Heat-treatable steels, alloy steels and free-cutting steels

ISO 683-14:2004 gives the technical delivery requirements for round and flat bars and wire rods manufactured from alloyed steels intended for hot-formed and subsequently heat-treated springs or cold-formed and subsequently heat-treated springs.

Aciers pour traitement thermique, aciers alliés et aciers pour décolletage

L'ISO 683-14:2004 spécifie les exigences techniques de livraison des ronds, plats et fils machine en aciers alliés, destinés à la fabrication de ressorts formés à chaud puis traités thermiquement, ou formés à froid puis traités thermiquement.

General Information

Status
Published
Publication Date
12-Jan-2004
Current Stage
6060 - International Standard published
Start Date
18-Dec-2003
Completion Date
13-Jan-2004
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ISO 683-14:2004 - Heat-treatable steels, alloy steels and free-cutting steels
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ISO 683-14:2004 - Aciers pour traitement thermique, aciers alliés et aciers pour décolletage
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Standards Content (sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 683-14
Third edition
2004-02-01
Heat-treatable steels, alloy steels and
free-cutting steels —
Part 14:
Hot-rolled steels for quenched and
tempered springs
Aciers pour traitement thermique, aciers alliés et aciers pour
décolletage —
Partie 14: Aciers laminés à chaud pour ressorts trempés et revenus
Reference number
ISO 683-14:2004(E)
ISO 2004
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 683-14:2004(E)
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Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2004 – All rights reserved
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 683-14:2004(E)
Contents Page

Foreword............................................................................................................................................................ iv

1 Scope...................................................................................................................................................... 1

2 Normative references........................................................................................................................... 1

3 Terms and definitions........................................................................................................................... 2

4 Ordering and designation .................................................................................................................... 2

5 Requirements...................................................................................................................................... 14

5.1 Manufacturing process....................................................................................................................... 14

5.2 Chemical composition, hardness and hardenability....................................................................... 14

5.3 Shearability.......................................................................................................................................... 15

5.4 Structure.............................................................................................................................................. 15

5.5 Internal soundness............................................................................................................................. 15

5.6 Surface quality and decarburization ................................................................................................. 15

5.7 Shape, dimensions and tolerances................................................................................................... 15

6 Inspection, testing and conformity of products .............................................................................. 16

6.1 Inspection and testing procedures and types of inspection documents ..................................... 16

6.2 Specific inspection and testing ......................................................................................................... 17

7 Marking................................................................................................................................................. 17

Annex A (normative) Supplementary or special requirements ................................................................... 19

Annex B (informative) Maximum dimensions for flats and rounds based on the 100 %

hardenability scatterband .................................................................................................................. 20

Annex C (informative) Guidance values for the mechanical properties of quenched and tempered

test pieces............................................................................................................................................ 21

Bibliography ..................................................................................................................................................... 22

© ISO 2004 – All rights reserved iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 683-14:2004(E)
Foreword

ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies

(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO

technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been

established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and

non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the

International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.

International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.

The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards

adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an

International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.

Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent

rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.

ISO 683-14 was prepared by Technical Committee ISO/TC 17, Steel, Subcommittee SC 4, Heat treatable and

alloy steels.

This third edition cancels and replaces the second edition (ISO 683-14:1992), which has been technically

revised.

ISO 683 consists of the following parts, under the general title Heat-treatable steels, alloy steels and free-

cutting steels:

 Part 1: Direct-hardening unalloyed and low-alloyed wrought steel in form of different black products

 Part 9: Wrought free-cutting steels
 Part 10: Wrought nitriding steels
 Part 11: Wrought case-hardening steels
 Part 14: Hot-rolled steels for quenched and tempered springs
 Part 15: Valve steels for internal combustion engines
 Part 17: Ball and roller bearing steels
 Part 18: Bright products of unalloyed and low alloy steels
iv © ISO 2004 – All rights reserved
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 683-14:2004(E)
Heat-treatable steels, alloy steels and free-cutting steels —
Part 14:
Hot-rolled steels for quenched and tempered springs
1 Scope

1.1 This part of ISO 683 gives the technical delivery requirements for round and flat bars and wire rods

manufactured from the alloyed steels listed in Table 2, intended for hot-formed and subsequently heat-treated

springs or cold-formed and subsequently heat-treated springs. The products are supplied in one of the heat-

treatment conditions given for the different types of products in Table 3, lines 2 to 6, and in one of the surface

conditions given in Table 1.

NOTE 1 Table 2 only considers steels which have gained certain international importance. This does not, however,

mean that these are available in all industrial countries. In addition, a great number of other steels are specified in regional

and national standards.

NOTE 2 International Standards relating to steels complying with the chemical composition requirements in Table 2,

but supplied in product forms or treatment conditions other than those given in 1.1 or intended for special applications, are

given in the Bibliography.

1.2 In special cases, variations in these technical delivery requirements or additions to them may form the

subject of an agreement at the time of enquiry and order.

1.3 In addition to this part of ISO 683, the general technical delivery requirements of ISO 404 are applicable.

2 Normative references

The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated

references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced

document (including any amendments) applies.

ISO 377:1997, Steel and steel products — Location and preparation of samples and test pieces for

mechanical testing
ISO 404:1992, Steel and steel products — General technical delivery requirements
ISO 642:1999, Steel — Hardenability test by end quenching (Jominy test)
ISO 643:2003, Steels — Micrographic determination of the apparent grain size
ISO 1035-1:1980, Hot-rolled steel bars — Part 1: Dimensions of round bars
ISO 1035-3:1980, Hot-rolled steel bars — Part 3: Dimensions of flat bars
ISO 1035-4:1982, Hot-rolled steel bars — Part 4: Tolerances
ISO 3887:2003, Steels — Determination of depth of decarburization
ISO 4885:1996, Ferrous products — Heat treatments — Vocabulary
© ISO 2004 – All rights reserved 1
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ISO 683-14:2004(E)

ISO 4948-1:1982, Steels — Classification — Part 1: Classification of steels into unalloyed and alloy steels

based on chemical composition
ISO/TR 4949:2003, Steel names based on letter symbols

