.
نکته آزمون: بدون داده معتبر Conditionمحور، مقدار Charpy، Izod یا KIC بهصورت عدد ساختگی منتشر نمیشود.
Temperature & Creep
دمای سرویس، پایداری حرارتی و مقاومت خزش
حد پیوسته منبعدار ثبت نشده است؛ بازه -20 تا 200°C فقط پنجره غربالگری خانواده است، نه حداکثر مجاز طراحی.
سرویس پیوسته
-20–200 °Cراهنمای مهندسیدمای مجاز باید با افت استحکام یا سختی، اکسیداسیون، زمان و محیط تأیید شود.
سرویس متناوب
حد متناوب بدون دیتاشیت اختصاصی عدد آزمون نیست.
پایداری تمپر و فاز
دمای کار و پوشش باید با عملیات واقعی سازگار باشد.
اکسیداسیون و محیط
اکسیداسیون و خوردگی ممکن است پیش از افت استحکام محدودکننده شوند.
مقاومت خزشی نسبی17/100شاخص مقایسهای
رفتار خزشی 1.8902 / S420N فقط با شاخص غربالگری 17/100 نمایش داده میشود و داده عمر شکست یا تنش مجاز نیست.
برای بار ثابت بلندمدت در دمای بالا، منحنی معتبر زمان-تنش-دما الزامی است.
Wear & Surface Behaviour
مقاومت سایشی، سطح و راهکار بهبود
سایش خراشان
شاخص سایش خراشان 36/100 است و نتیجه آزمون نیست.
شاخص مقایسهایسایش چسبنده
سایش چسبنده باید با جنس جفت، روانکاری و زبری بررسی شود.
تحلیل مهندسیبهبود سطح
عملیات سطحی پس از کنترل دمای فرایند و سازگاری زیرلایه انتخاب شود.
راهنمای مهندسیMechanical & Physical Properties
خواص مکانیکی و فیزیکی
مقادیر طراحی شرطمحور موجود نیست؛ ارزیابی با شاخص سختی 37/100، چقرمگی 70/100، ضربه 70/100 و سایش 36/100 انجام میشود. این اعداد MPa یا ژول نیستند.
| ویژگی مقایسهای | شاخص داخلی | نوع اطلاعات |
|---|---|---|
| پتانسیل سختی | 37 / 100 | شاخص مقایسهای |
| چقرمگی نسبی | 70 / 100 | شاخص مقایسهای |
| تحمل ضربه | 70 / 100 | شاخص مقایسهای |
| مقاومت خمشی نسبی | 65 / 100 | شاخص مقایسهای |
| مقاومت سایشی نسبی | 36 / 100 | شاخص مقایسهای |
خواص فیزیکی
چگالی، مدول، انبساط و رسانایی باید از دیتاشیت همان محصول و دمای کار گرفته شود.
- شکل محصول و دما بر داده فیزیکی اثر دارند.
- شاخص مقایسه به مقدار فیزیکی تبدیل نمیشود.
Heat Treatment
مراحل عملیات حرارتی و نکات اجرایی
مسیر خانوادهای: نورد یا نرماله؛ جوش و شکلدهی طبق کربن معادل و استاندارد محصول. همه دماها و محیط سردکننده باید از دستور معتبر همین گرید تعیین شوند.
آنیل / تنشزدایی
راهنمای مهندسیوضعیت تحویل و هدف خواص پیش از عملیات تعیین شود.
پیشگرم و آستنیته
راهنمای مهندسیگرمایش و دمای دقیق از استاندارد یا دیتاشیت همین گرید اخذ شود.
کوئنچ / سردکردن
راهنمای مهندسیسردکردن با سختیپذیری، ضخامت و خطر ترک هماهنگ شود.
تمپر / تنظیم خواص
راهنمای مهندسیتمپر یا عملیات نهایی با سختی، چقرمگی و دمای سرویس تنظیم شود.
کنترل نهایی
راهنمای مهندسیسختی، اعوجاج، ترک و در صورت نیاز ریزساختار کنترل شود.
کنترل عملیات: ابعاد و وضعیت تحویل کنترل شود. ریسک ترک و اعوجاج ارزیابی شود. کیفیت نهایی با آزمون متناسب تأیید شود.
Engineering Charts
نمودارهای سختی، چقرمگی، ضربه، دما و عملیات حرارتی
نوع اطلاعات نمودار ترکیب برچسبگذاری شده است؛ نمودارهای ۰ تا ۱۰۰ شاخص داخلیاند و نمودار مراحل فاقد دما، توالی فرایندی است.
