1. 合金牌號
牌號是按照一定的規(guī)律對產(chǎn)品的命名[2]。合金牌號一般由世界各國標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)發(fā)布。
1.1 標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于合金牌號的規(guī)定
材料標(biāo)準(zhǔn)是技術(shù)、創(chuàng)新和貿(mào)易的基本要素,是考核材料質(zhì)量的技術(shù)依據(jù)。對于合金領(lǐng)域,材料標(biāo)準(zhǔn)在該行業(yè)的生產(chǎn)管理、質(zhì)量控制中扮演著重要的角色。在合金領(lǐng)域相關(guān)專題文獻(xiàn)檢索、科技查新及專利檢索的過程中,查對相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)是了解現(xiàn)有技術(shù)十分有效的途徑,可以準(zhǔn)確了解合金標(biāo)準(zhǔn)牌號在合金領(lǐng)域檢索中的作用[3-4]。截至2019年6月13日,中國國家標(biāo)準(zhǔn)全文公開系統(tǒng)公開的現(xiàn)行“合金”強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)23件、推薦性國家標(biāo)準(zhǔn)1099件,具體包括:黑色金屬和有色合金的牌號和化學(xué)成分、化學(xué)成分允許偏差、術(shù)語、金相圖譜等基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn),化學(xué)分析方法等方法標(biāo)準(zhǔn),以及產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)等。如GB/T 3620.1—2007“鈦及鈦合金牌號和化學(xué)成分”標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了鈦及鈦合金產(chǎn)品的牌號、化學(xué)成分等,該標(biāo)準(zhǔn)中還列明了參照的國際標(biāo)準(zhǔn)ISO 5832-2和美國ASTM標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)內(nèi)容。
1.2 合金標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)
標(biāo)準(zhǔn)化組織是制定和發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)規(guī)則的機(jī)構(gòu),執(zhí)行各種功能旨在確保標(biāo)準(zhǔn)化的有效協(xié)調(diào)運(yùn)作。中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會 (SAC) 是我國負(fù)責(zé)全國標(biāo)準(zhǔn)化工作管理的政府機(jī)構(gòu),負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)的制定及修訂工作[3]。美國的標(biāo)準(zhǔn)化工作是由民間組織根據(jù)市場需求逐步發(fā)展起來的,其管理機(jī)制的兩大支撐點(diǎn)就是市場驅(qū)動和民間組織。民間機(jī)構(gòu)與政府機(jī)構(gòu)互不相聯(lián),但相互配合,依據(jù)相應(yīng)規(guī)則發(fā)揮各自管理機(jī)制的功能。美國的絕大多數(shù)領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)都是由民間機(jī)構(gòu)的行業(yè)協(xié)會和專業(yè)學(xué)會主導(dǎo)的。歐洲標(biāo)準(zhǔn)化委員會 (CEN) 是一個(gè)區(qū)域性的標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會,包含34個(gè)歐洲國家的國家標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)。德國標(biāo)準(zhǔn)化的主管機(jī)構(gòu)——德國標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會 (DIN) 是德國最大的具有廣泛代表性的公益性標(biāo)準(zhǔn)化民間機(jī)構(gòu)。