ISO 6506-1:1999, Metallic materials — Brinell hardness test — Part 1: Test method

ISO 6508-1:1999, Metallic materials — Rockwell hardness test — Part 1: Test method (scales A, B, C, D, E, F,

G, H, K, N, T)
ISO 6929:1987: Steel products — Definitions and classification
ISO 8457-1:1989, Steel wire rod — Part 1: Dimensions and tolerances

ISO 9442:1988, Steel — Hot-rolled ribbed and grooved flats for spring leaves — Tolerances and dimensions

ISO 9443:1991, Heat-treatable and alloy steels — Surface quality classes for hot-rolled round bars and wire

rods — Technical delivery conditions
ISO 10474:1991, Steel and steel products — Inspection documents

ISO 14284:1996, Steel and iron — Sampling and preparation of samples for the determination of chemical

composition
3 Terms and definitions

For the purposes of this part of ISO 683, the terms and definitions given in ISO 4885 and the following apply.

3.1
product forms
See ISO 6929.
3.2
spring steels

steels which are, because of their resilience in the quenched and tempered condition, particularly suitable for

the manufacture of springlike components of all kinds

NOTE The resilience of a steel depends on its elastic deformability, which enables it to sustain loading within a given

range without exhibiting any permanent deformation when the load is removed. The properties required of the steels for

springs are obtained by increasing carbon content and alloying constituents such as silicon, manganese, chromium,

molybdenum and vanadium, and also by heat-treatment, i.e. hardening in oil with subsequent tempering.

3.3
alloy steel
See 3.1.3 of ISO 4948-1:1982.
4 Ordering and designation
The designation of the product in an order shall cover the following:
a) The designation of the product form (bar, wire rod) followed by

 either the designation of the dimensional standard and the dimensions and tolerances selected from

it (see 5.7) or

 the designation of the drawing or any other document covering the dimensions and tolerances

required for the product;
2 © ISO 2004 – All rights reserved
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ISO 683-14:2004(E)

b) if a surface condition other than “hot-worked” or a special surface quality is required:

 the surface condition (see Table 1) and
 the surface quality (see 5.6);
c) a description of the steel, comprising
1) a reference to this part of ISO 683,

2) the designation of the steel type given in Table 2 and, where appropriate, the symbols for the core

hardness grade (see 5.2.3) or the restricted hardenability grade (see 5.2.4),

3) if a heat-treatment condition other than the untreated condition is required, the symbol for this other

condition (see Table 3, column 2),

4) if an inspection document is required, the standard designation for the required type of document

(see ISO 10474),

5) if any supplementary requirement shall be complied with, the symbol and, where necessary, the

details of this supplementary requirement (see Annex A).
EXAMPLE To be ordered are:
Hot-rolled round bars
 in accordance with ISO 1035-1;
 with a nominal diameter of 20,0 mm;
 with a nominal length of 8 000 mm;
 with a diameter tolerance of ± 0,25 mm (= class S of ISO 1035-4);
 with a length tolerance of 0 mm to 100 mm (= class L2 of ISO 1035-4);
 all other tolerances as given in ISO 1035-4, for normal cases.
Surface
 shot blast cleaned (symbol BC, see Table 1).
Steel
 according to this part of ISO 683, type 51CrV4 (see Table 2);
 heat-treatment condition: soft annealed (symbol +A, see Table 3);
 with an inspection certificate 3.1.B (see ISO 10474).
Designation
Rounds ISO 1035-1-20,0 S ×××× 8 000 L2
Surface BC
Steel ISO 683-14-51CrV4+A-3.1.B
© ISO 2004 – All rights reserved 3
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ISO 683-14:2004(E)
Table 1 — Surface condition at delivery
1 2 3 4 5 6
1 Surface condition at delivery Symbol In general applicable for
bar wire rod
Unless otherwise
2 As hot-worked None or HW × ×
agreed
3 HW + pickled PI × ×
4 HW + shot blasted BC × ×
Particular conditions
supplied by
HW + surface
5 — × ×
agreement
removal
6 Others

The type of surface removal may be agreed upon, e.g., by reference to the relevant dimensional standard.

Table 2 — Types of steel and specified chemical composition (applicable to cast analysis)

Steel
b, c
Chemical composition [% (m/m)]
designation
e e
P S
Name C Si Mn Cr Mo V Cu + Sn
max. max.
1 38Si7 — 0,35 to 0,42 1,50 to 1,80 0,50 to 0,80 0,030 0,030 — — —
2 46Si7 — 0,42 to 0,50 1,50 to 2,00 0,50 to 0,80 0,030 0,030 — — —
3 60Si8 1 0,56 to 0,64 1,80 to 2,20 0,70 to 1,00 0,030 0,030 — — —
4 56SiCr7 2 0,52 to 0,60 1,60 to 2,00 0,70 to 1,00 0,030 0,030 0,20 to 0,40 — —
5 61SiCr7 3 0,57 to 0,65 1,60 to 2,00 0,70 to 1,00 0,030 0,030 0,20 to 0,40 — —

6 55SiCr6-3 4 0,51 to 0,59 1,20 to 1,60 0,50 to 0,80 0,030 0,030 0,50 to 0,80 — —

7 55SiCrV6-3 — 0,51 to 0,59 1,20 to 1,60 0,50 to 0,80 0,030 0,030 0,50 to 0,80 — 0,10 to 0,20

8 55Cr3 5 0,52 to 0,59 u 0,40 0,70 to 1,00 0,030 0,030 0,70 to 1,00 — —
9 60Cr3 — 0,55 to 0,65 u 0,40 0,70 to 1,10 0,030 0,030 0,70 to 1,00 — —

10 60CrMo3-3 8 0,56 to 0,64 u 0,40 0,70 to 1,00 0,030 0,030 0,70 to 1,00 0,25 to 0,35 —

11 51CrV4 9 0,47 to 0,55 u 0,40 0,70 to 1,10 0,030 0,030 0,90 to 1,20 — 0,10 to 0,25

12 52CrMoV4 10 0,48 to 0,56 u 0,40 0,70 to 1,00 0,030 0,030 0,90 to 1,20 0,15 to 0,25 0,10 to 0,20

Unalloyed steels also for the production of springs are covered by the wire rod specification in ISO 16120-4.

