I gradi di acciaio sono una raccolta di varie classificazioni di acciaio per definire sia il tipo di acciaio che il forno di processo in cui è stato prodotto. Due sistemi di classificazione degli acciai stabiliti negli Stati Uniti sono gli standard della Society of Automotive Engineers (SAE) e dell’American Iron and Steel Institute (AISI). Gli standard AISI si sono internazionalizzati e sono utilizzati nel Regno Unito o abbinati agli standard britannici ed europei per gli stessi tipi di acciaio. Ogni codice di classificazione per un tipo di acciaio è solitamente un numero a quattro cifre o un codice alfanumerico, con i codici AISI che spesso aggiungono una lettera che designa anche il tipo di forno utilizzato per produrre l’acciaio. Un prefisso “C” indica che è stato utilizzato un forno ad arco elettrico, a ossigeno o a focolare aperto, mentre il prefisso “E” indica che un forno ad arco elettrico era l’unico tipo utilizzato per produrre l’acciaio.
Ci sono centinaia di gradi di acciaio prodotti nell’industria, quindi un grafico dei gradi di acciaio viene spesso utilizzato per organizzare questi vari tipi di metallo. Questo perché l’acciaio ha proprietà fisiche e chimiche variabili quando viene miscelato con altri composti. I tipi più comuni di elementi miscelati con l’acciaio includono carbonio, cromo e manganese, ma spesso vengono utilizzati anche altri elementi, come boro, nichel e silicio. Alcuni numeri di grado come quelli utilizzati da AISI indicheranno le percentuali di composti nell’acciaio in peso, con il grado 1018 contenente circa 0.15% di carbonio, 0.75% di manganese, 0.030% di fosforo, 0.050% di zolfo e tracce di silicio.
I gradi di acciaio al carbonio negli Stati Uniti iniziano con un prefisso di due numeri, 10, 11, 12 o 15. Questo li separa rispettivamente come acciaio al carbonio normale, acciaio con contenuto di zolfo, contenuto di zolfo e fosforo o contenuto di manganese. Questi gradi di acciaio poi progrediscono numericamente nel sistema AISI/SAE, con acciai al manganese con prefisso 13, acciai al nichel con prefisso 23 e 25, fino ad arrivare agli acciai silicio-manganese con prefisso 92.
Tuttavia, alcuni tipi di acciaio non utilizzano la designazione a quattro cifre, inclusi tutti gli schemi di codifica europei. Anche alcuni tipi di acciaio inossidabile AISI americano variano, utilizzando numeri a tre cifre che iniziano con 2, 3, 4 o 5. Quelli che iniziano con il numero 3 indicano acciai austenitici, che sono composti di acciaio con contenuto di ferro e carbonio. I gradi di acciaio inossidabile che iniziano con il numero 4 sono martensitici, una forma più fragile di acciaio al carbonio austenitico, prodotto mediante tempra rapida o raffreddamento nel forno.
La standardizzazione internazionale dei gradi di acciaio per tutti i tipi di acciaio, dall’acciaio strutturale ai gradi di acciaio dolce, di solito incorpora grafici che confrontano sei standard regionali. Questi includono standard creati negli Stati Uniti, in Europa in generale e in Germania, nonché in Inghilterra, Italia e Giappone. Un esempio di classificazione dell’acciaio su un grafico di questo tipo sarebbe l’acciaio al carbonio 1018 negli Stati Uniti, che è C15D in Europa, CK15 in Germania, 040A15 in Inghilterra, C15 in Italia e S15 in Giappone.