ISO 683-18:1996
(Main)Heat-treatable steels, alloy steels and free- cutting steels — Part 18: Bright products of unalloyed and low alloy steels
Heat-treatable steels, alloy steels and free- cutting steels — Part 18: Bright products of unalloyed and low alloy steels
Applies to wrought unalloyed and alloyed steels in the form of bright products which are intended for mechanical purposes, for example machine parts. Contains general requirements and tests, case-hardening steels, steels for quenching and tempering. Replaces the first edition.
Aciers pour traitement thermique, aciers alliés et aciers pour décolletage — Partie 18: Produits blancs en aciers non alliés et faiblement alliés
General Information
Relations
Buy Standard
Standards Content (Sample)
8348
Second edition
1996-12-15
Heat-treatable steels, alloy steels and
free-cutting steels -
Part 18:
Bright products of unalloyed and low alloy
steels
Aciers pour trajtement thermique, aciers all& et aciers pour
d&oile tage -
Partie 78: Produits blancs en aciers non alk et faiblement alliks
Reference number
ISO 683-18:1996(E)
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 683=18:1996(El)
Contents
Page
1
7 Scope
..............................................................................................
................................... 1
Normative references .
2
2
3 Definitions .
2
4 Ordering . . .
2
.... .............................. ..............................
5 General requirements
4
Testing . .
6
7 Specific requirements for bright products of case-hardening
................. 6
steels . .
8 Specific requirements for bright products of steels for quenching and
..................... ........................... 16
tempering .
Annexes
............................ 32
A Guide to property values after processing
................................. 36
B Bibliography . .
0 ISO 1996
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced
or utilized in any form or by any means, electronie or mechanical, including photocopying and
microfilm, without Permission in writing from the publisher.
International Organization for Standardization
Case Postale 56 l CH-1 211 Geneve 20 l Switzerland
Printed in Switzerland
ii
---------------------- Page: 2 ----------------------
0 ISO
ISO 683=18:1996(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. Esch 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.
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.
International Standard ISO 683-18 was prepared by Technical Committee
lSO/TC 17, Stee/, Subcommittee SC 4, Heat treatable and alloy steels.
This second edition cancels and replaces the first edition
(ISO 683-18:1976), of which it constitutes a technical revision.
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 ? 0: Wrought nitriding s teels
- Part ? 1: Wrough t case-hardening s teels
- Part 13: Wrough t stainless steels
- Part 14: Hot-rolled steels for quenched and tempered springs
- Part 15: Valve steels for in ternal combustion engines
- Part 16: Precipitation hardening stainless steels
- Part ? 7: Ball and roller bearing steels
- Part 18: Bright products of unalloyed and /OW alloy steels
Annexes A and B of this part of ISO 683 are for information only.
. . .
Ill
---------------------- Page: 3 ----------------------
This page intentionally left blank
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ISO 683=18:1996(E)
INTERNATIONAL STANDARD 0 ISO
Heat-treatable steels, alloy steels and free-cutting
steels -
Part 18:
Bright products of unalloyed and low alloy steels
ISO 377-1: 1989, Selection and preparation of samples
1 Scope
and fest pieces of wrought steels - Part 1: Samples
and test pieces for mechanical test.
1.1 This part of ISO 683 applies to wrought un-
ISO 404:1992, Steel and steel products - General
alloyed and alloyed steels in the form or bright prod-
technical delivety requiremen ts.
ucts which are intended for mechanical purposes, for
example for machine Parts. lt is subdivided as follows:
ISO 642:1979, Steel - Hardenability test by end
quenching (Jominy test).
a) clauses 5 and 6: general requirements and tests;
ISO 643: 1983, Steels - Micrographic determina tion
b) clause 7: Case-hardening steels;
of the ferritic or austenitic grain size.
c) clause 8: steels for quenching and tempering.
ISO 4948-1 :1982, Steels - Classification - Part 1:
Classification of steels into unalloyed and alloy steels
based on Chemical composition.
1.2 In addition to this part of ISO 683, the general
technical delivery requirements of ISO 404 are appli-
ISO 4948-2: 1981, Steels - Classification - Part 2.
cable.
Classification of unalloyed and alloy steels according
to main quality classes and main property or applica-
tion charac teris tics.
2 Normative references
ISO 6506:1981, Metallic materials - Hardness test
- Brinell test.
The following Standards contain provisions which,
through reference in this text, constitute provisions
ISO 6892: 1984, Metallic materials - Tensile testing.
of this part of ISO 683. At the time of publication, the
editions indicated were valid. All Standards are subject
ISO 6929: 1987, Steel products - Definitions and
to revision, and Parties to agreements based on this
classifica tion.
part of ISO 683 are encouraged to investigate the
possibility of applying the most recent editions of the
ISO 9443:1991, Heat-treatable and alloy steels -
Standards indicated below. Members of IEC and ISO
Surface quality classes for hof-rolled round bars and
maintain registers of currently valid International
wire rods - Technical delivery conditions.
Standards.
lSO/TR 9769:1991, Steel and iron - Review of avail-
ISO 83: 1976, Steel- Charpy impact test (U-notch).
able methods of analysis.
ISO 148: 1983, Steel - Charpy impact test (V-notch).
---------------------- Page: 5 ----------------------
0 ISO
ISO 683=18:1996(E)
ISO 10474:1991, Steel and steel products - In- 4.2 Certain Options in ordering are permitted by this
spection documen ts. part of ISO 683. The purchaser may also state in his
enquiry and Order his related requirements as shown
ISO 14284:1996, Steel and ion - Sampling and
in table 1.
prepara tlon of samples for the determination sf
Chemical composition.
Table 1 - Permitted Options in ordering
For steels
Permitted Options
3 Definitions
od tables
3, 11 f)
whether a product analysis is re-
For the purposes of this par-t of ISO 683, the relevant
quired (see 6.2.1);
definitions given in ISO 4948-1, ISO 4948-2 and
ISO 6929, and also the definition given in 3.4, apply.
3, 11 the choice of the surface quality
91)
class selected from ISO 9443 (see
5.8.1.5);
3.1 Bright products
whether special specifications for
92)
the Iimits of surface defects are re-
For definition of drawn products, turned (or peeled)
quired (see 5.8.1.6);
products and ground products, see ISO 6929.
3, 11 whether, specifically, coarse or fine
hl
grain steel is required (see 5.7);
3.2 Unalloyed and alloyed steel
3, 11 whether, for special steels, the mi-
0
croscopically determined non-
See ISO 4948-1.
metallic inclusion content shall be
within agreed Iimits (see 5.9.2);
3.3 Special steel 11 whether, for drawn products, spe-
i)
cial specifications for the permiss-
ible depth of the ferritic-pearlitic
See ISO 4948-2.
decarburization are required (see
5.8.2.1).
3.4 Thickness
Thickness is considered to be the nominal dimension
5 General requirements
of the product, that means:
- the diameter in the case of rounds;
5.1 Manufacture of the steel and of the
product
- the lateral length in the case of squares;
5.1.1 Unless otherwise agreed in the Order, the
- the width over flats in the case of hexagons;
process used in making the steel and the product are
- the shorter lateral length in the case of flats. left to the discretion of the manufacturer. When he
so requests, the user shall be informed what
steelmaking process is being used.
4 Ordering
5.1.2 The steels shall be killed.
4.1 The purchaser shall state in this enquiry and or-
der
5.2 Cast Separation
a) the dimensions and tolerantes of the product (see
The steels are delivered by casts.
5.10);
b) the steel type (see tables 3, 7, 8, 11, 15, 16 and
5.3 Treatment condition at the time of
17) .
I
delivery
c) the treatment condition (see 5.3.1);
5.3.1 The treatment and heat-treatment condition (if
any) at the time of delivery must comply with the
d) the surface-coating treatment, if any (see 5.3.2);
condition agreed in the Order and shall be one of the
e) the required type of document (see 6.1). conditions indicated in table 2 or 10. (See also 5.8.1.)
2
---------------------- Page: 6 ----------------------
0 ISO ISO 683=18:1996(E)
53.2 Bright steel is supplied commercially with a
5.8 Outer soundness
light coating of grease, provided that nothing to the
contrary is laid down in the regulations of the freighter
5.8.1 Surface quality
regarding unpacked piece goods.
5.8.1.1 In the case of hexagons, squares, flats and
The usual Iight application of ordinary grease does not
special sections, the achievment of a light bright sur-
afford positive protection against rusting, particularly
face is precluded by the manufacturing methods
in the presence of water due to condensation. The
used; the surface is darker than that of bright rounds.
use of a selected rust inhibitor or a special type of
packing shall, if required, be agreed upon at the time
5.8.1.2 Heat treatment (e.g. stress relieving, soft
of enquiry and Order.
annealing, normalizing, quenching and tempering) ap-
plied after drawing, centreless turning, grinding or
polishing makes the surface darker and rougher.
5.4 Survey of combinations of usual
treatment conditions on delivery and
5.8.1.3 Pitting, scars and grooves are permitted on
requirements
a localized scale; in the case of rounds, their depth
shall not be greater than ISO tolerante zone hl 1.
Tables 2 and 10 give a Survey of combinations of
usual treatment conditions on delivery and require-
In the case of bright products with different shapes,
ments concerning Chemical composition, mechanical
comparative samples may be agreed upon at the time
properties and hardenability.
of enquiry and Order.
5.8.1.4 If a surface quality that is superior to that
5.5 Chemical composition
obtained from the usual method of drawing once only
or by centreless turning is required, an additional
5.5.1 The Chemical composition of the steels, de-
treatment (e.g. redrawing, grinding or polishing) may
termined by the cast analysis, shall be in accordance
be agreed upon at the time of enquiry and Order.
with the specifications in tables 3 and 11 (see 5.5.3).
This is in particular necessary for a light bright and
very smooth surface which may be needed for
5.5.2 Tables 4 and 12 give the permissible devi-
electrolytic surface coating.
ations between the values given in tables 3 and 11
and those from the product analysis.
5.8.1.5 Longitudinal surface defects cannot be
complety avoided when rolling and they are retained
5.5.3 If case-hardening or direct-hardening steels are
when drawing. Therefore, in the case of drawn prod-
ordered by using the designations given in tables 7,
ucts, agreements may be made concerning the per-
8, 15, 16 or 17 to hardenability requirements for
missible depth of such defects and their examination.
Jominy test pieces, the hardenability values shall be
regarded as the governing criteria for acceptance. In
In the case of rounds, these agreements shall be
such cases, the cast analysis may deviate from the
based on ISO 9443.
values shown in tables 3 and 11 by the values given
in footnote 1) to table3 and footnote 3) to table 11.
5.8.1.6 If special requirements concerning the limits
of surface defects exist, the products shall be
centreless-turned in a suitable way, and shall also be
5.6 Hardenability and mechanical properties
ground to improve the surface microstructure of
rounds. Such requirements shall be agreed upon, if
The products shall fulfil the specifications of 7.2.3 and
necessary, at the time of enquiry and Order.