Elements which are not mentioned should not be intentionally added to the steel without the agreement of the purchaser, other than for the purpose of

finishing the heat. All reasonable precautions should be taken to prevent the addition, from scrap or other material used during manufacture, of elements

which could affect the hardenability, mechanical properties and application.

In the case of the grades with specified hardenability requirements (see Tables 7 and 8), except for phosphorus and sulfur, insignificant deviations

from the limits for cast analysis are permissible. These deviations shall, however, not exceed ± 0,01 % (mass fraction) in the case of carbon, and the values

listed in Table 4 in all other cases.
These designations are in accordance with ISO/TR 4949.
Lower maximum values may be agreed at the time of enquiry and order.
4 © ISO 2004 – All rights reserved
Number
Comparable type in
ISO 683-14:1992
Cu + 10Sn u 0,60
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ISO 683-14:2004(E)

Table 3 — Combinations of usual heat-treatment conditions on delivery, product forms and

requirements according to Table 2 and Tables 4 to 8
1 2 3 4 5 6 7
Applicable for Applicable requirements
Heat
If the steel is If the steel is
treatment
Wire ordered with the ordered with the
1 condition Symbol Unless otherwise agreed
rod designation given designation given
in Table 8 in Table 5
delivery
i ii iii i ii iii i ii iii
None or
2 Untreated × × –
Treated to
improve Column
3 +S × —
shear- +S
ability
As in As in
columns columns
Soft Column
4 +A × ×
5 (i) and 5 (i) and
annealed +A
5 (ii) 5 (ii)
Annealed
to achieve
spheroidi- Column
5 +AC
× ×
zation of +AC
the
carbides

6 Others Other treatment conditions may be agreed upon at the time of enquiry and order.

Table 4 — Permissible deviations between specified analysis and product analysis
Permissible maximum content according to
Permissible deviation
cast analysis
Element
% (mass fraction)
x % (mass fraction)
x u 0,55
± 0,03
0,55 < x u 0,65 ± 0,04
x u 0,40
± 0,03
0,40 < x u 2,20 ± 0,05
x u 1,00
± 0,04
1,00 < x u 1,70 ± 0,05
x u 0,030
+ 0,005
x u 0,030
S + 0,005
x u 1,20
± 0,05
x u 0,30
± 0,03
0,30 < x u 0,35 ± 0,04
x u 0,25
V ± 0,02

“±” means that in one cast the deviation may occur over the upper or under the lower value of the specified range in Table 2, but

not both at the same time.
© ISO 2004 – All rights reserved 5
Bars (rounds
and flats) and
ribbed and
grooved bars
Chemical composition according to
Tables 2 and 4. See footnote c in Table 2
Maximum Brinell hardness accor-
ding to Table 6
Hardenability values according to Table 7
Restricted hardenability values according
to Table 8
Maximum diameter or thickness for core
hardness according to Table 5
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 683-14:2004(E)
Table 5 — Maximum dimensions for flats and rounds (provisional values)
1 2 3 4
Minimum
Minimum core
b b
Maximum dimensions Maximum dimensions Heat treatment for verifying
core
hardness
for for the maximum dimensions
hardness after
after
quenching
Type of steel
quenching
flats rounds flats rounds Quenching
Quenching
(thickness) (diameter) (thickness) (diameter) temperature
HRC
HRC agent
mm mm mm mm
60Si8+CH 54 11 17 56 9 15 830 to 860 Oil
56SiCr7+CH 54 13 20 56 11 18 830 to 860 Oil
61SiCr7+CH 54 16 25 56 14 22 830 to 860 Oil
55SiCr6-3+CH 54 20 33 56 18 30 830 to 860 Oil
55SiCrV6-3+CH 54 22 35 56 18 30 830 to 860 Oil
55Cr3+CH 54 14 21 56 10 16 830 to 860 Oil
d d d d
60Cr3+CH 54 56 830 to 860 Oil
60CrMo3-3+CH 54 55 85 56 51 80 830 to 860 Oil
51CrV4+CH 54 25 40 56 20 30 830 to 860 Oil
52CrMoV4+CH 54 35 55 56 29 45 830 to 860 Oil
Larger proportions of bainite are to be expected.

The values are derived from the lower hardenability curve for 2/3-hardenability range (see Table 8).

Small proportions of bainite are to be expected.
Maximum dimensions may be agreed at the time of enquiry and order.
Table 6 — Maximum hardness in different heat-treated conditions
Maximum Brinell hardness in the heat-treated condition
Treated to improve shearability Soft annealed Annealed to achieve
Type of steel
spheroidization of the
carbides
+ S + A + AC
38Si7 280 217 200
46Si7 280 248 230
60Si8 280 248 230
56SiCr7 280 248 230
61SiCr7 280 248 230
55SiCr6-3 280 248 230
55SiCrV6-3 280 248 230
55Cr3 280 248 230
60Cr3 280 248 230
60CrMo3-3 280 248 230
51CrV4 280 248 230
52CrMoV4 280 248 230
6 © ISO 2004 – All rights reserved
---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO 683-14:2004(E)

Table 7 — Hardness limits (tentative values) for steel types with specified hardenability (100 % range)

(H-grades, see 5.2.2)

Quenching Hardness HRC at a distance, in millimetres, from quenched end of test piece of