پروفایل چندمحوره مهندسی
شاخص مقایسهایترکیب شیمیایی
تحلیل مهندسیتعادل سختی و چقرمگی
شاخص مقایسهایچقرمگی، ضربه و خستگی
شاخص مقایسهایسایش و رفتار سطح
شاخص مقایسهایخواص مکانیکی یا شاخص جایگزین
شاخص مقایسهایدمای سرویس
راهنمای مهندسیعملیات حرارتی
راهنمای مهندسیشباهت فولادهای مرتبط
شاخص مقایسهایهمه شاخصهای مقایسهای
شاخص مقایسهایFailure Modes & Selection
مکانیزمهای خرابی و راهنمای انتخاب
مکانیزمهای خرابی محتمل
- سایش سطحی در تماس خراشان شدید
- زنگزدگی/خوردگی در محیط مرطوب بدون حفاظت سطحی
نکات انتخاب و طراحی
- اگر اولویت اصلی پایین تا متوسط مقاومت سایشی است، این گرید در مقایسه با همخانوادهها باید همراه با چقرمگی و مکانیزم سایش سنجیده شود.
- مقاومت خمشی شاخص داخلی 68/100 دارد؛ برای محاسبه قطعه باید هندسه و Rp0.2/Rm واقعی همان Condition وارد محاسبه شود.
- جایگزینی با گرید مشابه فقط پس از تطبیق chemistry، استاندارد محصول، عملیات حرارتی و MTC مجاز است.
- در مقایسه گزینهها، شاخص ضربه 67/100، خزش 15/100 و خستگی 57/100 فقط ابزار غربالگریاند.
- شماره استاندارد، شکل محصول، ضخامت، Condition، گواهی ذوب و الزامات آزمون باید پیش از خرید تطبیق داده شوند.
محاسبات مشتقشده
کربن معادل CE(IIW)0.233 محاسباتی
شاخص ترکیبی برای سختیپذیری/حساسیت نسبی به ترک هیدروژنی؛ جایگزین WPS یا آزمون جوش نیست.
کربن معادل Pcm0.182 محاسباتی
برای فولادهای کمکربن مناسبتر از CEIIW؛ فقط شاخص ترکیبی است.
Advantages & Limitations
مزایا، نقاط ضعف و کاربردهای نامناسب
مزیتها
- مزیت خانوادهای: فولاد کربنی یا ساختمانی با تمرکز بر استحکام و قابلیت ساخت.
- هویت DIN/W.Nr و نامهای مرتبط در یک رکورد قابل جستوجو گردآوری شدهاند.
محدودیتها و نقاط ضعف
- خوردگی بدون حفاظت، خزش بلندمدت و جایگزینی بدون کنترل ضخامت و حالت تحویل
- خواص عددی تابع استاندارد محصول، ضخامت، Condition و گواهی ذوب هستند.
- تطبیق نام مجوز جایگزینی قطعی نیست.
- برای ضربه، خزش و دمای طراحی فقط آزمون یا دیتاشیت معتبر پذیرفته میشود.
مواردی که نیازمند احتیاط یا انتخاب جایگزین هستند
Applications & Processing
کاربردهای صنعتی و فرآیندپذیری
کاربردهای رایج
- سازه، ورق، لوله، پروفیل و قطعات عمومی مطابق استاندارد محصول
- شکل محصول و وضعیت تحویل باید با نقشه، بارگذاری و استاندارد پروژه هماهنگ شود.
ساخت، جوشکاری و سطح
جوشپذیری به کربن معادل، ضخامت و وضعیت تحویل وابسته است؛ دستورالعمل گرید-محور قبل از کاربرد جوشی کنترل شود. کربن معادل، پیشگرم، حرارت ورودی، مصرفی و خطر تردی ناحیه HAZ باید با WPS معتبر کنترل شوند.
قابلیت شکلدهی/فورج وابسته به خانواده فولاد و وضعیت تحویل است؛ محدوده دما یا شعاع خم فقط در صورت وجود منبع عددی اعمال شود.
- انتخاب نیتراسیون، سختکاری القایی یا پوشش باید با سختی پایه و کاربرد کنترل شود.
Engineering Conclusion
نتیجهگیری نهایی و توصیه انتخاب
1.8902 / S420N برای سازه، ورق، لوله، پروفیل و قطعات عمومی مطابق استاندارد محصول قابل بررسی است. مزیت آن فولاد کربنی یا ساختمانی با تمرکز بر استحکام و قابلیت ساخت و محدودیت اصلی آن خوردگی بدون حفاظت، خزش بلندمدت و جایگزینی بدون کنترل ضخامت و حالت تحویل است. شاخصهای داخلی سختی 37/100، چقرمگی 70/100، ضربه 70/100 و سایش 36/100 فقط برای غربالگریاند. ترکیب، خواص، عملیات حرارتی و دمای مجاز باید با استاندارد جاری، دیتاشیت سازنده و MTC نهایی شوند.
تحلیل مهندسیفولاد شایگان، انتخاب درست فولاد آلیاژیFrequently Asked Questions
پرسشهای متداول
فولاد S420N چه کاربردی دارد؟
سازه، ورق، لوله، پروفیل و قطعات عمومی مطابق استاندارد محصول، شکل محصول و وضعیت تحویل باید با نقشه، بارگذاری و استاندارد پروژه هماهنگ شود.