8.2.3.
5.8.2 Decarburization
5.7 Structure
5.8.2.1 Drawn products of the steels in table 11
If a controlled austenitic grain size is required, the
shall, independent of their heat-treatment conditions,
austenitic grain size of the steel determined in ac-
be free from completely ferritic decarburized zones.
cordante with 6.3.4 shall be 5 and finer for fine grain
steels and 1 to 5 for coarse grain steels. The grain For such products, values for the permissible depth
structure shall be considered satisfactory if 70 % is of the partial (ferritic-pearlitic) decarburization may be
within the specified limits. agreed upon at the time of enquiry and Order.
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0 ISO
ISO 683=18:1996(E)
5.8.2.2 Bright products of the steels in tables 3 or 6.2.2 Hardenability, mechanical properties,
11 which, according to the Order, were peeled or structure, inner and outer soundness
ground or polished shall be free from decarburization.
If, according to the ordered requirements (see
tables 2 and 10) and the required type of document
59 . lnternal soundness
(see 6.1}, the hardenability, mechanical properties,
structure or inner and outer soundness are to be ver-
5.9.1 The steel shall be free from internal defects
ified! then the indications in table 9 or 18 apply for the
likely to have an adverse effect during further pro-
test unit and the number of samples and test pieces.
cessing or use.
6.3 Selection and preparation of samples
5.9.2 Where appropriate, exact criteria for the com-
and test pieces
pliance of the steel with the general requirement in
5.9.1 shall be agreed upon at the time of enquiry and
6.3.1 General
Order.
The general conditions given in ISO 377-1 and
Agreements on the content of non-metallic inclusions,
ISO 14284 for the selection and preparation of sam-
for example in accordance with ISO 4967 or other
ples and test pieces shall apply.
suitable methods, may be made for special steels.
6.3.2 Hardenability test
5.10 Dimensions, tolerantes on dimensions
and masses
In cases of dispute, for the end-quench hardenability
test, if possible the sampling method given in
The products shall, if possible, be ordered in accord-
ISO 642:1979 [ 5.1 a) or bi)] shall be applied.
ante with existing International Standards for dimen-
sions and also tolerantes on dimensions and masses.
Tensile test and impact test
6.3.3
If corresponding International Standards for dimen-
Test pieces for tensile tests shall be tested
6.3.3.1
sions and tolerantes are not yet available, the dimen-
(as far as possible) with their original surface (see fig-
sions and tolerantes shall be agreed upon at the time
ure 1).
of enquiry and Order.
6.3.3.2 Impact test pieces shall be taken in accord-
6 Testing
ante with figure 1 and be prepared in accordance with
ISO 83 or ISO 148.
6.1 Agreement of tests and documents
6.1.1 For each delivery, the issue of any document
6.3.4 Structure
according to ISO 10474 may be agreed upon at the
time of enquiry and Order.
For the selection and preparation of the test pieces for
the verification of the austenitic grain size, the indi-
6.1.2 If, ,in accordance with such an agreement,
cations in ISO 643 apply. In cases of dispute, if not
specific inspection is to be carried out, the specifica-
otherwise agreed at the time of enquiry and Order, the
tions in 6.2 to 6.5 shall be observed.
indications for the McQuaid-Ehn method shall be ob-
served, if case-hardening steels (see clause 7) are to
be examined. In cases where steels for quenching
6.2 Test unit and number of Sample
and tempering (see clause 8) are to be examined, one
products and tests
of the other methods described in ISO 643 shall be
applied and the austenitizing temperature shall corre-
6.2.1 Chemical composition
spond to the highest hardening temperature (see ta-
bleA.3) for the steel type concerned, and this
The cast analysis, if called for in the order-, shall be
temperature shall be maintained for 1 h.
provided by the manufacturer.
If a product analysis is req uired by t he purchaser, and
6.3.5 llnternal soundness
if not otherwise agreed at the time of enquiry and or-
der, one Sample product shall be ta ken from each For the selection and preparation of the test pieces for
cast. the verification of the content of non-metallic inclu-
4
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 683=18:1996(E)
Dimensions in millimetres
I
y\
‘1
\
J
I
I
\ \
! \
- ’
- _ ~_
-~_ _ _
\
\ c,
4f’
\
>
7
14 = Sample product
B = Test Sample
C = Test bar (the piece after reduction to the
size in which it is to be heat treated)
D = Test piece
CircuLar and similar shaped sections
a SZ5
a =-25
baa
baa
ri
rg
/
I-
/
+-.
Ln
\ ’
N
J-
r
b
t
b
c
3)
12,s
l-4
Rectangular sections includ
nq squares
/\
Notch
/
\ Tenside test piece
Impact test piece
\
-’
1) For small products (d or a 6 25 mm), the test piece shall, if
possible, consist of an unmachined part of the bar.
2) For round bars, the direction of the notch axis shall be approximately
parallel to the direction of the diameter running through the Cross-section of
the test piece.
3) For rectangular bars, the notch axis shall be perpendicular to the widest
rolling surf acc.
Figure 1 - Location of the test pieces in bars and wire rods
5
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 683=18:1996(E) 0 ISO
sions, the indications in ISO 4967 or other agreed
6.4.6 Outer soundness
Standards apply.
If, at the time of enquiry and Order, an agreement has
been reached regarding surface quality classes, the
6.3.6 Outer soundness
verification shall be in accordance with ISO 9443.
For the verification of surface quality, see ISO 9443.
6.4.7 Decarburization
6.3.7 Decarburization
When testing the products with regard to their
decarburization (sec ISO 3887), the depth of the
Etched transverse microsections with sharp edges
ferritic completely decarburized zone and that of the
shall be prepared for a microscopic examination of
ferritic-pearlitic partially decarburized zone are usually
decarburization. However, in cases of dispute, with
measured by microscope at a magnification of x 100,
the exception of products in the cold-drawn condition,
at the four ends of the diameters of the two etched
the microsection shall be hardened, taking precau-
planes perpendicular to each other. The inner starting
tions to prevent decarburization or carburization. After
Point for the measurement of the depth of the
hardening, the microsections shall be prepared for
ferritic-pearlitic decarburized zone shall be the Point
microhardness measurements by grinding and polish-
at which a marked decrease of the pearlite content
ing. In all cases, the requirements of ISO 3887 shall
begins. (This is usually at about two-thirds of the total
be observed.
depth of the ferritic-pearlitic decarburized Zone.) The
average of the four Single values obtained in this way
6.4 Methods of test
shall be calculated.
6.4.1 Chemical analysis In cases of dispute, with the exception of products in
the cold-drawn condition, the decarburization shall be
In the case of dispute about the analytical method, the
checked by microhardness measurements (HV 0,3)
Chemical composition shall be determined in accord-
along the two diameters. For the depth of the
ante with a reference method specified in ISO stan-
decarburized Zone, the average of the distances e,,
dards Iisted in ISO/TR 9769.
e2, e3 and e4 (see figure2) shall be calculated. The sin-
gle values el to e4 represent, according to figure 2, the
distance between the surface and the next Point of
6.42 Hardenability test
the corresponding diameter, where the hardness is
The end-quenc 1 hardenability test shall be carried out 80 % of the maximum hardness which, in the case
in accordance with ISO 642 The temperature for of decarburization, is measured in the outer zone of
quenching shal be in accordance with tables 7, 8, 15, the microsection.
16 or 17.
6.5 Retests
6.4.3 Tensile test and impact test
For retests, ISO 404 shall apply.
6.4.3.1 The tensile test shall be carried out in ac-
cordante with ISO 6892.
7 Specific requirements for bright
products of case-hardening steels
6.4.3.2 The impact test shall be carried in accord-
ante with ISO 83 or ISO 148.
7.1 Scope
6.4.4 Structure
This clause covers the specific requirements for the
bright products of case-hardening steels. lt applies for
The austenitic grain size shall be tested in accordance
thicknesses up to 160 mm in the case of unalloyed
with ISO 643 on test pieces prepared in accordance
steels and up to 80 mm in the case of alloyed steels.
with 6.3.4.
6.4.5 Internal soundness 7.2 Requirements
For determining the content of microscopic non-
7.2.1 Survey of combinations of usual treatment
metallic inclusions, the procedure shall be agreed
conditions on delivery and requirements
upon at the time of enquiry and Order (for example,
see ISO 4967).
Table2 gives a Survey of combinations of usual treat-
6
---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO 683=18:1996(E)
H
max
He = 0,8 X Hm,,
Distance from the surface (mm)
Figure 2 - Determination of the depth of the decarburized zone
7.2.3.2 Where the steel is, by using the designations
ment conditions, on delivery and requirements con-
given in table 7 or 8 , ordered to normal (see table 7)
cerning Chemical composition, mechanical properties
and hardenability. or to narrowed (see table8) hardenability require-
ments, the values of hardenability given in table 7 or
8, respectively, apply in addition to the requirements
7.2.2 Chemical composition
given in table 2, columns 4.1 and 4.2 [see
footnote 1) to table31.
7.2.2.1 The Chemical composition of the steel, de-
7.2.4 Treatment condition at the time of delivery
termined by the cast analysis, shall be in accordance
with the specifications in table3.
The steels are usually delivered in one of the treat-
ment conditions listed in table 2.
7.2.2.2 Table4 gives the permissible deviations be-
tween the values given in table3 and those from the 7.2.5 Machinability
product analysis.
All steels are machinable in the conditions “annealed
to maximum hardness requirements” and “treated to
7.2.3 Hardenability and mechanical properties improve machinability ”.
Where improved machinability is required, the grades
7.2.3.1 Where the steel is not ordered according to
with a specified Sulfur range should be ordered.
hardenability requirements, i.e. where the steel type
designations of tables 3, 5 and 6 are applied, and not
7.2.6 Shearability
the designations given in table 7 or 8 (besides the re-
quirements for Chemical composition), the require- Under suitable shearing conditions (avoiding local
ments for mechanical properties given in table 2, stress peaks, preheating, application of blades with a
column 4.2, apply for the particular heat-treatment Profile adapted to that of the product, etc.) all steels
condition. In this case, the values of hardenability are shearable in the condition “annealed to maximum
given in table7 are for guidance only. hardness requirements ”.