Limits
temperature
Type of steel of
for end-
1,5 3 5 7 9 11 13 15 20 25 30 35 40 45 50
range
quench test
max. 61 58 51 44 40 37 34 32 29 27 26 25 25 25 24
38Si7+H 880 ± 5
min. 54 48 38 31 27 24 21 19 — — — — — — —
max. 63 60 53 46 42 39 36 34 31 29 28 27 27 26 25
46Si7+H 880 ± 5
min. 56 50 40 33 29 26 23 21 — — — — — — —
max. 65 65 65 64 62 60 58 53 44 40 37 35 34 33 32
60Si8+H 850 ± 5
min. 59 58 53 46 37 34 32 31 28 27 25 24 24 24 24
max. 65 65 64 63 62 60 57 54 47 42 39 37 36 36 35
56SiCr7+H 850 ± 5
min. 60 58 55 50 44 40 37 35 32 30 28 26 25 24 24
max. 68 68 67 65 63 61 60 58 51 46 43 41 39 39 38
61SiCr7+H 850 ± 5
min. 60 59 57 54 48 45 42 39 35 32 31 30 29 28 28
max. 66 66 66 65 65 64 64 63 59 55 49 44 40 37 35
55SiCr6-3+H 850 ± 5
min. 57 56 56 55 53 52 50 46 36 32 29 28 27 26 25
max. 67 66 65 63 62 60 57 55 47 43 40 38 37 36 35
55SiCrV6-3+H 860 ± 5
min. 57 56 55 50 44 40 37 35 32 30 28 26 25 24 24
max. 65 65 64 63 63 62 61 60 57 52 48 45 42 40 39
55Cr3+H 850 ± 5
min. 57 56 55 54 52 48 43 39 33 30 28 27 26 25 24
max. 66 66 65 65 64 63 62 62 60 57 52 48 45 44 43
60Cr3+H 850 ± 5
min. 59 59 57 56 5
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 683-14
Troisième édition
2004-02-01
Aciers pour traitement thermique, aciers
alliés et aciers pour décolletage —
Partie 14:
Aciers laminés à chaud pour ressorts
trempés et revenus
Heat-treatable steels, alloy steels and free-cutting steels —
Part 14: Hot-rolled steels for quenched and tempered springs
Numéro de référence
ISO 683-14:2004(F)
ISO 2004
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 683-14:2004(F)
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ISO 683-14:2004(F)
Sommaire Page

Avant-propos..................................................................................................................................................... iv

1 Domaine d'application.......................................................................................................................... 1

2 Références normatives......................................................................................................................... 1

3 Termes et définitions ............................................................................................................................ 2

4 Passation de la commande et désignation ........................................................................................ 2

5 Exigences............................................................................................................................................. 14

5.1 Procédé d'élaboration......................................................................................................................... 14

5.2 Composition chimique, dureté et trempabilité ................................................................................14

5.3 Aptitude au cisaillement..................................................................................................................... 15

5.4 Structure.............................................................................................................................................. 15

5.5 Santé interne....................................................................................................................................... 15

5.6 Qualité de surface et décarburation.................................................................................................. 15

5.7 Forme, dimensions et tolérances...................................................................................................... 15

6 Contrôle, essais et conformité des produits ................................................................................ 16

6.1 Méthodes de contrôle et d'essai et types de documents de réception......................................... 16

6.2 Contrôles et essais spécifiques ........................................................................................................ 17

7 Marquage............................................................................................................................................. 17

Annexe A (normative) Exigences supplémentaires ou spéciales............................................................... 19

Annexe B (informative) Dimensions maximales des plats et ronds reposant sur une bande de

dispersion de la trempabilité de 100 %............................................................................................. 20

Annexe C (informative) Valeurs indicatives des propriétés mécaniques pour les éprouvettes

trempées et revenues ......................................................................................................................... 21

Bibliographie .................................................................................................................................................... 22

© ISO 2004 – Tous droits réservés iii
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ISO 683-14:2004(F)
Avant-propos

L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de

normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée

aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du

comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non

gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec

la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.

Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,

Partie 2.

La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes

internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur

publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres

votants.

L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de

droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne

pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.

L'ISO 683-14 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 17, Acier, sous-comité SC 4, Aciers pour

traitements thermiques et aciers alliés.

Cette troisième édition annule et remplace la deuxième édition (ISO 683-14:1992), qui a fait l'objet d'une

révision technique.

L'ISO 683 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Aciers pour traitement thermique,

aciers alliés et aciers pour décolletage:

 Partie 1: Aciers corroyés non alliés et faiblement alliés à durcissement par trempe directe se présentant

sous la forme de différents produits noirs
 Partie 9: Aciers corroyés pour décolletage
 Partie 10: Aciers corroyés pour nitruration
 Partie 11: Aciers corroyés pour cémentation
 Partie 14: Aciers laminés à chaud pour ressorts trempés et revenus
 Partie 15: Aciers pour soupapes de moteurs à combustion interne
 Partie 17: Aciers pour roulements
 Partie 18: Produits blancs en aciers non alliés et faiblement alliés
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NORME INTERNATIONALE ISO 683-14:2004(F)
Aciers pour traitement thermique, aciers alliés et aciers pour
décolletage —
Partie 14:
Aciers laminés à chaud pour ressorts trempés et revenus
1 Domaine d'application

1.1 La présente partie de l'ISO 683 donne les exigences techniques de livraison des ronds, plats et fils

machine en aciers alliés des nuances indiquées au Tableau 2, destinés à la fabrication de ressorts formés à

chaud puis traités thermiquement, ou formés à froid puis traités thermiquement. Les produits sont fournis

dans l'un des états de traitement thermique indiqués selon les types de produits au Tableau 3, lignes 2 à 6, et

dans l'un des états de surface indiqués au Tableau 1.

NOTE 1 Le Tableau 2 considère les aciers revêtant une importance internationale certaine. Toutefois, cela ne signifie

pas qu'ils sont disponibles dans tous les pays industrialisés. De surcroît, un grand nombre d'autres aciers sont spécifiés

dans des normes régionales ou nationales.

NOTE 2 Les Normes internationales relatives aux aciers conformes aux exigences de composition chimique du

Tableau 2, mais soit fournis sous d'autres formes de produits ou d'autres états de traitement que ceux donnés en 1.1, soit

destinés à des applications spéciales, sont données dans la Bibliographie.

1.2 Dans certains cas spéciaux, des écarts ou ajouts par rapport aux présentes exigences techniques de

livraison peuvent faire l'objet d'un accord au moment de l'appel d'offres et de la commande.