سختی فولاد S420N چقدر است؟
پتانسیل سختی نسبی 40/100 است. در نبود منحنی گرید-محور، بازه 18–45 HRC فقط «راهنمای مهندسی خانواده» برای حالت سختشده/عملیاتشده است و مقدار استاندارد محسوب نمیشود. کربن، سختیپذیری، ابعاد، کوئنچ و تمپر میتوانند نتیجه را تغییر دهند. اثر مقطع، محیط کوئنچ و تمپر باید برای قطعه واقعی کنترل شود.
آیا S420N برای ضربه مناسب است؟
تحمل ضربه 1.8902 / S420N با شاخص داخلی 70/100 و سطح «بالا» تحلیل شده است؛ این عدد Charpy یا Izod نیست.
حد دمای سرویس فولاد S420N چقدر است؟
حد پیوسته منبعدار ثبت نشده است؛ بازه -20 تا 200°C فقط پنجره غربالگری خانواده است، نه حداکثر مجاز طراحی.
محدودیت اصلی این فولاد چیست؟
خوردگی بدون حفاظت، خزش بلندمدت و جایگزینی بدون کنترل ضخامت و حالت تحویل؛ خواص عددی تابع استاندارد محصول، ضخامت، Condition و گواهی ذوب هستند.
Steel Comparison
مقایسه مهندسی فولاد
این فولاد را با هر یک از ۲۲۷۲ فولاد دیگر مقایسه کنید. امتیازهای ۰ تا ۱۰۰ «شاخص داخلی مهندسی» برای غربالگری اولیه هستند و مقدار آزمون یا تنش طراحی محسوب نمیشوند.
پیشنهاد نزدیک:
VS
ترکیب شیمیایی
ترکیب فولاد دوم
عملیات حرارتی فولاد فعلی
عملیات حرارتی فولاد دوم
کاربردهای فولاد فعلی
محدودیتها
کاربردهای فولاد دوم
محدودیتها
Sources & Evidence
منابع، روش تحلیل و اعتبار اطلاعات
منابع گریدی برای هویت و داده ثبتشده و منابع روشی برای تحلیل خانواده بهکار رفتهاند. برآوردهای مهندسی جایگزین دیتاشیت قطعه نیستند.
منابع مربوط به فولاد
SteelNumber — فهرست Germany (DIN, WNr)source_inventory · Tier B
مشاهده منبعبرای دامنه و نامهای DIN/W.Nr؛ تطبیقها راهنمای مقایسهاند.
SteelNumber — طبقهبندی شماره فولاد EN 10027designation_context · Tier B
مشاهده منبعبرای زمینه نامگذاری و شماره متریال؛ استاندارد جاری محصول اولویت دارد.
SteelNumber — صفحه تطبیق DIN/W.Nridentity_crosswalk · Tier B
مشاهده منبعبرای نام، شماره و همتای EN؛ جایگزینی قطعی نیست.
SteelNumber — ترکیب S420Ncomposition_source · Tier B
مشاهده منبعحدود شیمیایی ساختاریافته؛ استاندارد جاری خرید اولویت دارد.
Stahldaten / European Steel Registration Office — فهرست رسمی شماره فولادofficial_material_number_register · Tier A
مشاهده منبعشماره متریال و نام کوتاه منتشرشده از فهرست ثبت فولاد اخذ شدهاند؛ استاندارد محصول و وضعیت خرید باید جداگانه بررسی شوند.
منابع روششناسی و تحلیل
TWI — Carbon equivalent formulae in relation to hydrogen cracking
مرجعCEIIW/Pcm scope and limitations for weldability/hardenability characterization.
Outokumpu — Corrosion resistance and PRE/PREN
مرجعPRE = Cr + 3.3Mo + 16N as a comparative stainless pitting-resistance index; not a service guarantee.
Uddeholm — Cold work tooling technical guide
مرجعRelationship between hardness/carbides, abrasive wear, ductility and tool failure mechanisms.
Ovako Steel Navigator — Steel grades and material data sheets
مرجعProducer material data sheets for engineering, case-hardening, bearing and spring steel families.
Laxcon Steels open grade dataset — CC BY 4.0
مرجعOpen composition and cross-standard reference; equivalents mean nearest counterpart rather than identity.
Ovako — Heat Treatment Guide
مرجعراهنمای سازنده درباره سختیپذیری، سرعت سردکردن و اثر عناصر آلیاژی؛ جایگزین دیتاشیت گرید نیست.
بازبینی پرونده: 2026-08-25 · نوع اعتبار: هویت رسمی + تحلیل مهندسی
مشاوره و استعلام فولاد
برای انتخاب فولاد آلیاژی با ما تماس بگیرید
فولاد شایگان، انتخاب درست فولاد آلیاژی