---------------------- Page: 11 ----------------------
0 ISO
ISO 683=18:1996(E)
-. - A . . r. I. _I
Iable Z - Gombinatlons ot usual treatment conditions on delivery and requirements for case-hardening
steels
1 2 3 4 5
Treatment condition on Applicable requirements if the steel is ordered with the designation given in
1 Symbol
delivery 1) table 3, 5 or 6 table 7 or 8
4.1 4.2 5.1 5.2 5.3
In the case of unalloyed
steels, mechanical
properties according to
table 5, column 3;
2 Cold drawn*) TC
in the case of alloyed
steels, maximum
tensile strength accord-
ing to table 6, column 3
3 Peeleds) P
4 Ground G
5 Cold drawn*)
TC + TSR Chemical com- Hardenability
and stress re-
Position accord- The values shall, if nec- As in column 4 [sec values ac-
6 Peeleds) P + TSR
~ lieved
ing to tables 3 essary, be agreed upon footnote 1) to table 33 cordrng to
7 and 4 table 7 or 8
Ground G + TSR
8 Cold drawt-?)
and annealed TC + TA Maximum hardness ac-
to maxlmum cording to
9 Peeled3) P + TA
, hardness
table 5, column 4, or
10 Ground requirements table 6, column 4
G + TA
11 Cold drawn*) TC + M
1 and treated to
Hardness range accord-
12 Peeleds) improve P+M
ing to table 6, column 5
machinability
13 Ground G+M
Treated to improve Hardness range accord-
14 M + TC
machinability and cold drawn
ing to table 6, column 6
1) Other treatment conditions, for example “treated to ferrite-pearlite structure ”, may be agreed upon at the time of enquiry and Order.
The condition “annealed to achieve a spheroidization of the carbides ”,
as required for cold heading and cold extrusion, is covered in
ISO 4954.
2) For rounds with diameters over 50 mm, it is more usual to apply peeling instead of drawing.
3) Peeling is in general possible for diameters of 16 mm and over.
---------------------- Page: 12 ----------------------
0 ISO ISO 683=18:1996(E)
Table 3 - Types of case-hardening steel and Chemical composition (applicable to cast analysis)
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
of elements which could affect the
the addition, from scrap or other material used during manufacture,
hardenability, mechanical properties and applicability.
Chemical composition [% (m/ml)] 1)
Mn P S Mo Ni
C Sis) Cr
Type of
steel*) 3) 4,
max.
c IO 0,07 to 0,13 0,15 to 0,40 0,30 to 0,60 0,035 0,035 max.
Cl5 E4 0,035 max.
- 0,12 to 0,18 0,15 to 0,40 0,30 to 0,60 0,035 -
C15M2 0,020to 0,040
20 Cr 4 0,035 max.
- 0,17 to 0,23 0,15 to 0,40 0,60 to 0,90 0,035 0,90to 1,20 -
20 CrS 4 0,020 to 0,040
0,035 max.
16 MnCr5
’ 0,13 to 0,19 0,15 to 0,40 1 ,oo to 1,30 0,035 . 0,80 to IJ0 -
16 MnCrS 5 0,020to 0,040
20 MnCr 5 0,035 max.
0,17 to 0,23 0,15 to 0,40 1,lO to 1,40 0,035 - 1,ooto 1,30 -
20 MnCrS 5 0,020 to 0,040
20 NiCrMo 2 0,035 max.
0,17 to 0,23 0,15 to 0,40 0,65 to 0,95 0,035 ' 0,30 to 0,65 0,15 to 0,25 0,40 to 0,70
20 NiCrMoS 2 0,020to 0,040
18 CrNiMo 7 0,15 to 0,21 0,15 to 0,40 0,35 to 0,65 0,035 0,035 max. 1,50to 1,80 0,25 to 0,35 1,40 to 1,70
1) In the case of grades with specified hardenability requirements (see tables 7 and 8), except for phosphorus and Sulfur, insignificant
deviations from the Iimits for cast analysis are permissible. These deviations shall, however, not exceed &- 0,Ol % (m/m) in the case of
carbon and the values given in table4 in all other cases.
2) Steels with machinability which has been improved either by the addition of lead or by controlled sulfide morphology may be available
on request.
3) Additional case-hardening steels are covered by ISO 683-11 :1987.
4) These designations are in accordance with the System proposed in ISO/TR 4949.
5) A lower Silicon content may be agreed upon at the time of enqurry and Order; in this case, the influence on mechanical properties should
be taken into account.
---------------------- Page: 13 ----------------------
ISO 68348:1996(E)
Table 4
- Permissible deviations between specified analysis and
product analysis for case-hardening steels
according to cast analysis
S
< 0,040 + 0,005 *)
Cr
< 1,80 Ifr 0,05
< 0,30 + 0,03
Mo
> 0,30 < 0,35 -1: 0,04
< l,oo + 0,03
Ni
> l,oo < 1,70 + 0,05
1) L- means that in one cast the deviation may occur over the upper value or under the
lower value of the specified range in table3, but not both at the Same time.
2) For steels with a specified range of Sulfur contents CO,020 % (m/m) to 0,040 % (m/m)
according to cast analysis], the permissible deviation is & 0,005 % (m/m).
10
---------------------- Page: 14 ----------------------
0 ISO ISO 68348:1996(E)
Table 5 - Mechanical properties of bright unalloyed case-hardening steels
4
1 2 3
Treatment condition on delivery*)
TC + TA
or
TC31 4)
P + TA
Thicknessl)
G YTA
Type of steel
Yield stress Tensile strength Elongation Hardness
(L, = 54)
N/mm’ N/mm* % HB
mm
up toand
min. max.
over
including
5 400 500 7
5 IO 360 470 8
420 9
10 16 310
131
c IO 16 25 285 400 IO
25 40 270 390 11
40 100 170 340 12
To be agreed
100 160
6
5 430 540
5 IO 390 500 7
IO 16 340 450 8
143
C15E4
9
16 25 315 440
Cl5M2
25 40 300 420 IO
40 100 190 370 12
To be agreed
100 160
1) See 3.4.
2) See table2.
3) For flats and steels that have been drawn several times, the specifications are given as reference data; however, de-
viations from the limiting values of + IO % are to be taken into account. No values tan be given for special sections.
4) The mechanical properties in the cold-drawn conditions tan vary as a function of the initial properties of the bars and
on the amount of cold
...
ISO
NQRIVIE
INTERNATIONALE 683-l 8
Deuxième édition
1996-12-15
Aciers pour traitement thermique, aciers
alliés et aciers pour décolletage -
Partie 18:
Produits blancs en aciers non alliés et
faiblement alliés
Heat-treatable steels, alloy steels and free-cutting steels -
Part 18: Bright products of unalloyed and low alloy steels
Numéro de référence
OS0 683-18:1996(F)
---------------------- Page: 1 ----------------------
60 68348:1996(F)
Sommaire
Page
Domaine d’application . . 1
................................................................... 1
Références normatives
Définitions . . 2
................................................................................ 2
Commande
Exigences générales . . 3
4
Essais . .
Exigences particulières pour les produits blancs en aciers de
cémentation . . 8
Exigences particulières pour les produits blancs en aciers pour trempe
.................................................................. ............... 17
et revenu
Annexes
A Guide pour les valeurs relatives aux propriétés après traitement 34
B Bibliographie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
0 ISO 1996
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publi-
cation ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun pro-
cédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord
écrit de l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case Postale 56 l CH-I 211 Genève 20 l Suisse
Imprimé en Suisse
ii
---------------------- Page: 2 ----------------------
0 ISO
ISO 68348:1996(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de
I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de I’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 gouvernemen-
tales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO colla-
bore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI)
en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
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 co-
mités membres votants.
La Norme internationale ISO 683-18 a été élaborée par le comité techni-
que lSO/TC 17, Acier, sous-comité SC 4, Aciers pour traitements thermi-
ques et aciers alliés.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition
(ISO 683-l 8:1976), dont elle constitue 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 7: Aciers corroyés non alliés et faiblement alliés à durcis-
semen t par trempe directe se présen tant sous la forme de différents
produits noirs
- Partie 9: Aciers corroyés pour décolletage
- Partie ? 0: Aciers corroyés pour nitruration
- Partie 11: Aciers corroyés pour cémen tation
- Partie 13: Aciers corroyés inoxydables
- Partie 14: Aciers laminés à chaud pour ressorts trempés et revenus
- Partie 15: Aciers pour soupapes de moteurs à combustion interne
- Partie 16: Aciers inoxydables, aptes au durcissement par précjpi-
ta tien
- Partie 17: Aciers pour roulements
- Partie 78: Produits blancs en aciers non alliés et faiblement alliés
Les annexes A et B de la présente partie de I’ISO 683 sont données uni-
quement à titre d’information.
. . .
III
---------------------- Page: 3 ----------------------
Page blanche
---------------------- Page: 4 ----------------------
NORME INTERNATIONALE 0 ISO ISO 68348:1996(F)
Aciers pour traitement thermique, aciers alliés et aciers
pour décolletage -
Partie 18:
Produits blancs en aciers non alliés et faiblement alliés
ISO 83:1976, Acier - Essai de résilience Charpy (en-
1 Domaine d’application
taille en U).
ISO 148: 1983, Acier -
Essai de résilience Charpy
1.1 La présente partie de I’ISO 683 s’applique aux
(entaille en V).
aciers corroyés non alliés et alliés se présentant sous
la forme de produits blancs destinés à la mécanique,
ISO 377-l : 1989, Prélèvement et préparation des
par exemple les pièces de machines. Elle se décom-
échantillons et éprouvettes en aciers corroyés -
pose de la manière suivante:
Partie 1: Échantillons et éprouvettes pour essais mé-
caniques.
a) articles 5 et 6: exigences générales et essais;
ISO 404: 1992, Aciers et produits sidérurgiques -
b) article 7: aciers pour cémentation;
Conditions générales techniques de livraison.
c) article 8: aciers pour trempe et revenu
ISO 642:1979, Acier - Essai de trempabilité par
trempe en bout (essai Jominy).
1.2 Les exigences techniques générales de livraison ISO 643: 1983, Aciers - Dé termina tion
de I’ISO 404 complètent la présente partie de micrographique de la grosseur du grain ferritique ou
austénitique des aciers.
I’ISO 683.
ISO 4948-l :1982, Aciers - Classification - Partie 1:
Classification en aciers alliés et en aciers non alliés
basée sur la composition chimique.
2 Références normatives
ISO 4948-2: 1981, Aciers - Classification - Partie 2:
Les normes suivantes contiennent des dispositions
Classification des aciers alliés et aciers non alliés en
qui, par suite de la référence qui en est faite, consti-
fonction des principales classes de qualité et des ca-
tuent des dispositions valables pour la présente partie
rat téris tiques principales de proprié tés ou
de I’ISO 683. Au moment de la publication, les édi-
d’applka thon.
tions indiquées étaient en vigueur. Toute norme est
sujette à révision et les parties prenantes des accords
ISO 6506:1981, Matériaux métalliques - Essai de
fondés sur la présente partie de I’ISO 683 sont invi-
dureté - Essai Brinell.
tées à rechercher la possibilité d’appliquer les éditions
les plus récentes des normes indiquées ci-après. Les
ISO 6892:1984, Matériaux métalliques - Essai de
membres de la CEI et de I’ISO possèdent le registre
traction.
des Normes internationales en vigueur à un moment
donné.
