分享：合金領(lǐng)域文獻(xiàn)檢索方法——以TC4鈦合金和鎳基GH4169合金為例

合金是由兩種或兩種以上的金屬元素或金屬與非金屬元素通過熔煉、燒結(jié)或其他方法組合而成的具有金屬特性的物質(zhì)。由于合金具有的優(yōu)良特性在許多方面優(yōu)于純金屬，因而在工業(yè)上合金的用途比純金屬更廣[1]。

合金的命名有系統(tǒng)命名、商品名、俗名、習(xí)慣名等。不同的金屬或合金有反映其特征的代號。對當(dāng)前已出現(xiàn)的或?qū)⒊霈F(xiàn)的合金材料的牌號、狀態(tài)進(jìn)行科學(xué)統(tǒng)一的命名是材料標(biāo)準(zhǔn)化工作中十分重要的內(nèi)容之一。目前，世界各國的金屬及合金的牌號表示方法不盡相同，有采用字母、阿拉伯?dāng)?shù)字表示的，有用化學(xué)元素符號、成分?jǐn)?shù)字表示的，也有混合表示的[2]。

隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，新材料產(chǎn)品層出不窮。世界各個國家關(guān)于合金牌號的命名規(guī)則不同，造成同樣技術(shù)條件的合金通常對應(yīng)多個標(biāo)準(zhǔn)牌號。在合金相關(guān)的專題文獻(xiàn)檢索、科技查新及專利檢索的實踐中，快速、準(zhǔn)確、全面地獲取被檢索合金的各個標(biāo)準(zhǔn)牌號，有助于提高查全和查準(zhǔn)率，有利于相關(guān)科研及生產(chǎn)人員全面地掌握和了解國內(nèi)外相關(guān)合金材料的研究和生產(chǎn)情況。

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) 是一個區(qū)域性的標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會，包含34個歐洲國家的國家標(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，因此有可能一個牌號可以與兩個或兩個以上牌號相對應(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、更偏重于實用的捷徑，但當(dāng)按力學(xué)性能對照時應(yīng)注意各國試驗方法和取樣的不同。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?，不同的對照手冊中關(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，還需特別注意各個數(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個集群，每個數(shù)據(jù)庫可能被分入多個集群中。其中，金屬材料文獻(xiàn)集群有Metals Cluster和Materials Cluster。實際上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。

文章來源——金屬世界