日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)調(diào)查會 (JISC) 屬于政府標(biāo)準(zhǔn)化組織,是根據(jù)《工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化法》設(shè)立的全國性標(biāo)準(zhǔn)化管理機(jī)構(gòu),主要負(fù)責(zé)組織制定、審議日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn) (JIS)[4]。
世界上其他主要國家和地區(qū)頒布合金相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)和代號有:美國材料與試驗(yàn)協(xié)會(ASTM)、美國鋼鐵學(xué)會(AISI)、美國航天航空材料技術(shù)規(guī)范(AMS)、美國軍用規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)(MIL)、美國國家標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會(ANSI)、國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)、歐洲標(biāo)準(zhǔn)化委員會(EN)、德國工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(DIN(EN))、英國標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(BS(EN))、法國標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(NF(EN))、俄羅斯標(biāo)準(zhǔn)(TOCT)、日本工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(JIS)、瑞典標(biāo)準(zhǔn)化委員會(SIS)、瑞典金屬標(biāo)準(zhǔn)中心(MNC)等[5]。
1.3 合金牌號的復(fù)雜性
標(biāo)準(zhǔn)頒布機(jī)構(gòu)性質(zhì)不同、管理方式不同對合金牌號的命名方式也不同。世界上不同國家合金牌號的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于同樣成分合金的牌號表示方法的規(guī)定五花八門。不同種類的合金在同一國家的標(biāo)準(zhǔn)中表示方法也不盡相同。這對檢索某種合金的相關(guān)文獻(xiàn)造成了困擾。
美國對金屬與合金制訂了統(tǒng)一的數(shù)字代號標(biāo)準(zhǔn),稱為“金屬和合金統(tǒng)一數(shù)字編號系統(tǒng)”,即UNS,用數(shù)字對各種有色金屬和鋼鐵材料進(jìn)行統(tǒng)一編號。UNS制度綜合了美國有關(guān)金屬學(xué)會、貿(mào)易協(xié)會、個(gè)體用戶及制造商等目前采用的代號系統(tǒng),既避免了同一種材料有幾種牌號的混亂狀況,又避免了兩種甚至多種不同的材料采用同一牌號的情況。UNS代號為索引、記錄保管、資料貯存、檢索、相互參照等提供了極大的便利[1]。但其他國家尚未建立統(tǒng)一的金屬牌號表示方法。
以加工鈦及鈦合金為例。中國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 3620.1—2016“鈦及鈦合金牌號和化學(xué)成分”鈦及鈦合金牌號的命名采用注冊制,牌號命名前應(yīng)進(jìn)行牌號注冊,統(tǒng)一命名,采用字母和數(shù)字表示鈦及鈦合金的牌號。牌號的第一位用“T”表示鈦及鈦合金,第二位用A、B、C表示合金的類型。A表示工業(yè)純鈦、α型和近α型合金,B表示β型及近β型合金,C表示α-β型合金。牌號中的阿拉伯?dāng)?shù)字按注冊的先后自然順序排序。相同的超低間隙合金在數(shù)字后加大寫字母“ELI”。俄羅斯的壓力加工鈦及鈦合金牌號由組合字母代號“BT”、“OT”、“AT”或“ΠT”與阿拉伯?dāng)?shù)字相結(jié)合而成。T是基體元素鈦的字母代號,B、O等與鈦及鈦合金的原研制單位有關(guān)。如為新研制合金,則應(yīng)在原合金牌號的后面加數(shù)字或字母,中間需加一短橫線[6]。