1
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 683=18:1996(F)
ISO 6929:1987, Produits en acier - Définition et
4 Commande
classification.
ISO 9443: 1991, Aciers pour traitements thermiques
et aciers alliés - Classes de qualité de surface des
4.1 Dans son appel d’offres et sa commande,
ronds et fils-machine laminés à chaud - Conditions
l’acheteur doit préciser
techniques de livraison.
a) les dimensions et tolérances du produit (voir
ISO/TR 9769:1991, Aciers et fontes - Vue
5.10);
d’ensemble des méthodes d’analyse disponibles.
b) la qualité d’acier (voir tableaux 3, 7, 8, 11, 15, 16
ISO 10474: 1991, Aciers et produits sidérurgiques -
et 17);
Documents de contrôle.
l’état de traitement (voir 5.3.1);
c)
ISO 14284:1996, Fontes et aciers - Prélèvement et
préparation des échantillons pour la détermination de
le type de revêtement de surface, le cas échéant
d)
la composition chimique.
(voir 5.3.2);
e) le type de document nécessaire (voir 6.1).
3 Définitions
Pour les besoins de la présente partie de I’ISO 683,
4.2 La présente partie de NS0 383 autorise certai-
les définitions pertinentes données dans I’ISO 4948-1,
nes options à la commande. L’acheteur peut
I’ISO 4948-2 et I’ISO 6929, ainsi que la définition
également préciser dans son appel d’offres et sa
donnée en 3.4, s’appliquent.
commande des exigences qui lui sont propres,
comme le montre le tableau 1.
3.1 Produits blancs
Tableau 1 - Options autorisées à la commande
Pour les définitions des produits étirés, tournés (ou
Pour les
écroûtés) et meulés, voir I’ISO 6929.
aciers des Options autorisées
tableaux
3.2 Acier non allié et allié
3, 11 f) demande d’une analyse sur produit
(voir 6.21);
Voir I’ISO 4948-l.
3, 11 choix de la classe de qualité de sur-
cm
face déterminé à partir de I’ISO 9443
(voir 5.8.1.5);
3.3 Acier spécial
demande de spécifications particu-
92)
lières relatives aux limites de défauts
Voir I’ISO 4948-2.
de surface (voir 5.8.1.6);
3, 11 h) demande - expresse - d’acier à
grains grossiers ou à grains fins (voir
3.4 Épaisseur
5.7);
On entend par épaisseur la dimension nominale du
3, 11 pour les aciers spéciaux, si la teneur
il
produit à section ronde, carrée, hexagonale, c’est-à-
en inclusions non métalliques, déter-
dire: minée par analyse micrographique,
doit être dans des limites convenues
(voir 5.9.2)
I
- le diamètre dans le cas de ronds;
11 demande pour les produits étirés de
0
- la longueur d’un côté dans le cas de carrés;
spécifications particulières relatives
à la profondeur autorisée de décar-
- le surplat dans le cas d’hexagones;
buration ferritique-perlitique (voir
5.8.2.1).
- la longueur du plus petit côté dans le cas de plats.
2
---------------------- Page: 6 ----------------------
0 ISO
ISO 683=18:1996(F)
5.5.2 Les tableaux 4 et 12 donnent les écarts ad-
5 Exigences générales
missibles entre les valeurs indiquées dans les ta-
bleaux 3 et Il et celles provenant de l’analyse sur
5.1 Élaboration de l’acier et fabrication du
produit.
produit
5.5.3 Si la commande des aciers de cémentation ou
5.1.1 Sauf convention contraire à la commande,
de trempe directe se fait au moyen des désignations
c’est le fabricant qui décide des procédés d’élabo-
indiquées dans les tableaux 7, 8, 15, 16 ou 17 selon
ration de l’acier et de fabrication du produit qui doivent
les exigences de capacité de trempe pour les pièces
être communiqués à l’utilisateur si ce dernier en fait
destinées à l’essai Jominy, les valeurs de trempabilité
la demande.
doivent être considérées comme étant des critères
directeurs de l’acceptation. Dans des cas de ce genre,
5.1.2 Les aciers doivent être calmés.
l’analyse sur coulée peut présenter un écart corres-
pondant aux valeurs indiquées dans la note 1) du bas
du tableau 3 et de la note 3) du bas du tableau 11 par
5.2 Séparation en coulée
rapport aux valeurs indiquées dans les tableaux 3 et
11.
Les aciers sont livrés en coulée.
5.3 État de traitement à la livraison
5.6 Trempabilité et caractéristiques
mécaniques
5.3.1 Le traitement de l’acier et son état de
Les produits doivent répondre aux spécifications de
traitement thermique éventuel à la livraison doivent,
7.2.3 et 8.2.3.
d’une part, correspondre à ce qui a été convenu à la
commande et, d’autre part, répondre à l’une des
conditions indiquées dans le tableau 2 ou 10. (Voir
5.7 Structure
aussi 5.8.1.)
S’il faut obtenir une grosseur de grain austénitique
5.3.2 Dans le commerce, l’acier blanc est fourni re-
contrôlée, cette grosseur du grain de l’acier détermi-
vêtu d’une fine couche de graisse, sous réserve tou-
née conformément à 6.3.4 doit être de 5 et plus fin
tefois qu’il n’existe pas de réglementation contraire
pour les aciers à grains fins et de 1 à 5 pour les aciers
au niveau du transport des marchandises non embal-
à grains plus gros. On considère que la structure du
lées.
grain est satisfaisante si 70 % se trouve dans les li-
mites spécifiées.
Cette fine couche de graisse ordinaire n’offrant pas
une protection idéale contre la rouille, surtout en pré-
sence d’eau de condensation, l’acheteur peut, s’il le
5.8 Santé externe
désire, convenir au moment de l’appel d’offres et de
la commande de l’application d’un produit antirouille
5.8.1 Qualité de surface
précis ou d’un conditionnement particulier.
5.8.1.1 Lorsqu’il s’agit d’hexagones, de carrés, de
5.4 Vue synoptique des combinaisons
plats et de sections spéciales, les méthodes de fabri-
d’états de traitements habituels à la livraison
cation employées interdisent l’obtention d’une sur-
et d’exigences face blanc clair; en effet, cette dernière est plus
foncée que pour les ronds blancs.
Les tableaux 2 et 10 donnent une vue synoptique des
combinaisons d’états de traitements habituels possi-
5.8.1.2 Le traitement thermique (par exemple, re-
bles à la livraison et d’exigences relatives à la com-
laxation des contraintes, recuit doux, normalisation,
position chimique, aux caractéristiques mécaniques
trempe et revenu) appliqué après l’étirage, le tournage
et à la trempabilité.
sans centre, le meulage ou le polissage rend la sur-
face plus sombre et plus rugueuse.
5.5 Composition chimique
5.8.1.3 On admet les piqûres, les rayures et les rai-
nures sur une échelle réduite; dans le cas de ronds,
5.5.1 La composition chimique des aciers, détermi-
la profondeur de ces défauts ne doit pas être supé-
née par l’analyse de la coulée, doit être conforme aux
rieure à la zone de tolérance hll de I’ISO.
spécifications des tableaux 3 et 11 (voir 5.5.3).
3
---------------------- Page: 7 ----------------------
0 ISO
ISO 68348:1996(F)
Lorsqu’il s’agit de produits blancs de formes diffé- 5.9.2 Lorsque ceci est opportun, il faut convenir au
rentes, il peut être convenu d’un échantillonnage de moment de l’appel d’offres et de la commande de
critères exacts de conformité de l’acier aux exigences
comparaison au moment de l’appel d’offres et de la
générales de 5.9.1.
commande.
On peut s’entendre, en se référant par exemple à
5.8.1.4 Si l’on veut une surface d’une qualité supé-
I’ISO 4967 ou à d’autres méthodes convenables, sur
rieure à celle obtenue par la méthode habituelle d’éti-
la teneur en inclusions non métalliques des aciers
rage en une passe ou de tournage sans centre, il faut
spéciaux.
convenir d’un traitement supplémentaire (par exem-
ple, réétirage, meulage ou polissage) au moment de
l’appel d’offres ou de la commande.
5.10 Dimensions, tolérances sur les
dimensions et masses
Ceci plus particulièrement pour une surface blanc clair
ou très lisse comme pourrait l’exiger le revêtement
Dans la mesure du possible, les produits doivent être
électrolytique.
commandés conformément aux Normes internatio-
nales existantes relatives aux dimensions et toléran-
5.8.1.5 II est impossible d’éviter complètement au
ces sur les dimensions et masses.
laminage les défauts longitudinaux en surface qui, ul-
térieurement, subsistent à l’étirage. Par conséquent,
II faut convenir au moment de l’appel d’offres et de
lorsqu’il s’agit de produits étirés, il faut convenir à
la commande des dimensions et des tolérances lors-
l’avance de la profondeur admissible desdits défauts
que ces dernières ne font pas déjà l’objet de Normes
et de leur examen.
internationales précises.
Dans le cas de ronds, ces accords doivent être fondés
sur I’ISO 9443.
5.8.1.6 S’il existe des exigences spéciales en ce qui
concerne les limites de défauts en surface, les pro-
duits doivent être tournés sans mandrin de la manière
qui convient et, dans le cas des ronds, être également
6 Essais
meulés pour améliorer la microstructure en surface.
Au besoin, il faut convenir de ces exigences au mo-
ment de l’appel d’offres et de la commande.
6.1 Accords relatifs aux essais et à la
documentation
5.8.2 Décarburation
6.1.1 Pour chaque livraison, il peut être convenu au
5.8.2.1 Les produits étirés fabriqués à partir des
moment de l’appel d’offres et de la commande de
aciers du tableau 11 doivent, indépendamment de leur
l’émission d’un document selon I’ISO 10474.
état de traitement thermique, être dépourvus de zo-
nes décarburées complètement ferritiques.
6.1.2 S’il faut, conformément auxdits accords, pro-
céder à un contrôle spécifique, il faut alors se confor-
Pour ces produits, il peut être convenu de valeurs de
mer aux spécifications de 6.2 à 6.5.
profondeur de décarburation partielle (ferritique-
perlitique) au moment de l’appel d’offres et de la
commande.
6.2 Unité d’essai et nombre d’échantillons
et d’essais
5.8.2.2 Les produits blancs fabriqués à partir des
aciers des tableaux 3 et 11 qui, selon la commande,
ont été martelés, meulés ou polis doivent être
6.2.1 Composition chimique
exempts de décarburation.
Le fabricant doit fournir une analyse sur coulée si cela
est précisé dans la commande.
5.9 Santé interne
Si l’acheteur exige une analyse sur produit, sauf ac-
5.9.1 L’acier doit être exempt de tout défaut interne cord contraire au moment de l’appel d’offres et de la
commande, il faut prélever un échantillon du produit
pouvant éventuellement nuire à ses traitements ulté-
rieurs ou à son emploi. sur chaque coulée.