1.3 En complément de la présente partie de l'ISO 683, les exigences techniques générales de livraison de

l'ISO 404 sont applicables.
2 Références normatives

Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent document. Pour les

références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non datées, la dernière édition du

document de référence s'applique (y compris les éventuels amendements).

ISO 377:1997, Acier et produits en acier — Position et préparation des échantillons et éprouvettes pour

essais mécaniques

ISO 404:1992, Aciers et produits sidérurgiques — Conditions générales techniques de livraison

ISO 642:1999, Acier — Essai de trempabilité par trempe en bout (essai Jominy)

ISO 643:2003, Aciers — Détermination micrographique de la grosseur de grain apparente

ISO 1035-1:1980, Barres en acier laminées à chaud — Partie 1: Dimensions des barres rondes

ISO 1035-3:1980, Barres en acier laminées à chaud — Partie 3: Dimensions des barres plates

ISO 1035-4:1982, Barres en acier laminées à chaud — Partie 4: Tolérances
ISO 3887:2003, Aciers — Détermination de la profondeur de décarburation
ISO 4885:1996, Produits ferreux — Traitements thermiques — Vocabulaire
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ISO 4948-1:1982, Aciers — Classification — Partie 1: Classification en aciers alliés et en aciers non alliés

basée sur la composition chimique
ISO/TR 4949:2003, Désignations des aciers fondées sur des lettres symboles

ISO 6506-1:1999, Matériaux métalliques — Essai de dureté Brinell — Partie 1: Méthode d'essai

ISO 6508-1:1999, Matériaux métalliques — Essai de dureté Rockwell — Partie 1: Méthode d'essai [échelles A,

B, C, D, E, F, G, H, K, N, T]
ISO 6929:1987, Produits en acier — Définition et classification
ISO 8457-1:1989, Fil-machine en acier — Partie 1: Dimensions et tolérances

ISO 9442:1988, Acier — Plats rainés laminés à chaud pour lames de ressorts — Dimensions et tolérances

ISO 9443:1991, Aciers pour traitements thermiques et aciers alliés — Classes de qualité de surface des ronds

et fils-machine laminés à chaud — Conditions techniques de livraison
ISO 10474:1991, Aciers et produits sidérurgiques — Documents de contrôle

ISO 14284:1996, Fontes et aciers — Prélèvement et préparation des échantillons pour la détermination de la

composition chimique
3 Termes et définitions

Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l'ISO 4885 ainsi que les

suivants s'appliquent.
3.1
formes des produits
Voir l'ISO 6929.
3.2
aciers à ressort

aciers qui, en raison de leur élasticité à l'état trempé et revenu, sont particulièrement aptes à la fabrication

d'éléments de ressorts de toutes sortes

NOTE L'élasticité des aciers dépend de leur aptitude à la déformation élastique, qui leur permet de supporter des

charges d'une étendue donnée sans déformation rémanente d'aucune sorte une fois la charge enlevée. Les propriétés

requises des aciers pour ressorts sont obtenues par augmentation de la teneur en carbone, ajout d'éléments d'alliages

tels que silicium, manganèse, chrome, molybdène et vanadium, et aussi par traitement thermique, à savoir trempe à l'huile

suivie d'un revenu.
3.3
acier allié
Voir 3.1.3 de l'ISO 4948-1:1982.
4 Passation de la commande et désignation
La désignation du produit dans la commande doit comporter ce qui suit:
a) la désignation de la forme du produit (barre, fil machine), suivie

 soit de la désignation de la norme dimensionnelle et des dimensions et tolérances choisies dans

celle-ci (voir 5.7),

 soit de la désignation du dessin ou de tout autre document traitant des dimensions et tolérances

requises pour le produit;
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b) si l'état de surface est autre que «laminé à chaud» ou si une qualité de surface spéciale est requise:

 l'état de surface (voir Tableau 1), et
 la qualité de surface (voir 5.6);
c) une description de l'acier, comprenant
1) la référence de la présente partie de l'ISO 683,

2) la désignation de la qualité d'acier donnée au Tableau 2 et, si nécessaire, les symboles de dureté à

cœur (voir 5.2.3) ou de trempabilité limitée (voir 5.2.4),

3) si un état de traitement thermique autre que l'état non traité est requis, le symbole de cet autre état

(voir Tableau 3, colonne 2),

4) si un document de contrôle est requis, le désignation normative du type requis de document (voir

l'ISO 10474), et

5) si d'autres exigences doivent être respectées, le symbole et, si nécessaire, le détail de ces

exigences supplémentaires (voir Annexe A).
EXEMPLE Commande de
barres rondes laminées à chaud
 conformes à l'ISO 1035-1,
 d'un diamètre nominal de 20,0 mm,
 d'une longueur nominale de 8 000 mm,
 d'une tolérance sur le diamètre de ± 0,25 mm (= classe S de l'ISO 1035-4),
 d'une tolérance de longueur de 0 mm à 100 mm (= classe L2 de l'ISO 1035-4),

 toutes les autres tolérances étant données dans l'ISO 1035-4 pour le cas normal.

État de surface
 grenaillé (symbole BC, voir Tableau 1).
Acier
 conforme à la présente partie de l'ISO 683, qualité 51 CrV 4 (voir Tableau 2),
 état de traitement thermique: recuit doux (symbole +A, voir Tableau 3),
 avec certificat de réception 3.1.B (voir ISO 10474).
Désignation
Barres rondes ISO 1035-1-20,0 S × 8 000 L2
Surface BC
Acier ISO 683-14-51CrV4+A-3.1.B
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Tableau 1 — États de surface à la livraison
1 2 3 4 5 6
1 États de surface à la livraison Symbole Applicable en général au(x)
barres fil machine
Sauf accord contraire Brut de corroyage à Aucun ou HW × ×
chaud
PI
3 HW + décapé × ×
4 HW + grenaillé BC × ×
États particuliers
HW + élimination des — × ×
fournis par accord a
défauts
6 Autres

Le type de méthode d'élimination des défauts peut être convenu, par exemple, par référence à la norme dimensionnelle pertinente.

