分享：以TC4鈦合金和鎳基GH4169合金為例

1.   合金牌號

牌號是按照一定的規律對產品的命名[2]。合金牌號一般由世界各國標準化機構發布。

1.1   標準中關于合金牌號的規定

材料標準是技術、創新和貿易的基本要素，是考核材料質量的技術依據。對于合金領域，材料標準在該行業的生產管理、質量控制中扮演著重要的角色。在合金領域相關專題文獻檢索、科技查新及專利檢索的過程中，查對相關標準是了解現有技術十分有效的途徑，可以準確了解合金標準牌號在合金領域檢索中的作用[3-4]。截至2019年6月13日，中國國家標準全文公開系統公開的現行“合金”強制性國家標準23件、推薦性國家標準1099件，具體包括：黑色金屬和有色合金的牌號和化學成分、化學成分允許偏差、術語、金相圖譜等基礎標準，化學分析方法等方法標準，以及產品標準等。如GB/T 3620.1—2007“鈦及鈦合金牌號和化學成分”標準規定了鈦及鈦合金產品的牌號、化學成分等，該標準中還列明了參照的國際標準ISO 5832-2和美國ASTM標準的相關內容。

1.2   合金標準化機構

標準化組織是制定和發布標準及技術規則的機構，執行各種功能旨在確保標準化的有效協調運作。中國國家標準化管理委員會 (SAC) 是我國負責全國標準化工作管理的政府機構，負責標準的制定及修訂工作[3]。美國的標準化工作是由民間組織根據市場需求逐步發展起來的，其管理機制的兩大支撐點就是市場驅動和民間組織。民間機構與政府機構互不相聯，但相互配合，依據相應規則發揮各自管理機制的功能。美國的絕大多數領域的標準都是由民間機構的行業協會和專業學會主導的。歐洲標準化委員會 (CEN) 是一個區域性的標準化協會，包含34個歐洲國家的國家標準化機構。德國標準化的主管機構——德國標準學會 (DIN) 是德國最大的具有廣泛代表性的公益性標準化民間機構。日本工業標準調查會 (JISC) 屬于政府標準化組織，是根據《工業標準化法》設立的全國性標準化管理機構，主要負責組織制定、審議日本工業標準 (JIS）[4]。

世界上其他主要國家和地區頒布合金相關標準的標準化機構和代號有：美國材料與試驗協會（ASTM）、美國鋼鐵學會（AISI）、美國航天航空材料技術規范（AMS）、美國軍用規范與標準（MIL）、美國國家標準學會（ANSI）、國際標準化組織（ISO）、歐洲標準化委員會（EN）、德國工業標準化協會（DIN(EN)）、英國標準化協會（BS(EN)）、法國標準化協會（NF(EN)）、俄羅斯標準（TOCT）、日本工業標準化協會（JIS）、瑞典標準化委員會（SIS）、瑞典金屬標準中心（MNC）等[5]。

1.3   合金牌號的復雜性

標準頒布機構性質不同、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標準中關于同樣成分合金的牌號表示方法的規定五花八門。不同種類的合金在同一國家的標準中表示方法也不盡相同。這對檢索某種合金的相關文獻造成了困擾。

美國對金屬與合金制訂了統一的數字代號標準，稱為“金屬和合金統一數字編號系統”，即UNS，用數字對各種有色金屬和鋼鐵材料進行統一編號。UNS制度綜合了美國有關金屬學會、貿易協會、個體用戶及制造商等目前采用的代號系統，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。中國國家標準GB/T 3620.1—2016“鈦及鈦合金牌號和化學成分”鈦及鈦合金牌號的命名采用注冊制，牌號命名前應進行牌號注冊，統一命名，采用字母和數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。牌號中的阿拉伯數字按注冊的先后自然順序排序。相同的超低間隙合金在數字后加大寫字母“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”與阿拉伯數字相結合而成。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。如為新研制合金，則應在原合金牌號的后面加數字或字母，中間需加一短橫線[6]。美國ASTM標準中沒有專用的牌號表示方法，一般由各產品標準分別規定。從產品標準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、產品形狀代號、抗拉強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