---------------------- Page: 8 ----------------------
0 ISO
ISO 683=18:1996(F)
6.3.5 Santé interne
6.22 Trempabilité, caractéristiques mécaniques,
structure, santé interne et externe
.
Pour le prélèvement et la préparation des éprouvettes
destinées à la vérification de la teneur en inclusions
S’il faut, conformément aux exigences de commande
non métalliques, il faut se conformer aux indications
(voir tableaux 2 et 10) et au type de document requis
de I’ISO 4967 ou à d’autres normes agréées.
(voir 6.1), vérifier la trempabilité, les caractéristiques
mécaniques, la structure ou la santé interne et ex-
terne, l’unité d’essai ainsi que le nombre d’échan-
6.3.6 Santé externe
tillons et d’éprouvettes doivent répondre aux
indications des tableaux 9 ou 18. Pour la vérification de la qualité de surface, voir
ISO 9443.
6.3 Prélèvement et préparation des
6.3.7 Décarburation
échantillons et éprouvettes
Pour l’examen micrographique de décarburation, il
6.3.1 Généralités
faut préparer des coupes à bord francs, obtenues par
attaque de réactifs. Exception faite des produits à
Pour le prélèvement et la préparation des échantillons
l’état d’étirage à froid, en cas de litige, la microsection
et éprouvettes, il faut se plier aux conditions géné-
doit toutefois être trempée en prenant toutes les
rales données dans I’ISO 377-l et I’ISO 14284.
mesures nécessaires pour empêcher la décarburation
ou la carburation. Après trempe, les coupes
micrographiques doivent être préparées par meulage
6.32 Essai de trempabilité
et polissage pour les mesures de microdureté. Dans
tous les cas, il faut se conformer aux exigences de
Pour l’essai de trempabilité en bout (essai de trempe
I’ISO 3887.
Jominy), il faut, en cas de litige, se conformer à la
méthode d’échantillonnage donnée dans
I’ISO 642:1979, paragraphe 5.1, a) ou bl).
6.4 Méthodes d’essai
6.3.3 Essai de traction et essai de flexion par
6.4.1 Analyse chimique
choc
En cas de litige sur les méthodes d’analyse, la com-
position chimique doit être déterminée par une mé-
6.3.3.1 Les éprouvettes pour essai de traction doi-
thode de référence spécifiée dans les normes ISO
vent (autant que possible) être essayées avec leur
énumérées dans l’lSO/TR 9769.
surface d’origine (voir figure 1).
6.4.2 Essai de trempabilité
6.3.3.2 Les éprouvettes pour essai de flexion par
choc doivent être prélevées conformément à la
L’essai de trempabilité en bout doit être effectué
figure 1 et être préparées conformément à I’ISO 83
conformément à I’ISO 642. Les températures de
ou I’ISO 148.
trempe doivent être conformes aux tableaux 7, 8, 15,
16 ou 17.
6.3.4 Structure
6.4.3 Essai de traction et essai de flexion par
Pour le prélèvement et la préparation des éprouvettes
choc
pour la vérification de la grosseur du grain austéniti-
que, il faut se conformer à I’ISO 643. S’il s’agit
6.4.3.1 L’essai de traction doit être effectué confor-
d’aciers de cémentation (voir article 7) et sauf accord
mément à I’ISO 6892.
contraire au moment de l’appel d’offres et de la
commande, il faut suivre, en cas de litige, les indica-
6.4.3.2 L’essai de flexion par choc doit être effectué
tions pour la méthode McQuaid-Ehn. S’il s’agit
conformément à I’ISO 83 ou I’ISO 148.
d’aciers destinés à la trempe et au revenu (voir
article 8), il faut se conformer à l’une des autres mé-
thodes décrites dans I’ISO 643; la température
6.4.4 Structure
d’austénisatlon doit correspondre à la plus haute
La grosseur du grain austénitique doit être vérifiée
température de trempe indiquée dans le tableau A.3
conformément à NS0 643 sur des éprouvettes pré-
pour la qualité d’acier en question et la température
parées conformément à 6.3.4 .
doit être maintenue pendant 1 h.
5
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 683=18:1996(F)
0 ISO
Dimensions en millimètres
a=-25
t-
A = Échantillon
B = Échantillonpouressai
C = Barre d'essai (pièce après usinage
aux dimensions dans Lesquelles eLLe
subira untraitementthermique)
0 =Éprouvette
Profilés de formes circulaires et similaires
a S25"
a ~25
b>a
bas
b
.
12,s
- -
b
3)
12,s
l-4
142.5
Profilés de section rectangulaire ou carrée
/--
Entaille
( ' Éprouvette de traction
Éprouvette pour essai de flexion par choc
/
\-
1) Pour Les produits de faibles dimensions (d ou a S 25 mm),
L'éprouvette doit, si possible, consister en une partie non usinée de La barre.
2) Sur Les ronds,Le sens de L'axe d'entaille doit être à peu près parallèle au
sens dudiamètretraversantlasectionefficace de l’éprouvette.
3) Pour les barres rectangulaires,l'axe de L'entaille doit être
perpendiculaire à la surface de Laminage La plus Large.
Figure 1
- Position des éprouvettes dans les barres et le fil-machine
---------------------- Page: 10 ----------------------
la zone ferritique-perlitique décarburée est celui où
6.4.5 Santé interne
commence une réduction notable de la teneur en
.
II faut convenir au moment de l’appel d’offres et de perlite (ce point se trouve en général aux deux tiers
la commande de la méthode à utiliser pour déterminer de la profondeur totale de la zone ferritique-perlitique
décarburée). II faut faire la moyenne des quatre va-
la teneur en inclusions microscopiques non métalli-
ques (voir par exemple I’ISO 4967). leurs obtenues de cette manière.
Exception faite des produits en condition d’étirage à
6.4.6 Santé externe
froid, il faut, en cas de litige, vérifier la décarburation
par des mesures de microdureté (HV 0,3) le long des
Si, au moment de l’appel d’offres et de la commande,
deux diamètres.
Pour la profondeur de la zone
un accord a été conclu en ce qui concerne les classes
décarburée, il faut faire la moyenne des distances el,
de qualité de surface, il faut effectuer une vérification
e2, e3 et e4 (voir figure2). Chaque valeur de e, à e4 re-
conformément à I’ISO 9443.
présente, conformément à la figure2, la distance en-
tre la surface et le point suivant du diamètre
6.4.7 Décarburation
correspondant où la dureté est à 80 % de la dureté
Pour les essais relatifs à la décarburation des produits maximale qui, en cas de décarburation, est mesurée
(voir ISO 3887), il faut mesurer au microscope, sous dans la zone externe de la microsection.
un grossissement de x 100 et aux quatre extrémités
de deux diamètres des plans d’attaque, perpendi-
culaires entre eux, la profondeur de la zone ferritique 6.5 Contre-essais
complètement décarburée et la profondeur de la zone
Pour les contre-essais,
ferritique-perlitique partiellement décarburée. Le point il faut se conformer à
NS0 404.
interne de départ des mesurages de la profondeur de
H, = 0,8 x If,,,
Distance à partir de la surface (mm)
Figure 2 - Détermination de la profondeur de la zone décarburée
---------------------- Page: 11 ----------------------
Q BS0
ISO 683=18:1996(F)
les exigences en matière de composition chimique),
7 Exigences particulières pour les
il faut se conformer aux exigences relatives aux ca-
produits blancs en aciers de cémentation
ractéristiques mécaniques indiquées dans le
tableau 2, colonne 4.2, pour un état de traitement
7.1 Domaine d’application
thermique particulier. Dans ce cas, les valeurs de
trempabilité indiquées dans le tableau 7 ne sont là
Le présent article traite des exigences particulières
qu’à titre de guide.
aux produits blancs en aciers de cémentation. Elle
concerne les aciers non alliés d’une épaisseur maxi-
male de 160 mm et les aciers alliés d’une épaisseur
7.2.3.2 Lorsque l’acier est commandé, à partir des
maximale de 80 mm.
désignations des tableaux 7 ou 8, à des exigences de
trempabilité normales (voir tableau 7) ou plus strictes
(voir tableau 8), il faut se conformer aux valeurs indi-
7.2 Exigences
quées dans les tableaux 7 ou 8, respectivement, en
plus de celles mentionnées dans le tableau 2, colon-
7.2.1 Vue synoptique des combinaisons d’états
nes 4.1 et 4.2 [voir renvoi 1) du bas du tableau 31.
de traitements habituels à la livraison et
d’exigences
7.2.4 Etat de traitement au moment de la
Le tableau2 donne une vue synoptique des combi-
livraison
naisons d’états de traitements habituels possibles à
la livraison et d’exigences relatives à la composition
Les aciers sont en général livrés dans l’un des états
chimique, aux caractéristiques mécaniques et à la
de traitements énumérés dans le tableau 2.
trempabilité.
7.2.2 Composition chimique
7.2.5 Usinabilité
7.2.2.1 La composition chimique de l’acier, détermi-
Tous les aciers peuvent être usinés à l’état ((recuit à
née par l’analyse de la coulée, doit être conforme aux
des exigences de dureté maximale)) et ((traités pour
spécifications du tableau 3.
améliorer leur usinabilité)).
7.2.2.2 Le tableau4 donne les écarts admissibles Pour une meilleure usinabilité, il faut commander des
nuances à plage de teneur en soufre spécifiée.
entre les valeurs indiquées dans le tableau3 et celles
provenant de l’analyse sur produit.
7.2.6 Aptitude au cisaillement
7.2.3 Trempabilité et caractéristiques
mécaniques Dans des conditions de cisaillement convenables (en
évitant les accumulations locales de contrainte, en
7.2.3.1 Lorsque l’acier n’est pas commandé à des préchauffant, en utilisant des lames dont la forme est
exigences de trempabilité, c’est-à-dire lorsqu’on uti- adaptée à celle du produit, etc.), tous les aciers sont
lise les désignations de la qualité d’acier des tableaux aptes au cisaillement lorsqu’ils ont été ((recuits à des
3, 5 et 6 et non celles des tableaux 7 ou 8 (mis à part exigences de dureté maximale)).
8
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0 ISO
ISO 68348:1996(F)
Combinaisons des 6tats de traitements habituels a Pa livraison et d’exigences pour Iles aciers
Tableau 2 -
de chmentation
Type de traitement à la
les, caractenstiques
selon le tableau 5,
pour les aciers allies,
résistance à la traction,
Comme à la colonne 4
Plage de dureté selon le
tableau 6, colonne 5
1) On peut convenir au moment de l’appel d’offres et de la commande d’autres états de traitement, comme par exemple ((traité jusqu’à
la structure ferrite-perlite)). L’ISO 4954 traite du type ((recuit jusqu’à obtention d’une sphéroi’disation des carbures)) comme l’exige le re-
foulement à froid et I’extrusion à froid.