Tableau 2 — Nuances d'acier et composition chimique spécifiée (applicable à l'analyse de coulée)

a b, c
Acier Composition chimique [% (fraction massique)]
e e
P S
n° Appellation C Si Mn Cr Mo V Cu + Sn
max. max.
1 38Si7 — 0,35 à 0,42 1,50 à 1,80 0,50 à 0,80 0,030 0,030 — — —
2 46Si7 — 0,42 à 0,50 1,50 à 2,00 0,50 à 0,80 0,030 0,030 — — —
3 60Si8 1 0,56 à 0,64 1,80 à 2,20 0,70 à 1,00 0,030 0,030 — — —
4 56SiCr7 2 0,52 à 0,60 1,60 à 2,00 0,70 à 1,00 0,030 0,030 0,20 à 0,40 — —
5 61SiCr7 3 0,57 à 0,65 1,60 à 2,00 0,70 à 1,00 0,030 0,030 0,20 à 0,40 — —
6 55SiCr6-3 4 0,51 à 0,59 1,20 à 1,60 0,50 à 0,08 0,030 0,030 0,50 à 0,80 — —

7 55SiCrV6-3 — 0,51 à 0,59 1,20 à 1,60 0,50 à 0,80 0,030 0,030 0,50 à 0,80 — 0,10 à 0,20

8 55Cr3 5 0,52 à 0,59 u 0,40 0,70 à 1,00 0,030 0,030 0,70 à 1,00 — —
9 60Cr3 — 0,55 à 0,65 u 0,40 0,70 à 1,10 0,030 0,030 0,70 à 1,00 — —

10 60CrMo3-3 8 0,56 à 0,64 u 0,40 0,70 à 1,00 0,030 0,030 0,70 à 1,00 0,25 à 0,35 —

11 51CrV4 9 0,47 à 0,55 u 0,40 0,70 à 1,10 0,030 0,030 0,90 à 1,20 — 0,10 à 0,25

12 52CrMoV4 10 0,48 à 0,56 u 0,40 0,70 à 1,00 0,030 0,030 0,90 à 1,20 0,15 à 0,25 0,10 à 0,20

Les aciers non alliés également utilisables pour la fabrication de ressorts sont traités avec le fil machine dans l'ISO 16120-4.

Les éléments non mentionnés ne doivent pas être ajoutés intentionnellement dans l’acier sans l'accord de l'acheteur, sauf dans le but d'obtenir un

meilleur fini. Il convient de prendre toutes précautions raisonnables pour éviter l'addition d'éléments provenant de la ferraille ou d'autres matériaux utilisés

en fabrication, susceptibles d'affecter la trempabilité, les propriétés mécaniques et l'aptitude à l'emploi.

Pour les nuances à caractéristiques spécifiées de trempabilité (voir Tableaux 7 et 8), des écarts non significatifs sont admis par rapport aux limites de

l'analyse de coulée, sauf pour le phosphore et le soufre. Ces écarts ne doivent toutefois pas dépasser ± 0,01 % (fraction massique) pour le carbone et les

valeurs du Tableau 4 dans tous les autres cas.
Les désignations sont conformes à l'ISO/TR 4949.

Il est possible de convenir au moment de l’appel d’offres et de la commande d’une réduction de la teneur.

4 © ISO 2004 – Tous droits réservés
Types comparables dans
l' ISO 683-14:1992
Cu + 10Sn u 0,60
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Tableau 3 — Combinaisons d'états usuels de traitement thermique à la livraison, de forme de produits

et de prescriptions conformes aux Tableaux 2 et 4 à 8
1 2 3 4 5 6 7
Applicable Prescriptions applicables
État de Symbole aux barres au fil
traitement (rondes ou machin
thermique à plates) et e
Acier commandé Acier commandé
la livraison nervurées ou
1 Sauf accord contraire suivant les désignations suivant les désignations
rainurées
du Tableau 8 du Tableau 5
i ii iii i ii iii i ii iii
Non traité Aucun x x Compo- —
ou +U sition
chimique
Traité pour +S x — Dureté Colonne
suivant les
améliorer Brinell +S
Tableaux 2
l'aptitude au maxi-
et 4 (voir
Valeur de Suivant Valeurs Suivant Diamètre
cisaillement male
note c du
trempa- colonnes restrein- colonnes maximal
suivant
Tableau 2)
bilité 5 (i) et tes de 5 (i) et ou épais-
Recuit doux +A x x Colonne
Tableau 6
suivant 5 (ii) trempabi- 5 (ii) seur pour
Tableau 7 lité suivant dureté à
Tableau 8 cœur
Recuit pour +AC x x Colonne
suivant
obtenir une +AC
Tableau 5
5 spéroïdisa-
tion des
carbures

6 Autres D'autres conditions de traitement peuvent faire l'objet d'un accord au moment de l'appel d'offres ou de la commande.

Tableau 4 — Écarts tolérés entre l’analyse de coulée et l’analyse produit
Teneur maximale, x, admissible selon
Écart toléré
l’analyse sur coulée
Élément
% (fraction massique)
% (fraction massique)
x u 0,55
± 0,03
0,55 < x u 0,65 ± 0,04
x u 0,40
± 0,03
0,40 < x u 2,20 ± 0,05
x u 1,00
± 0,04
1,00 < x u 1,70 ± 0,05
x u 0,030
P + 0,005
x u 0,030
S + 0,005
x u 1,20
Cr ± 0,05
x u 0,30
± 0,03
0,30 < x u 0,35 ± 0,04
x u 0,25
± 0,02

«±» signifie que dans une même coulée, l’écart peut se produire soit au-dessus du maximum, soit au-dessous du minimum de la

plage spécifiée au Tableau 2, mais jamais des deux côtés à la fois.
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Tableau 5 — Dimensions maximales des plats et des barres rondes (valeurs provisoires)