鑒于合金牌號的復雜性，如何進行材料牌號的對照，對世界各國來說都是非常棘手的問題。熟悉和掌握國內外合金牌號的表示方法、標準是十分必要的。

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。在此基礎上，通過對比分析，可以找到與本國材料相對應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化學成分、力學性能對照?；瘜W成分是表征材料最基本的數據，按化學成分對照是一種基本的對照方法，相應牌號對照主要依據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(包括雜質元素含量) 完全相同，因此有可能一個牌號可以與兩個或兩個以上牌號相對應[2, 7]。從某種程度上來說，按力學性能的對照是一種更直接、更偏重于實用的捷徑，但當按力學性能對照時應注意各國試驗方法和取樣的不同。由于世界各國礦產資源和技術水平的不同，各國間完全相同的材料牌號是極少的，大多數也只能是相當材料或相近材料。完全按化學成分和力學性能來查找對應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是根據其化學成分基本相同，在同一狀態下力學性能基本相同而進行的對照[7]。

3.   合金牌號對照手冊的應用

金屬或合金牌號對照手冊是匯集國家標準、行業標準以及各國有色金屬產品牌號的實用工具書，能幫助讀者快捷獲得金屬材料的牌號、化學成分等技術數據和用途以及相應的各國牌號對照等資料，節省查閱時間，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，中國國家標準GB/T 3620.1—2016中規定的TC4合金對應的其他國家牌號如表1所示?？梢?，不同的對照手冊中關于某些具體合金的對應有可能存在分歧，這與TC4和TC4ELI合金成分接近度高有關系。對于大多數合金而言，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提供了重要的參考資料。特別是不同的手冊編著者關注的國家不同，參考的對照手冊不同，有利于發現更全面的信息。

4.   檢索技巧

在利用合金牌號檢索制定檢索策略時，還需特別注意各個數據庫的切詞規則和檢索規則的差別，有針對性地制定檢索策略。例如，在萬方數據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。模糊檢索條件下，系統將其解析為“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。對于SCI和EI數據庫來說，以Ti6Al4V為檢索詞，系統將其切分為一個詞組，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數據庫中，“-”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，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用過程中，要充分嘗試、驗證、調整檢索策略，盡可能多地覆蓋不同切詞的情況，做到即查全又查準。

5.   STN平臺中合金文獻檢索

5.1   CA和CAS REGISTRY數據庫

美國化學文摘簡稱(CA)，是報導世界各國化學化工領域方面文獻的文摘性刊物，同時還有系統的、完整的配套索引，是檢索化學化工領域方面文獻的最有用的檢索工具。CA收錄內容占全世界化學化工專業方面文獻總量的98% (其中70%的內容是摘自美國以外的文獻)[9]。CA從1972年開始給予合金物質化學登記號。CAS REGISTRY是有關化學物質注冊的數據庫，是世界上最大最全的化學物質數據庫[10]。到2019年8月，CAS REGISTRYS（物質數據庫）包含超過1.55億種有機和無機化學物質，如合金、配位化合物、礦物質、混合物、聚合物和鹽，以及超過6800萬條序列信息?？苫厮莸?9世紀早期的文獻中報道的物質。所有物質都擁有惟一的CAS登記號。記錄還包含CA索引名、其他化學名、結構式、立體化學結構、分子式、環系數據、合金成分表、蛋白質和核酸序列、聚合物類別以及在CA/CAplus數據庫中的文獻數量。以上所有信息均可在STN上顯示和檢索[11]。