2) Pour les ronds dont le diamètre est supérieur à 50 mm, I’écroûtage est plus courant que l’étirage.
3) Lëcroûtage est en général possible pour les diamètres de 16 mm et plus.
9
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ISO 68348:1996(F)
Tableau 3 - Qualités d’aciers pour cémentation et composition chimique spécifiée (applicable à l’analyse
de la coulée)
Les éléments qui ne sont pas mentionnés dans ce tableau ne doivent pas être ajoutés délibérément à l’acier sans
l’accord de l’acheteur, sauf pour finir la chaude. II faut prendre toutes les mesures nécessaires pour empêcher
l’addition d’éléments (riblons ou autres matériaux utilisés dans la fabrication) qui pourraient nuire à la capacité de
trempe, aux propriétés mécaniques et aux applications.
0,020 a 0,040
16 MnCrS 5
20 0,035 max.
MnCr 5
à 1,30
7 0,17 à 0,23 0,15 à 0,40 1,lO à 1,40 0,035 l,oo -
0,020 à 0,040
20 MnCrS 5
20 NiCrMo 2 0,035 max.
0,17 à 0,23 0,15 à 0,40 0,65 à 0,95 0,035 * 0,30 à 0,65 0,15 à 0,25 0,40 à 0,70
0,020 à 0,040
20 NiCrMoS 2
0,25
18 CrNiMo 7 0,15 à 0,21 0,15 à 0,40 0,35 à 0,65 0,035 0,035 max. 1,50 à 1,80 à 0,35 1,40 à 1,70
1) Lorsqu’il s’agit de nuances dont les exigences de trempabilité sont précisées (voir tableaux 7 et 81, exception faite du soufre et du
phosphore, on autorise des écarts infimes par rapport aux limites de l’analyse de coulée; ces écarts ne doivent cependant pas dépasser
dans le cas du carbone ~fr 0,Ol % (m/m) et dans tous les autres cas les valeurs indiquées dans le tableau4.
2) II est possible de se procurer sur demande des aciers dont I’usinabilité a été améliorée soit par des apports de plomb, soit par une
morphologie contrôlée des sulfures.
3) D’autres aciers pour cémentation sont couverts par I’ISO 683-l 1 :1987.
4) Les désignations sont conformes au système proposé dans I’ISO/TR 4949.
5) II est possible de convenir au moment de l’appel d’offres et de la commande d’une réduction de la teneur en silicrum, auquel cas il faut
tenir compte des répercussions que cela aura sur les propriétés mécaniques.
10
---------------------- Page: 14 ----------------------
ISO 683=18:1996(F)
Tableau 4 - Écarts admissibles entre l’analyse spécifiée et l’analyse
sur produit pour les aciers pour cémentatiorn
nalyse de coulée
1) + indique que dans une coulée l’écart peut se produire au-dessus des valeurs supé-
rieures ou au-dessous des valeurs inférieures de la plage spécifiée dans le tableau 3, mais
pas des deux côtés en
...
ISO
NQRIVIE
INTERNATIONALE 683-l 8
Deuxième édition
1996-12-15
Aciers pour traitement thermique, aciers
alliés et aciers pour décolletage -
Partie 18:
Produits blancs en aciers non alliés et
faiblement alliés
Heat-treatable steels, alloy steels and free-cutting steels -
Part 18: Bright products of unalloyed and low alloy steels
Numéro de référence
OS0 683-18:1996(F)
---------------------- Page: 1 ----------------------
60 68348:1996(F)
Sommaire
Page
Domaine d’application . . 1
................................................................... 1
Références normatives
Définitions . . 2
................................................................................ 2
Commande
Exigences générales . . 3
4
Essais . .
Exigences particulières pour les produits blancs en aciers de
cémentation . . 8
Exigences particulières pour les produits blancs en aciers pour trempe
.................................................................. ............... 17
et revenu
Annexes
A Guide pour les valeurs relatives aux propriétés après traitement 34
B Bibliographie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
0 ISO 1996
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publi-
cation ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun pro-
cédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord
écrit de l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case Postale 56 l CH-I 211 Genève 20 l Suisse
Imprimé en Suisse
ii
---------------------- Page: 2 ----------------------
0 ISO
ISO 68348:1996(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de
I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de I’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 gouvernemen-
tales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO colla-
bore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI)
en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
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 co-
mités membres votants.
La Norme internationale ISO 683-18 a été élaborée par le comité techni-
que lSO/TC 17, Acier, sous-comité SC 4, Aciers pour traitements thermi-
ques et aciers alliés.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition
(ISO 683-l 8:1976), dont elle constitue 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 7: Aciers corroyés non alliés et faiblement alliés à durcis-
semen t par trempe directe se présen tant sous la forme de différents
produits noirs
- Partie 9: Aciers corroyés pour décolletage
- Partie ? 0: Aciers corroyés pour nitruration
- Partie 11: Aciers corroyés pour cémen tation
- Partie 13: Aciers corroyés inoxydables
- Partie 14: Aciers laminés à chaud pour ressorts trempés et revenus
- Partie 15: Aciers pour soupapes de moteurs à combustion interne
- Partie 16: Aciers inoxydables, aptes au durcissement par précjpi-
ta tien
- Partie 17: Aciers pour roulements
- Partie 78: Produits blancs en aciers non alliés et faiblement alliés
Les annexes A et B de la présente partie de I’ISO 683 sont données uni-
quement à titre d’information.
. . .
III
---------------------- Page: 3 ----------------------
Page blanche
---------------------- Page: 4 ----------------------
NORME INTERNATIONALE 0 ISO ISO 68348:1996(F)
Aciers pour traitement thermique, aciers alliés et aciers
pour décolletage -
Partie 18:
Produits blancs en aciers non alliés et faiblement alliés
ISO 83:1976, Acier - Essai de résilience Charpy (en-
1 Domaine d’application
taille en U).
ISO 148: 1983, Acier -
Essai de résilience Charpy
1.1 La présente partie de I’ISO 683 s’applique aux
(entaille en V).
aciers corroyés non alliés et alliés se présentant sous
la forme de produits blancs destinés à la mécanique,
ISO 377-l : 1989, Prélèvement et préparation des
par exemple les pièces de machines. Elle se décom-
échantillons et éprouvettes en aciers corroyés -
pose de la manière suivante:
Partie 1: Échantillons et éprouvettes pour essais mé-
caniques.
a) articles 5 et 6: exigences générales et essais;
ISO 404: 1992, Aciers et produits sidérurgiques -
b) article 7: aciers pour cémentation;
Conditions générales techniques de livraison.
c) article 8: aciers pour trempe et revenu
ISO 642:1979, Acier - Essai de trempabilité par
trempe en bout (essai Jominy).
1.2 Les exigences techniques générales de livraison ISO 643: 1983, Aciers - Dé termina tion
de I’ISO 404 complètent la présente partie de micrographique de la grosseur du grain ferritique ou
austénitique des aciers.
I’ISO 683.
ISO 4948-l :1982, Aciers - Classification - Partie 1:
Classification en aciers alliés et en aciers non alliés
basée sur la composition chimique.
2 Références normatives
ISO 4948-2: 1981, Aciers - Classification - Partie 2:
Les normes suivantes contiennent des dispositions
Classification des aciers alliés et aciers non alliés en
qui, par suite de la référence qui en est faite, consti-
fonction des principales classes de qualité et des ca-
tuent des dispositions valables pour la présente partie
rat téris tiques principales de proprié tés ou
de I’ISO 683. Au moment de la publication, les édi-
d’applka thon.
tions indiquées étaient en vigueur. Toute norme est
sujette à révision et les parties prenantes des accords
ISO 6506:1981, Matériaux métalliques - Essai de
fondés sur la présente partie de I’ISO 683 sont invi-
dureté - Essai Brinell.
tées à rechercher la possibilité d’appliquer les éditions
les plus récentes des normes indiquées ci-après. Les
ISO 6892:1984, Matériaux métalliques - Essai de
membres de la CEI et de I’ISO possèdent le registre
traction.
des Normes internationales en vigueur à un moment
donné.
1
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 683=18:1996(F)
ISO 6929:1987, Produits en acier - Définition et
4 Commande
classification.
ISO 9443: 1991, Aciers pour traitements thermiques
et aciers alliés - Classes de qualité de surface des
4.1 Dans son appel d’offres et sa commande,
ronds et fils-machine laminés à chaud - Conditions
l’acheteur doit préciser
techniques de livraison.
a) les dimensions et tolérances du produit (voir
ISO/TR 9769:1991, Aciers et fontes - Vue
5.10);
d’ensemble des méthodes d’analyse disponibles.
b) la qualité d’acier (voir tableaux 3, 7, 8, 11, 15, 16
ISO 10474: 1991, Aciers et produits sidérurgiques -
et 17);
Documents de contrôle.
l’état de traitement (voir 5.3.1);
c)
ISO 14284:1996, Fontes et aciers - Prélèvement et
préparation des échantillons pour la détermination de
le type de revêtement de surface, le cas échéant
d)
la composition chimique.
(voir 5.3.2);
e) le type de document nécessaire (voir 6.1).
3 Définitions
Pour les besoins de la présente partie de I’ISO 683,
4.2 La présente partie de NS0 383 autorise certai-
les définitions pertinentes données dans I’ISO 4948-1,
nes options à la commande. L’acheteur peut
I’ISO 4948-2 et I’ISO 6929, ainsi que la définition
également préciser dans son appel d’offres et sa
donnée en 3.4, s’appliquent.
commande des exigences qui lui sont propres,
comme le montre le tableau 1.
3.1 Produits blancs
Tableau 1 - Options autorisées à la commande
Pour les définitions des produits étirés, tournés (ou
Pour les
écroûtés) et meulés, voir I’ISO 6929.
aciers des Options autorisées
tableaux
3.2 Acier non allié et allié
3, 11 f) demande d’une analyse sur produit
(voir 6.21);
Voir I’ISO 4948-l.
3, 11 choix de la classe de qualité de sur-
cm
face déterminé à partir de I’ISO 9443
(voir 5.8.1.5);
3.3 Acier spécial
demande de spécifications particu-
92)
lières relatives aux limites de défauts
Voir I’ISO 4948-2.
de surface (voir 5.8.1.6);
3, 11 h) demande - expresse - d’acier à
grains grossiers ou à grains fins (voir
3.4 Épaisseur
5.7);
On entend par épaisseur la dimension nominale du
3, 11 pour les aciers spéciaux, si la teneur
il
produit à section ronde, carrée, hexagonale, c’est-à-
en inclusions non métalliques, déter-
dire: minée par analyse micrographique,
doit être dans des limites convenues
(voir 5.9.2)
I
- le diamètre dans le cas de ronds;
11 demande pour les produits étirés de
0
- la longueur d’un côté dans le cas de carrés;
spécifications particulières relatives
à la profondeur autorisée de décar-
- le surplat dans le cas d’hexagones;
buration ferritique-perlitique (voir
5.8.2.1).