1 2 3 4
Dureté
Traitement thermique de
b b
Dimensions maximales minimale à Dimensions maximales
vérification des dimensions
Dureté
des cœur après des
maximales
minimale trempe
après
Type d’acier
barres barres
trempe
plats plats Température
rondes rondes
Milieu de
(épaisseur) (épaisseur) de trempe
HRC HRC
(diamètre) (diamètre)
trempe
mm mm mm mm
60Si8+CH 54 11 17 56 9 15 830 to 860 Huile
56SiCr7+CH 54 13 20 56 11 18 830 to 860 Huile
61SiCr7+CH 54 16 25 56 14 22 830 to 860 Huile
55SiCr6-3+CH 54 20 33 56 18 30 830 to 860 Huile
55SiCrV6-3+CH 54 22 35 56 18 30 830 to 860 Huile
55Cr3+CH 54 14 21 56 10 16 830 to 860 Huile
d d d d
60Cr3+CH 54 56 830 to 860 Huile
60CrMo3-3+CH 54 55 85 56 51 80 830 to 860 Huile
51CrV4+CH 54 25 40 56 20 30 830 to 860 Huile
52CrMoV4+CH 54 35 55 56 29 45 830 to 860 Huile
Un plus fort pourcentage de bainite est prévisible.

Les valeurs découlent de la courbe de trempabilité, dans la limite inférieure pour 2/3 de la plage (voir Tableau 8).

Un plus faible pourcentage de bainite est prévisible.

Les dimensions maximales doivent être agréées au moment de l’appel d’offres et de la commande.

Tableau 6 — Dureté maximale pour différents états de traitement thermique
Dureté Brinell maximale à l’état de traitement thermique
traité pour améliorer l’aptitude au recuit doux recuit pour obtenir une
Type d’acier
cisaillement sphéroïdisation des
carbures
+S +A +AC
38Si7 280 217 200
46Si7 280 248 230
60Si8 280 248 230
56SiCr7 280 248 230
61SiCr7 280 248 230
55SiCr6-3 280 248 230
55SiCrV6-3 280 248 230
55Cr3 280 248 230
60Cr3 280 248 230
60CrMo3-3 280 248 230
51CrV4 280 248 230
52CrMoV4 280 248 230
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Tableau 7 — Limites de dureté (valeurs indicatives) pour les nuances d'acier à trempabilité spécifiée

(100 % de la plage) (nuances H, voir 5.2.2)
Température Dureté HRC à une distance, en millimètres,
de trempe de l’extrémité trempée de l’éprouvette, de
Limites
pour l’essai
Type d’acier de la
de trempe en
plage
bout
°C 1,5 3 5 7 9 11 13 15 20 25 30 35 40 45 50
max. 61 58 51 44 40 37 34 32 29 27 26 25 25 25 24
38Si7+H 880 ± 5
min. 54 48 38 31 27 24 21 19 — — — — — — —
max. 63 60 53 46 42 39 36 34 31 29 28 27 27 26 25
46Si7+H 880 ± 5
min. 56 50 40 33 29 26 23 21 — — — — — — —
max. 65 65 65 64 62 60 58 53 44 40 37 35 34 33 32
60Si8+H 850 ± 5
min. 59 58 53 46 37 34 32 31 28 27 25 24 24 24 24
max. 65 65 64 63 62 60 57 54 47 42 39 37 36 36 35
56SiCr7+H 850 ± 5
min. 60 58 55 50 44 40 37 35 32 30 28 26 25 24 24
max. 68 68 67 65 63 61 60 58 51 46 43 41 39 39 38
61SiCr7+H 850 ± 5
min. 60 59 57 54 48 45 42 39 35 32 31 30 29 28 28
max. 66 66 66 65 65 64 64 63 59 55 49 44 40 37 35
55SiCr6-3+H 850 ± 5
min. 57 56 56 55 53 52 50 46 36 32 29 28 27 26 25
max. 67 66 65 63 62 60 57 55 47 43 40 38 37 36 35
55SiCrV6-3+H 860 ± 5
min. 57 56 55 50 44 40 37 35 32 30 28 26 25 24 24
max. 65 65 64 63 63 62 61 60 57 52 48 45 42 40 39
55Cr3+H 850 ± 5
min. 57 56 55 54 52 48 43 39 33 30 28 27 26 25 24
max. 66 66 65 65 64 63 62 62 60 57 52 48 45 44 43
60Cr3+H 850 ± 5
min. 59 59 57 56 53 50 45 41 35 32 30 29 28 27 26
max. 65 65 65 65 65 65 65 65 64 64 63 63 63 63 63
60CrMo3-3+H 850 ± 5
min. 60 60 60 60 60 60 60 59 58 56 54 50 46 43 41
max. 65 65 64 64 63 62 62 61 60 58 57 55 54 53 53
51CrV4+H 850 ± 5
min. 57 56 55 54 53 52 50 48 44 41 37 35 34 33 32
max. 65 65 64 64 63 63 63 62 62 62 62 61 61 61 60
52CrMoV4+H 850 ± 5
min. 57 56 56 56 54 52 51 50 48 47 46 46 45 44 44
NOTE Voir aussi la Figure 1.

Tableau 8 — Limites de dureté (valeurs indicatives) pour les nuances d'acier à trempabilité spécifiée