5.2   STN平臺中合金文獻數據庫的選擇

STN平臺是世界著名的國際聯機檢索系統之一。該系統目前有200多個數據庫，涉及數學、物理、化學、生命科學、生物技術、工程、專利、商業等基礎學科領域和綜合技術應用領域。每個數據庫都是本專業領域內的權威數據庫，包含了期刊、專利、圖書、學位論文、會議信息、網絡預印本、新聞、報告等多種類型的文獻信息。STN平臺將數據庫按照收錄文獻的學科領域分為55個集群，每個數據庫可能被分入多個集群中。其中，金屬材料文獻集群有Metals Cluster和Materials Cluster。實際上Materials Cluster全覆蓋Metals Cluster中的數據庫，具體包括SCISEARCH、COMPENDEX、INSPEC、PQSCITECH等綜合學科數據庫，還有CAPLUS（化學文摘）、CIN/HCIN (化學工業札記)、METADEX（金屬文摘）、TEMA（技術與管理）、WELDASEARCH（焊接檢索）、WSCA（世界表面涂層文摘）、INSPHYS（物理文摘）等非專利文獻數據庫，以及USPATFULL、USPATOLD等專利數據庫[12]。

5.3   STN平臺中合金牌號獲取及合金文獻檢索方法

STN平臺中可檢索CAPLUS和CAS REGISTRYS數據庫。CAPLUS對文獻中涉及的合金都進行了CAS登記號標引，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CAS登記號的數據庫。但對于SCI、EI、INSPEC等其他未標引RN號的大多數數據庫而言，仍需采用化學名稱、分子式和合金牌號信息檢索。因此需要在CAS REGISTRYS數據庫中獲取已知的物質名稱和合金牌號，作為檢索詞檢索。

在CAS REGISTRYS數據庫中通過化學式、化學物質登記號、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。對于大多數合金而言，采用中國標準牌號都能在CAS REGISTRY數據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數據庫檢索，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)的方法檢索化學物質登記號和合金牌號。大部分合金通過成分質量組成列于REGISTRY中。MAC和RC兩個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量百分比檢索物質組成。組分可以通過元素符號、分子式、CA索引名稱或CAS號來限定，質量百分比可以通過單一值、范圍或關系來限定。組分和質量百分比限定不論次序。同時限定二者可以用AND、OR或NOT連接。利用RC字段，通過合金主要成分檢索物質組成。

在STN平臺CAS REGISTRY數據庫中提供了提取CAS登記號和物質名的指令，并可將提取的登記號和所有物質名稱用于其他文摘和全文數據庫檢索。

（1）利用在CAS REGISTRY數據庫中檢索到的化學物質信息在CAPULS數據庫檢索。

FILE REG（進入REGISTRY數據庫）

S GH4169（檢索常用合金牌號GH4169）

L1 1 GH4169（獲得檢索結果）

D L1（顯示檢索結果）

SEL L1 1- CHEM（提取化學物質名稱和登記號信息）

D SEL（顯示E1-En個化學名稱和登記號信息）

FILE CAPLUS（進入CAPLUS數據庫）

S E1-En（檢索以上選擇的化學物質名稱和登記號信息）

（2）在STN里其他沒有輸入CAS登記號的數據庫，需要在REGISTRY數據庫提取物質名稱，用物質名稱作為檢索詞檢索。

FILE REG（進入REGISTRY數據庫）

S GH4169（檢索常用合金牌號）

L1 1 GH4169（獲得檢索結果）

D L1（顯示檢索結果）

SEL Ln 1- NAME（提取化學物質名稱）

D SEL E1-（顯示E1-En個化學名稱）

FILE METADEX（進入金屬文摘數據庫）

S E1-En（檢索以上選擇的化學物質名稱）

采用以上方法獲取合金牌號信息比較全面準確，避免了對照手冊收錄信息不全造成的漏檢。

6.   結束語

信息化高度發展的今天，獲取文獻的途徑越來越多，在人們認為獲取文獻更便捷的今天，人們更容易忽視哪些文獻未被發現。特別是生物、醫學、化學、材料學等學科的文獻，用自然語言作為檢索詞檢索，在現有技術條件下效果并不理想。為了達到查全查準的效果，仍需要在了解行業知識的基礎上，熟料掌握各個數據庫的標引、收錄規則。對于合金領域文獻檢索而言，利用合金牌號對照手冊和STN查找各國對應的標準牌號能夠大大提高查全率，特別是為從事金屬領域科研和生產的工作人員獲取相關文獻提供了便利而準確的途徑。

參考文獻：

文章來源——金屬世界