美國ASTM標(biāo)準(zhǔn)中沒有專用的牌號表示方法,一般由各產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)分別規(guī)定。從產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中可歸納為牌號用等級單詞Grade與附加字母和順序號表示。鈦及鈦合金附加字母C表示鑄件,F(xiàn)表示鍛件。順序號1~4表示純鈦,5以上表示鈦合金。例如,Grade5表示加工用鈦合金,GradeC5表示鑄件用鈦合金[5]。日本鈦和高鈦合金加工材牌號用鈦元素字母代號T、產(chǎn)品形狀代號、抗拉強(qiáng)度值和加工方法代號來表示[6]。
2. 合金牌號對照的基本原則
鑒于合金牌號的復(fù)雜性,如何進(jìn)行材料牌號的對照,對世界各國來說都是非常棘手的問題。熟悉和掌握國內(nèi)外合金牌號的表示方法、標(biāo)準(zhǔn)是十分必要的。
中國、美國、英國、法國、德國及日本等都編寫了本國與外國材料對照的參考書。在此基礎(chǔ)上,通過對比分析,可以找到與本國材料相對應(yīng)的其他國家的材料牌號。
材料牌號對照及其代料原則可根據(jù)化學(xué)成分、力學(xué)性能對照?;瘜W(xué)成分是表征材料最基本的數(shù)據(jù),按化學(xué)成分對照是一種基本的對照方法,相應(yīng)牌號對照主要依據(jù)金屬主成分或合金元素成分是否相同或相近而定,而不苛求各元素的含量(包括雜質(zhì)元素含量) 完全相同,因此有可能一個(gè)牌號可以與兩個(gè)或兩個(gè)以上牌號相對應(yīng)[2,7]。從某種程度上來說,按力學(xué)性能的對照是一種更直接、更偏重于實(shí)用的捷徑,但當(dāng)按力學(xué)性能對照時(shí)應(yīng)注意各國試驗(yàn)方法和取樣的不同。由于世界各國礦產(chǎn)資源和技術(shù)水平的不同,各國間完全相同的材料牌號是極少的,大多數(shù)也只能是相當(dāng)材料或相近材料。完全按化學(xué)成分和力學(xué)性能來查找對應(yīng)的國外材料牌號是困難的,也只能是近似對照。在許多手冊中對照的材料牌號絕大多數(shù)是根據(jù)其化學(xué)成分基本相同,在同一狀態(tài)下力學(xué)性能基本相同而進(jìn)行的對照[7]。
3. 合金牌號對照手冊的應(yīng)用
金屬或合金牌號對照手冊是匯集國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以及各國有色金屬產(chǎn)品牌號的實(shí)用工具書,能幫助讀者快捷獲得金屬材料的牌號、化學(xué)成分等技術(shù)數(shù)據(jù)和用途以及相應(yīng)的各國牌號對照等資料,節(jié)省查閱時(shí)間,避免漏查漏檢[5]。
金屬及合金牌號手冊中一般列出了各國合金牌號對照表,便于讀者查找各國合金牌號。例如,中國國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 3620.1—2016中規(guī)定的TC4合金對應(yīng)的其他國家牌號如表1所示??梢姡煌膶φ帐謨灾嘘P(guān)于某些具體合金的對應(yīng)有可能存在分歧,這與TC4和TC4ELI合金成分接近度高有關(guān)系。對于大多數(shù)合金而言,合金對照一致性較高。對照手冊所列出的合金對照牌號為查全文獻(xiàn)提供了重要的參考資料。特別是不同的手冊編著者關(guān)注的國家不同,參考的對照手冊不同,有利于發(fā)現(xiàn)更全面的信息。
4. 檢索技巧
在利用合金牌號檢索制定檢索策略時(shí),還需特別注意各個(gè)數(shù)據(jù)庫的切詞規(guī)則和檢索規(guī)則的差別,有針對性地制定檢索策略。例如,在萬方數(shù)據(jù)平臺中可選擇精確檢索和模糊檢索。以Ti6Al4V為檢索詞,精確檢索條件下只能檢索到包含“Ti6Al4V”的文獻(xiàn)。模糊檢索條件下,系統(tǒng)將其解析為“Ti AND 6 AND Al AND 4 AND V”,可檢索到包含“Ti-6Al-4V”、“Ti-6%Al-4%V”、“Ti-6wt.%Al-4wt.%V”和“TiAl6V4”的文獻(xiàn)。對于SCI和EI數(shù)據(jù)庫來說,以Ti6Al4V為檢索詞,系統(tǒng)將其切分為一個(gè)詞組,與輸入“Ti6Al4V”精確檢索效果等同,不能檢索到其他包含符號的形式。在SCI和EI數(shù)據(jù)庫中,“-”字符用于精確短語檢索,以Ti-6Al-4V為檢索詞,會檢索出包含“Ti-6Al-4V”和“Ti6Al4V”的文獻(xiàn),各單詞的位置和順序與輸入的檢索詞一致,中間不會插入其他詞語。因此,合金牌號在檢索的具體應(yīng)用過程中,要充分嘗試、驗(yàn)證、調(diào)整檢索策略,盡可能多地覆蓋不同切詞的情況,做到即查全又查準(zhǔn)。