- la longueur du plus petit côté dans le cas de plats.
2
---------------------- Page: 6 ----------------------
0 ISO
ISO 683=18:1996(F)
5.5.2 Les tableaux 4 et 12 donnent les écarts ad-
5 Exigences générales
missibles entre les valeurs indiquées dans les ta-
bleaux 3 et Il et celles provenant de l’analyse sur
5.1 Élaboration de l’acier et fabrication du
produit.
produit
5.5.3 Si la commande des aciers de cémentation ou
5.1.1 Sauf convention contraire à la commande,
de trempe directe se fait au moyen des désignations
c’est le fabricant qui décide des procédés d’élabo-
indiquées dans les tableaux 7, 8, 15, 16 ou 17 selon
ration de l’acier et de fabrication du produit qui doivent
les exigences de capacité de trempe pour les pièces
être communiqués à l’utilisateur si ce dernier en fait
destinées à l’essai Jominy, les valeurs de trempabilité
la demande.
doivent être considérées comme étant des critères
directeurs de l’acceptation. Dans des cas de ce genre,
5.1.2 Les aciers doivent être calmés.
l’analyse sur coulée peut présenter un écart corres-
pondant aux valeurs indiquées dans la note 1) du bas
du tableau 3 et de la note 3) du bas du tableau 11 par
5.2 Séparation en coulée
rapport aux valeurs indiquées dans les tableaux 3 et
11.
Les aciers sont livrés en coulée.
5.3 État de traitement à la livraison
5.6 Trempabilité et caractéristiques
mécaniques
5.3.1 Le traitement de l’acier et son état de
Les produits doivent répondre aux spécifications de
traitement thermique éventuel à la livraison doivent,
7.2.3 et 8.2.3.
d’une part, correspondre à ce qui a été convenu à la
commande et, d’autre part, répondre à l’une des
conditions indiquées dans le tableau 2 ou 10. (Voir
5.7 Structure
aussi 5.8.1.)
S’il faut obtenir une grosseur de grain austénitique
5.3.2 Dans le commerce, l’acier blanc est fourni re-
contrôlée, cette grosseur du grain de l’acier détermi-
vêtu d’une fine couche de graisse, sous réserve tou-
née conformément à 6.3.4 doit être de 5 et plus fin
tefois qu’il n’existe pas de réglementation contraire
pour les aciers à grains fins et de 1 à 5 pour les aciers
au niveau du transport des marchandises non embal-
à grains plus gros. On considère que la structure du
lées.
grain est satisfaisante si 70 % se trouve dans les li-
mites spécifiées.
Cette fine couche de graisse ordinaire n’offrant pas
une protection idéale contre la rouille, surtout en pré-
sence d’eau de condensation, l’acheteur peut, s’il le
5.8 Santé externe
désire, convenir au moment de l’appel d’offres et de
la commande de l’application d’un produit antirouille
5.8.1 Qualité de surface
précis ou d’un conditionnement particulier.
5.8.1.1 Lorsqu’il s’agit d’hexagones, de carrés, de
5.4 Vue synoptique des combinaisons
plats et de sections spéciales, les méthodes de fabri-
d’états de traitements habituels à la livraison
cation employées interdisent l’obtention d’une sur-
et d’exigences face blanc clair; en effet, cette dernière est plus
foncée que pour les ronds blancs.
Les tableaux 2 et 10 donnent une vue synoptique des
combinaisons d’états de traitements habituels possi-
5.8.1.2 Le traitement thermique (par exemple, re-
bles à la livraison et d’exigences relatives à la com-
laxation des contraintes, recuit doux, normalisation,
position chimique, aux caractéristiques mécaniques
trempe et revenu) appliqué après l’étirage, le tournage
et à la trempabilité.
sans centre, le meulage ou le polissage rend la sur-
face plus sombre et plus rugueuse.
5.5 Composition chimique
5.8.1.3 On admet les piqûres, les rayures et les rai-
nures sur une échelle réduite; dans le cas de ronds,
5.5.1 La composition chimique des aciers, détermi-
la profondeur de ces défauts ne doit pas être supé-
née par l’analyse de la coulée, doit être conforme aux
rieure à la zone de tolérance hll de I’ISO.
spécifications des tableaux 3 et 11 (voir 5.5.3).
3
---------------------- Page: 7 ----------------------
0 ISO
ISO 68348:1996(F)
Lorsqu’il s’agit de produits blancs de formes diffé- 5.9.2 Lorsque ceci est opportun, il faut convenir au
rentes, il peut être convenu d’un échantillonnage de moment de l’appel d’offres et de la commande de
critères exacts de conformité de l’acier aux exigences
comparaison au moment de l’appel d’offres et de la
générales de 5.9.1.
commande.
On peut s’entendre, en se référant par exemple à
5.8.1.4 Si l’on veut une surface d’une qualité supé-
I’ISO 4967 ou à d’autres méthodes convenables, sur
rieure à celle obtenue par la méthode habituelle d’éti-
la teneur en inclusions non métalliques des aciers
rage en une passe ou de tournage sans centre, il faut
spéciaux.
convenir d’un traitement supplémentaire (par exem-
ple, réétirage, meulage ou polissage) au moment de
l’appel d’offres ou de la commande.
5.10 Dimensions, tolérances sur les
dimensions et masses
Ceci plus particulièrement pour une surface blanc clair
ou très lisse comme pourrait l’exiger le revêtement
Dans la mesure du possible, les produits doivent être
électrolytique.
commandés conformément aux Normes internatio-
nales existantes relatives aux dimensions et toléran-
5.8.1.5 II est impossible d’éviter complètement au
ces sur les dimensions et masses.
laminage les défauts longitudinaux en surface qui, ul-
térieurement, subsistent à l’étirage. Par conséquent,
II faut convenir au moment de l’appel d’offres et de
lorsqu’il s’agit de produits étirés, il faut convenir à
la commande des dimensions et des tolérances lors-
l’avance de la profondeur admissible desdits défauts
que ces dernières ne font pas déjà l’objet de Normes
et de leur examen.
internationales précises.
Dans le cas de ronds, ces accords doivent être fondés
sur I’ISO 9443.
5.8.1.6 S’il existe des exigences spéciales en ce qui
concerne les limites de défauts en surface, les pro-
duits doivent être tournés sans mandrin de la manière
qui convient et, dans le cas des ronds, être également
6 Essais
meulés pour améliorer la microstructure en surface.
Au besoin, il faut convenir de ces exigences au mo-
ment de l’appel d’offres et de la commande.
6.1 Accords relatifs aux essais et à la
documentation
5.8.2 Décarburation
6.1.1 Pour chaque livraison, il peut être convenu au
5.8.2.1 Les produits étirés fabriqués à partir des
moment de l’appel d’offres et de la commande de
aciers du tableau 11 doivent, indépendamment de leur
l’émission d’un document selon I’ISO 10474.
état de traitement thermique, être dépourvus de zo-
nes décarburées complètement ferritiques.
6.1.2 S’il faut, conformément auxdits accords, pro-
céder à un contrôle spécifique, il faut alors se confor-
Pour ces produits, il peut être convenu de valeurs de
mer aux spécifications de 6.2 à 6.5.
profondeur de décarburation partielle (ferritique-
perlitique) au moment de l’appel d’offres et de la
commande.
6.2 Unité d’essai et nombre d’échantillons
et d’essais
5.8.2.2 Les produits blancs fabriqués à partir des
aciers des tableaux 3 et 11 qui, selon la commande,
ont été martelés, meulés ou polis doivent être
6.2.1 Composition chimique
exempts de décarburation.
Le fabricant doit fournir une analyse sur coulée si cela
est précisé dans la commande.
5.9 Santé interne
Si l’acheteur exige une analyse sur produit, sauf ac-
5.9.1 L’acier doit être exempt de tout défaut interne cord contraire au moment de l’appel d’offres et de la
commande, il faut prélever un échantillon du produit
pouvant éventuellement nuire à ses traitements ulté-
rieurs ou à son emploi. sur chaque coulée.
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0 ISO
ISO 683=18:1996(F)
6.3.5 Santé interne
6.22 Trempabilité, caractéristiques mécaniques,
structure, santé interne et externe
.
Pour le prélèvement et la préparation des éprouvettes
destinées à la vérification de la teneur en inclusions
S’il faut, conformément aux exigences de commande
non métalliques, il faut se conformer aux indications
(voir tableaux 2 et 10) et au type de document requis
de I’ISO 4967 ou à d’autres normes agréées.
(voir 6.1), vérifier la trempabilité, les caractéristiques
mécaniques, la structure ou la santé interne et ex-
terne, l’unité d’essai ainsi que le nombre d’échan-
6.3.6 Santé externe
tillons et d’éprouvettes doivent répondre aux
indications des tableaux 9 ou 18. Pour la vérification de la qualité de surface, voir
ISO 9443.
6.3 Prélèvement et préparation des
6.3.7 Décarburation
échantillons et éprouvettes
Pour l’examen micrographique de décarburation, il
6.3.1 Généralités
faut préparer des coupes à bord francs, obtenues par
attaque de réactifs. Exception faite des produits à
Pour le prélèvement et la préparation des échantillons
l’état d’étirage à froid, en cas de litige, la microsection
et éprouvettes, il faut se plier aux conditions géné-
doit toutefois être trempée en prenant toutes les
rales données dans I’ISO 377-l et I’ISO 14284.
mesures nécessaires pour empêcher la décarburation
ou la carburation. Après trempe, les coupes
micrographiques doivent être préparées par meulage
6.32 Essai de trempabilité
et polissage pour les mesures de microdureté. Dans
tous les cas, il faut se conformer aux exigences de
Pour l’essai de trempabilité en bout (essai de trempe
I’ISO 3887.
Jominy), il faut, en cas de litige, se conformer à la
méthode d’échantillonnage donnée dans
I’ISO 642:1979, paragraphe 5.1, a) ou bl).
6.4 Méthodes d’essai
6.3.3 Essai de traction et essai de flexion par
6.4.1 Analyse chimique
choc
En cas de litige sur les méthodes d’analyse, la com-
position chimique doit être déterminée par une mé-
6.3.3.1 Les éprouvettes pour essai de traction doi-
thode de référence spécifiée dans les normes ISO
vent (autant que possible) être essayées avec leur
énumérées dans l’lSO/TR 9769.
surface d’origine (voir figure 1).
6.4.2 Essai de trempabilité
6.3.3.2 Les éprouvettes pour essai de flexion par
choc doivent être prélevées conformément à la
L’essai de trempabilité en bout doit être effectué
figure 1 et être préparées conformément à I’ISO 83
conformément à I’ISO 642. Les températures de
ou I’ISO 148.
trempe doivent être conformes aux tableaux 7, 8, 15,
16 ou 17.