(valeurs restreintes) (nuances HH, voir 5.2.4)
Température Dureté HRC à une distance, en millimètres, de l’extrémité trempée
de trempe de l’éprouvette, de
Limites
pour l’essai
Type d’acier de la
de trempe en
plage
bout
°C 1,5 3 5 7 9 11 13 15 20 25 30 35 40 45 50
max. 61 58 51 44 40 37 34 32 29 27 26 25 25 25 24
38Si7+HH 880 ± 5
min. 56 51 42 35 31 28 25 23 — — — — — — —
max. 63 60 53 46 42 39 36 34 31 29 28 27 27 26 25
46Si7+HH 880 ± 5
min. 58 53 44 37 33 30 27 25 — — — — — — —
max. 65 65 65 64 62 60 58 53 44 40 37 35 34 33 32
60Si8+HH 850 ± 5
min. 61 60 57 52 45 43 41 38 33 31 29 28 27 27 27
max. 65 65 64 63 62 60 57 54 47 42 39 37 36 36 35
56SiCr7+HH 850 ± 5
min. 61 60 58 54 50 47 44 40 37 34 32 30 29 28 28
max. 68 68 67 65 63 61 60 58 51 46 43 41 39 39 38
61SiCr7+HH 850 ± 5
min. 63 62 60 58 53 50 48 45 40 37 35 34 32 32 31
max. 66 66 66 65 65 64 64 63 59 55 49 44 40 37 35
55SiCr6-3+HH 850 ± 5
min. 60 59 59 58 57 56 55 52 44 40 36 33 31 30 28
max. 67 66 65 63 62 60 57 55 47 43 40 38 37 36 35
55SiCrV6-3+HH 860 ± 5
min. 60 59 58 54 50 47 44 42 37 34 32 30 29 28 28
max. 65 65 64 63 63 62 61 60 57 52 48 45 42 40 39
55Cr3+HH 850 ± 5
min. 60 59 58 57 56 53 49 46 41 37 35 33 31 30 29
max. 66 66 65 65 64 63 62 62 60 57 52 48 45 44 43
60Cr3+HH 850 ± 5
min. 61 61 60 59 57 54 51 48 44 41 38 36 34 33 32
max. 65 65 65 65 65 65 65 65 64 64 63 63 63 63 63
60CrMo3-3+HH 850 ± 5
min. 62 62 62 62 62 62 62 61 60 59 57 54 52 50 48
max. 65 65 64 64 63 62 62 61 60 58 57 55 54 53 53
51CrV4+HH 850 ± 5
min. 60 59 58 57 56 55 54 52 49 47 44 42 41 40 39
max. 65 65 64 64 63 63 63 62 62 62 62 61 61 61 60
52CrMoV4+HH 850 ± 5
min. 60 59 59 59 57 56 55 54 53 52 51 51 50 50 49
NOTE Voir aussi la Figure 1.
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ISO 683-14:2004(F)
Légende
X distance à
l’extrémité
trempée de
l’éprouvette, mm
Y dureté, HRC
1 nuance HH
2 nuance H
Figure 1 — Bandes de dispersion de la trempabilité en bout
8 © ISO 2004 – Tous droits réservés
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ISO 683-14:2004(F)
Légende
X distance à
l’extrémité
trempée de
l’éprouvette, mm
Y dureté, HRC
1 nuance HH
2 nuance H
Figure 1 — (suite)
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ISO 683-14:2004(F)
Légende
X distance à
l’extrémité
trempée de
l’éprouvette, mm
Y dureté, HRC
1 nuance HH
2 nuance H
Figure 1 — (suite)
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ISO 683-14:2004(F)
Légende
X distance à
l’extrémité
trempée de
l’éprouvette, mm
Y dureté, HRC
1 nuance HH
2 nuance H
Figure 1 — (suite)
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ISO 683-14:2004(F)
Légende
X distance à
l’extrémité
trempée de
l’éprouvette, mm
Y dureté, HRC
1 nuance HH
2 nuance H
Figure 1 — (suite)
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Légende
X distance à
l’extrémité
trempée de
l’éprouvette, mm
Y dureté, HRC
1 nuance HH
2 nuance H
Figure 1 — (suite)
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ISO 683-14:2004(F)
5 Exigences
5.1 Procédé d'élaboration
5.1.1 Choix du procédé d'élaboration

Les procédés d'élaboration de l'acier et de fabrication du produit sont laissés à la discrétion du producteur,

compte tenu des restrictions indiquées en 5.1.2 à 5.1.4.
5.1.2 Désoxydation
Tous les aciers doivent être complètement calmés.
5.1.3 Traitement thermique et état de surface à la livraison
5.1.3.1 État normal à la livraison

Sauf accord contraire au moment de l'appel d'offres et de la commande, les produits doivent être livrés à l'état

non traité, c'est-à-dire bruts de corroyage à chaud.
5.1.3.2 État particulier de traitement thermique

S'il en est décidé ainsi au moment de l'appel d'offres et de la commande, les produits doivent être livrés dans

l'un des états de traitement thermique donnés aux lignes 3 à 6 du Tableau 3.
5.1.3.3 État particulier de surface

S'il en est décidé ainsi au moment de l'appel d'offres et de la commande, les produits doivent être livrés dans

l'un des états de surface donnés aux lignes 3 à 6 du Tableau 1.
5.1.4 Séparation des coulées
Les aciers doivent être livrés séparés en coulées.
5.2 Composition chimique, dureté et trempabilité

5.2.1 Le Tableau 3 donne un récapitulatif des états habituels de traitement thermique à la livraison, des

formes de produits et des exigences selon les Tableaux 2 et 4 à 8 (composition chimique, dimensions

maximales pour une dureté minimale à cœur, trempabilité, dureté maximale).

5.2.2 Lorsque l'acier n'est pas commandé avec une dureté à cœur déterminée ou avec des caractéristiques

restreintes de trempabilité, c'est-à-dire lorsqu'il s'agit d'aciers des nuances indiquées au Tableau 2 ou 7, et

non de celles du Tableau 5 ou 8, les exigences de composition chimique, de trempabilité et de dureté

maximale citées à la colonne 5 du Tableau 3 s'appliquent, suivant le cas, à l'état de traitement thermique

considéré (voir note c du Tableau 2).

5.2.3 Lorsque l'acier est commandé selon les désignations du Tableau 5 avec des exigences déterminées

de dureté à cœur, outre les exigences du Tableau 3, colonnes 5 (i) et 5 (ii), les valeurs de trempabilité

indiquées au Tableau 5 s’appliquent. Dans ce cas, les valeurs de trempabilité en bout indiquées au Tableau 7

ne sont qu'indicatives.

NOTE 1 Les dimensions maximales données au Tableau 5 correspondent à la bande restreinte de dispersion de

trempabilité donnée au Tableau 8. Pour les plus petites dimensions (voir Tableau B.1), la bande de dispersion normale du

Tableau 7 peut être suffisante.
NOTE 2 Pour les nuances 38Si7+CH et 46Si7+CH,
...

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