5. STN平臺中合金文獻(xiàn)檢索
5.1 CA和CAS REGISTRY數(shù)據(jù)庫
美國化學(xué)文摘簡稱(CA),是報(bào)導(dǎo)世界各國化學(xué)化工領(lǐng)域方面文獻(xiàn)的文摘性刊物,同時(shí)還有系統(tǒng)的、完整的配套索引,是檢索化學(xué)化工領(lǐng)域方面文獻(xiàn)的最有用的檢索工具。CA收錄內(nèi)容占全世界化學(xué)化工專業(yè)方面文獻(xiàn)總量的98% (其中70%的內(nèi)容是摘自美國以外的文獻(xiàn))[9]。CA從1972年開始給予合金物質(zhì)化學(xué)登記號。CAS REGISTRY是有關(guān)化學(xué)物質(zhì)注冊的數(shù)據(jù)庫,是世界上最大最全的化學(xué)物質(zhì)數(shù)據(jù)庫[10]。到2019年8月,CAS REGISTRYS(物質(zhì)數(shù)據(jù)庫)包含超過1.55億種有機(jī)和無機(jī)化學(xué)物質(zhì),如合金、配位化合物、礦物質(zhì)、混合物、聚合物和鹽,以及超過6800萬條序列信息。可回溯到19世紀(jì)早期的文獻(xiàn)中報(bào)道的物質(zhì)。所有物質(zhì)都擁有惟一的CAS登記號。記錄還包含CA索引名、其他化學(xué)名、結(jié)構(gòu)式、立體化學(xué)結(jié)構(gòu)、分子式、環(huán)系數(shù)據(jù)、合金成分表、蛋白質(zhì)和核酸序列、聚合物類別以及在CA/CAplus數(shù)據(jù)庫中的文獻(xiàn)數(shù)量。以上所有信息均可在STN上顯示和檢索[11]。
5.2 STN平臺中合金文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫的選擇
STN平臺是世界著名的國際聯(lián)機(jī)檢索系統(tǒng)之一。該系統(tǒng)目前有200多個(gè)數(shù)據(jù)庫,涉及數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、生命科學(xué)、生物技術(shù)、工程、專利、商業(yè)等基礎(chǔ)學(xué)科領(lǐng)域和綜合技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域。每個(gè)數(shù)據(jù)庫都是本專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的權(quán)威數(shù)據(jù)庫,包含了期刊、專利、圖書、學(xué)位論文、會議信息、網(wǎng)絡(luò)預(yù)印本、新聞、報(bào)告等多種類型的文獻(xiàn)信息。STN平臺將數(shù)據(jù)庫按照收錄文獻(xiàn)的學(xué)科領(lǐng)域分為55個(gè)集群,每個(gè)數(shù)據(jù)庫可能被分入多個(gè)集群中。其中,金屬材料文獻(xiàn)集群有Metals Cluster和Materials Cluster。實(shí)際上Materials Cluster全覆蓋Metals Cluster中的數(shù)據(jù)庫,具體包括SCISEARCH、COMPENDEX、INSPEC、PQSCITECH等綜合學(xué)科數(shù)據(jù)庫,還有CAPLUS(化學(xué)文摘)、CIN/HCIN (化學(xué)工業(yè)札記)、METADEX(金屬文摘)、TEMA(技術(shù)與管理)、WELDASEARCH(焊接檢索)、WSCA(世界表面涂層文摘)、INSPHYS(物理文摘)等非專利文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫,以及USPATFULL、USPATOLD等專利數(shù)據(jù)庫[12]。
5.3 STN平臺中合金牌號獲取及合金文獻(xiàn)檢索方法