6.3.4 Structure
6.4.3 Essai de traction et essai de flexion par
Pour le prélèvement et la préparation des éprouvettes
choc
pour la vérification de la grosseur du grain austéniti-
que, il faut se conformer à I’ISO 643. S’il s’agit
6.4.3.1 L’essai de traction doit être effectué confor-
d’aciers de cémentation (voir article 7) et sauf accord
mément à I’ISO 6892.
contraire au moment de l’appel d’offres et de la
commande, il faut suivre, en cas de litige, les indica-
6.4.3.2 L’essai de flexion par choc doit être effectué
tions pour la méthode McQuaid-Ehn. S’il s’agit
conformément à I’ISO 83 ou I’ISO 148.
d’aciers destinés à la trempe et au revenu (voir
article 8), il faut se conformer à l’une des autres mé-
thodes décrites dans I’ISO 643; la température
6.4.4 Structure
d’austénisatlon doit correspondre à la plus haute
La grosseur du grain austénitique doit être vérifiée
température de trempe indiquée dans le tableau A.3
conformément à NS0 643 sur des éprouvettes pré-
pour la qualité d’acier en question et la température
parées conformément à 6.3.4 .
doit être maintenue pendant 1 h.
5
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ISO 683=18:1996(F)
0 ISO
Dimensions en millimètres
a=-25
t-
A = Échantillon
B = Échantillonpouressai
C = Barre d'essai (pièce après usinage
aux dimensions dans Lesquelles eLLe
subira untraitementthermique)
0 =Éprouvette
Profilés de formes circulaires et similaires
a S25"
a ~25
b>a
bas
b
.
12,s
- -
b
3)
12,s
l-4
142.5
Profilés de section rectangulaire ou carrée
/--
Entaille
( ' Éprouvette de traction
Éprouvette pour essai de flexion par choc
/
\-
1) Pour Les produits de faibles dimensions (d ou a S 25 mm),
L'éprouvette doit, si possible, consister en une partie non usinée de La barre.
2) Sur Les ronds,Le sens de L'axe d'entaille doit être à peu près parallèle au
sens dudiamètretraversantlasectionefficace de l’éprouvette.
3) Pour les barres rectangulaires,l'axe de L'entaille doit être
perpendiculaire à la surface de Laminage La plus Large.
Figure 1
- Position des éprouvettes dans les barres et le fil-machine
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la zone ferritique-perlitique décarburée est celui où
6.4.5 Santé interne
commence une réduction notable de la teneur en
.
II faut convenir au moment de l’appel d’offres et de perlite (ce point se trouve en général aux deux tiers
la commande de la méthode à utiliser pour déterminer de la profondeur totale de la zone ferritique-perlitique
décarburée). II faut faire la moyenne des quatre va-
la teneur en inclusions microscopiques non métalli-
ques (voir par exemple I’ISO 4967). leurs obtenues de cette manière.
Exception faite des produits en condition d’étirage à
6.4.6 Santé externe
froid, il faut, en cas de litige, vérifier la décarburation
par des mesures de microdureté (HV 0,3) le long des
Si, au moment de l’appel d’offres et de la commande,
deux diamètres.
Pour la profondeur de la zone
un accord a été conclu en ce qui concerne les classes
décarburée, il faut faire la moyenne des distances el,
de qualité de surface, il faut effectuer une vérification
e2, e3 et e4 (voir figure2). Chaque valeur de e, à e4 re-
conformément à I’ISO 9443.
présente, conformément à la figure2, la distance en-
tre la surface et le point suivant du diamètre
6.4.7 Décarburation
correspondant où la dureté est à 80 % de la dureté
Pour les essais relatifs à la décarburation des produits maximale qui, en cas de décarburation, est mesurée
(voir ISO 3887), il faut mesurer au microscope, sous dans la zone externe de la microsection.
un grossissement de x 100 et aux quatre extrémités
de deux diamètres des plans d’attaque, perpendi-
culaires entre eux, la profondeur de la zone ferritique 6.5 Contre-essais
complètement décarburée et la profondeur de la zone
Pour les contre-essais,
ferritique-perlitique partiellement décarburée. Le point il faut se conformer à
NS0 404.
interne de départ des mesurages de la profondeur de
H, = 0,8 x If,,,
Distance à partir de la surface (mm)
Figure 2 - Détermination de la profondeur de la zone décarburée
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Q BS0
ISO 683=18:1996(F)
les exigences en matière de composition chimique),
7 Exigences particulières pour les
il faut se conformer aux exigences relatives aux ca-
produits blancs en aciers de cémentation
ractéristiques mécaniques indiquées dans le
tableau 2, colonne 4.2, pour un état de traitement
7.1 Domaine d’application
thermique particulier. Dans ce cas, les valeurs de
trempabilité indiquées dans le tableau 7 ne sont là
Le présent article traite des exigences particulières
qu’à titre de guide.
aux produits blancs en aciers de cémentation. Elle
concerne les aciers non alliés d’une épaisseur maxi-
male de 160 mm et les aciers alliés d’une épaisseur
7.2.3.2 Lorsque l’acier est commandé, à partir des
maximale de 80 mm.
désignations des tableaux 7 ou 8, à des exigences de
trempabilité normales (voir tableau 7) ou plus strictes
(voir tableau 8), il faut se conformer aux valeurs indi-
7.2 Exigences
quées dans les tableaux 7 ou 8, respectivement, en
plus de celles mentionnées dans le tableau 2, colon-
7.2.1 Vue synoptique des combinaisons d’états
nes 4.1 et 4.2 [voir renvoi 1) du bas du tableau 31.
de traitements habituels à la livraison et
d’exigences
7.2.4 Etat de traitement au moment de la
Le tableau2 donne une vue synoptique des combi-
livraison
naisons d’états de traitements habituels possibles à
la livraison et d’exigences relatives à la composition
Les aciers sont en général livrés dans l’un des états
chimique, aux caractéristiques mécaniques et à la
de traitements énumérés dans le tableau 2.
trempabilité.
7.2.2 Composition chimique
7.2.5 Usinabilité
7.2.2.1 La composition chimique de l’acier, détermi-
Tous les aciers peuvent être usinés à l’état ((recuit à
née par l’analyse de la coulée, doit être conforme aux
des exigences de dureté maximale)) et ((traités pour
spécifications du tableau 3.
améliorer leur usinabilité)).
7.2.2.2 Le tableau4 donne les écarts admissibles Pour une meilleure usinabilité, il faut commander des
nuances à plage de teneur en soufre spécifiée.
entre les valeurs indiquées dans le tableau3 et celles
provenant de l’analyse sur produit.
7.2.6 Aptitude au cisaillement
7.2.3 Trempabilité et caractéristiques
mécaniques Dans des conditions de cisaillement convenables (en
évitant les accumulations locales de contrainte, en
7.2.3.1 Lorsque l’acier n’est pas commandé à des préchauffant, en utilisant des lames dont la forme est
exigences de trempabilité, c’est-à-dire lorsqu’on uti- adaptée à celle du produit, etc.), tous les aciers sont
lise les désignations de la qualité d’acier des tableaux aptes au cisaillement lorsqu’ils ont été ((recuits à des
3, 5 et 6 et non celles des tableaux 7 ou 8 (mis à part exigences de dureté maximale)).
8
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0 ISO
ISO 68348:1996(F)
Combinaisons des 6tats de traitements habituels a Pa livraison et d’exigences pour Iles aciers
Tableau 2 -
de chmentation
Type de traitement à la
les, caractenstiques
selon le tableau 5,
pour les aciers allies,
résistance à la traction,
Comme à la colonne 4
Plage de dureté selon le
tableau 6, colonne 5
1) On peut convenir au moment de l’appel d’offres et de la commande d’autres états de traitement, comme par exemple ((traité jusqu’à
la structure ferrite-perlite)). L’ISO 4954 traite du type ((recuit jusqu’à obtention d’une sphéroi’disation des carbures)) comme l’exige le re-
foulement à froid et I’extrusion à froid.
2) Pour les ronds dont le diamètre est supérieur à 50 mm, I’écroûtage est plus courant que l’étirage.
3) Lëcroûtage est en général possible pour les diamètres de 16 mm et plus.
9
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0 ISO
ISO 68348:1996(F)
Tableau 3 - Qualités d’aciers pour cémentation et composition chimique spécifiée (applicable à l’analyse
de la coulée)
Les éléments qui ne sont pas mentionnés dans ce tableau ne doivent pas être ajoutés délibérément à l’acier sans
l’accord de l’acheteur, sauf pour finir la chaude. II faut prendre toutes les mesures nécessaires pour empêcher
l’addition d’éléments (riblons ou autres matériaux utilisés dans la fabrication) qui pourraient nuire à la capacité de
trempe, aux propriétés mécaniques et aux applications.
0,020 a 0,040
16 MnCrS 5
20 0,035 max.
MnCr 5
à 1,30
7 0,17 à 0,23 0,15 à 0,40 1,lO à 1,40 0,035 l,oo -
0,020 à 0,040
20 MnCrS 5
20 NiCrMo 2 0,035 max.
0,17 à 0,23 0,15 à 0,40 0,65 à 0,95 0,035 * 0,30 à 0,65 0,15 à 0,25 0,40 à 0,70
0,020 à 0,040
20 NiCrMoS 2
0,25
18 CrNiMo 7 0,15 à 0,21 0,15 à 0,40 0,35 à 0,65 0,035 0,035 max. 1,50 à 1,80 à 0,35 1,40 à 1,70
1) Lorsqu’il s’agit de nuances dont les exigences de trempabilité sont précisées (voir tableaux 7 et 81, exception faite du soufre et du
phosphore, on autorise des écarts infimes par rapport aux limites de l’analyse de coulée; ces écarts ne doivent cependant pas dépasser
dans le cas du carbone ~fr 0,Ol % (m/m) et dans tous les autres cas les valeurs indiquées dans le tableau4.
2) II est possible de se procurer sur demande des aciers dont I’usinabilité a été améliorée soit par des apports de plomb, soit par une
morphologie contrôlée des sulfures.
3) D’autres aciers pour cémentation sont couverts par I’ISO 683-l 1 :1987.
4) Les désignations sont conformes au système proposé dans I’ISO/TR 4949.
5) II est possible de convenir au moment de l’appel d’offres et de la commande d’une réduction de la teneur en silicrum, auquel cas il faut
tenir compte des répercussions que cela aura sur les propriétés mécaniques.
10
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ISO 683=18:1996(F)
Tableau 4 - Écarts admissibles entre l’analyse spécifiée et l’analyse
sur produit pour les aciers pour cémentatiorn
nalyse de coulée
1) + indique que dans une coulée l’écart peut se produire au-dessus des valeurs supé-
rieures ou au-dessous des valeurs inférieures de la plage spécifiée dans le tableau 3, mais
pas des deux côtés en
...
Questions, Comments and Discussion
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