STN平臺中可檢索CAPLUS和CAS REGISTRYS數(shù)據(jù)庫。CAPLUS對文獻(xiàn)中涉及的合金都進(jìn)行了CAS登記號標(biāo)引,可直接采用CAS登記號檢索。STN中LC(locator)字段中,列出了STN里會出現(xiàn)CAS登記號的數(shù)據(jù)庫。但對于SCI、EI、INSPEC等其他未標(biāo)引RN號的大多數(shù)數(shù)據(jù)庫而言,仍需采用化學(xué)名稱、分子式和合金牌號信息檢索。因此需要在CAS REGISTRYS數(shù)據(jù)庫中獲取已知的物質(zhì)名稱和合金牌號,作為檢索詞檢索。
在CAS REGISTRYS數(shù)據(jù)庫中通過化學(xué)式、化學(xué)物質(zhì)登記號、常用合金牌號可查詢到該合金在世界各國的金屬牌號和名稱。對于大多數(shù)合金而言,采用中國標(biāo)準(zhǔn)牌號都能在CAS REGISTRY數(shù)據(jù)庫中檢索到該合金在世界各國的金屬牌號和名稱。以鎳基高溫合金GH4169為例,以GH4169作為檢索詞在CAS REGISTRY數(shù)據(jù)庫檢索,可檢索到“18 ALLOY”、“ALLOY 718”、“IN718”、“DIN 1.4790”等牌號和名稱信息。
對于成分比較新或復(fù)雜的合金,可采用指定元素比合金組分(/MAC或/RC)的方法檢索化學(xué)物質(zhì)登記號和合金牌號。大部分合金通過成分質(zhì)量組成列于REGISTRY中。MAC和RC兩個(gè)檢索字段專門用于檢索合金。利用MAC字段,通過限定所要求的組分及質(zhì)量百分比檢索物質(zhì)組成。組分可以通過元素符號、分子式、CA索引名稱或CAS號來限定,質(zhì)量百分比可以通過單一值、范圍或關(guān)系來限定。組分和質(zhì)量百分比限定不論次序。同時(shí)限定二者可以用AND、OR或NOT連接。利用RC字段,通過合金主要成分檢索物質(zhì)組成。
在STN平臺CAS REGISTRY數(shù)據(jù)庫中提供了提取CAS登記號和物質(zhì)名的指令,并可將提取的登記號和所有物質(zhì)名稱用于其他文摘和全文數(shù)據(jù)庫檢索。
(1)利用在CAS REGISTRY數(shù)據(jù)庫中檢索到的化學(xué)物質(zhì)信息在CAPULS數(shù)據(jù)庫檢索。
FILE REG(進(jìn)入REGISTRY數(shù)據(jù)庫)
S GH4169(檢索常用合金牌號GH4169)
L1 1 GH4169(獲得檢索結(jié)果)
D L1(顯示檢索結(jié)果)
SEL L1 1- CHEM(提取化學(xué)物質(zhì)名稱和登記號信息)
D SEL(顯示E1-En個(gè)化學(xué)名稱和登記號信息)
FILE CAPLUS(進(jìn)入CAPLUS數(shù)據(jù)庫)
S E1-En(檢索以上選擇的化學(xué)物質(zhì)名稱和登記號信息)
(2)在STN里其他沒有輸入CAS登記號的數(shù)據(jù)庫,需要在REGISTRY數(shù)據(jù)庫提取物質(zhì)名稱,用物質(zhì)名稱作為檢索詞檢索。
FILE REG(進(jìn)入REGISTRY數(shù)據(jù)庫)
S GH4169(檢索常用合金牌號)
L1 1 GH4169(獲得檢索結(jié)果)
D L1(顯示檢索結(jié)果)
SEL Ln 1- NAME(提取化學(xué)物質(zhì)名稱)
D SEL E1-(顯示E1-En個(gè)化學(xué)名稱)
FILE METADEX(進(jìn)入金屬文摘數(shù)據(jù)庫)
S E1-En(檢索以上選擇的化學(xué)物質(zhì)名稱)
采用以上方法獲取合金牌號信息比較全面準(zhǔn)確,避免了對照手冊收錄信息不全造成的漏檢。
6. 結(jié)束語
信息化高度發(fā)展的今天,獲取文獻(xiàn)的途徑越來越多,在人們認(rèn)為獲取文獻(xiàn)更便捷的今天,人們更容易忽視哪些文獻(xiàn)未被發(fā)現(xiàn)。特別是生物、醫(yī)學(xué)、化學(xué)、材料學(xué)等學(xué)科的文獻(xiàn),用自然語言作為檢索詞檢索,在現(xiàn)有技術(shù)條件下效果并不理想。為了達(dá)到查全查準(zhǔn)的效果,仍需要在了解行業(yè)知識的基礎(chǔ)上,熟料掌握各個(gè)數(shù)據(jù)庫的標(biāo)引、收錄規(guī)則。對于合金領(lǐng)域文獻(xiàn)檢索而言,利用合金牌號對照手冊和STN查找各國對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)牌號能夠大大提高查全率,特別是為從事金屬領(lǐng)域科研和生產(chǎn)的工作人員獲取相關(guān)文獻(xiàn)提供了便利而準(zhǔn)確的途徑。
參考文獻(xiàn):
文章來源——金屬世界