ISO 683-4:2016
(Main)Heat-treatable steels, alloy steels and free-cutting steels — Part 4: Free-cutting steels
Heat-treatable steels, alloy steels and free-cutting steels — Part 4: Free-cutting steels
ISO 683-4:2016 gives the technical delivery requirements for semi-finished products (e.g. blooms, billets, slabs), bars and wire rod, manufactured from the free-cutting steels listed in Table 2 and supplied in one of the treatment conditions given for the different types of products in Table 1, rows 2 to 4. It covers three groups of free-cutting steels for mechanical purposes as listed in Table 2, namely a) not intended for heat treatment, b) suitable for case-hardening, and c) suitable for quenching and tempering. Free-cutting steels are often used as bright bars. For these products, refer to ISO 683‑18. In special cases, variations in these technical delivery requirements or additions to them can form the subject of an agreement at the time of enquiry and order (see 5.2 and Annex B). In addition to ISO 683-4:2016, the general technical delivery requirements of ISO 404 are applicable.
Aciers pour traitement thermique, aciers alliés et aciers pour décolletage — Partie 4: Aciers pour décolletage
La présente partie de l'ISO 683 spécifie les conditions techniques de livraison des demi-produits (par exemple, blooms, billettes, brames), barres, fils machine, fabriqués à partir d'aciers de décolletage figurant dans le Tableau 2 et livrés dans l'un des états de traitement thermique donnés pour les différents types de produits dans le Tableau 1, lignes 2 à 4. La présente partie de l'ISO 683 concerne trois familles d'aciers de décolletage à des fins mécaniques énumérées dans le Tableau 2, à savoir: a) les aciers non destinés à un traitement thermique; b) les aciers destinés à un traitement de trempe après cémentation, et; c) les aciers destinés à un traitement de trempe et de revenu. Les aciers de décolletage sont souvent utilisés sous forme de barres calibrées. Pour ces produits, voir l'ISO 683‑18. Dans certains cas particuliers, il est possible de déroger aux présentes conditions techniques de livraison ou d'en ajouter d'autres, à condition d'en convenir au moment de l'appel d'offres et de la commande (voir 5.2 et Annexe B). En plus de cette partie de l'ISO 683, les conditions générales techniques de livraison de l'ISO 404 sont applicables.
General Information
Relations
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Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 683-4
Second edition
2016-07-15
Heat-treatable steels, alloy steels and
free-cutting steels —
Part 4:
Free-cutting steels
Aciers pour traitement thermique, aciers alliés et aciers pour
décolletage —
Partie 4: Aciers pour décolletage
Reference number
ISO 683-4:2016(E)
©
ISO 2016
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ISO 683-4:2016(E)
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written permission. Permission can be requested from either ISO at the address below or ISO’s member body in the country of
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ISO 683-4:2016(E)
Contents Page
Foreword .iv
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 2
4 Classification and designation . 2
4.1 Classification . 2
4.2 Designation . 2
5 Information to be supplied by the purchaser. 2
5.1 Mandatory information . 2
5.2 Options/supplementary or special requirements. 3
5.3 Ordering example . 3
6 Manufacturing process . 3
6.1 General . 3
6.2 Heat treatment and surface condition at delivery . 3
6.2.1 Normal condition at delivery . 3
6.2.2 Particular heat-treatment condition . . 3
6.3 Traceability of the cast . 3
7 Requirements . 4
7.1 Chemical composition, hardness, and mechanical properties . 4
7.1.1 General. 4
7.1.2 Chemical composition . 4
7.1.3 Mechanical properties . 4
7.2 Machinability . 4
7.3 Weldability . 4
7.4 Grain size . 4
7.5 Internal soundness . 4
7.6 Surface quality . 5
7.7 Shape, dimensions, and tolerances . 5
8 Inspection . 5
8.1 Testing procedures and types of documents . 5
8.2 Frequency of testing . 6
8.3 Specific inspection and testing . 6
8.3.1 Verification of the hardness and mechanical properties . 6
8.3.2 Visual and dimensional inspection . 6
9 Test methods . 6
9.1 Chemical analysis . 6
9.2 Hardness and mechanical tests . 6
9.2.1 Hardness . 6
9.2.2 Mechanical tests . 6
9.3 Retests . 6
10 Marking . 7
Annex A (normative) Ruling sections for mechanical properties .14
Annex B (normative) Supplementary or special requirements .17
Annex C (informative) Designation of steels given in this part of ISO 683 and of comparable
grades covered in various designation systems.19
Annex D (informative) Dimensional standards applicable to products complying with this
part of ISO 683 .20
Bibliography .21
© ISO 2016 – All rights reserved iii
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ISO 683-4:2016(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.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).
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. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation on the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity assessment,
as well as information about ISO’s adherence to the World Trade Organization (WTO) principles in the
Technical Barriers to Trade (TBT) see the following URL: www.iso.org/iso/foreword.html.
The committee responsible for this document is ISO/TC 17, Steel, Subcommittee SC 4, Heat treatable and
alloy steels.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 683-4:2014), of which it constitutes a
minor revision.
ISO 683 consists of the following parts, under the general title Heat-treatable steels, alloy steels and free-
cutting steels:
— Part 1: Non-alloy steels for quenching and tempering
— Part 2: Alloy steels for quenching and tempering
— Part 3: Case-hardening steels
— Part 4: Free-cutting steels
— Part 5: Nitriding 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 steel products
iv © ISO 2016 – All rights reserved
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 683-4:2016(E)
Heat-treatable steels, alloy steels and free-cutting steels —
Part 4:
Free-cutting steels
1 Scope
This part of ISO 683 gives the technical delivery requirements for semi-finished products (e.g. blooms,
billets, slabs), bars and wire rod, manufactured from the free-cutting steels listed in Table 2 and supplied
in one of the treatment conditions given for the different types of products in Table 1, rows 2 to 4.
This part of ISO 683 covers three groups of free-cutting steels for mechanical purposes as listed in
Table 2, namely
a) not intended for heat treatment,
b) suitable for case-hardening, and
c) suitable for quenching and tempering.
Free-cutting steels are often used as bright bars. For these products, refer to ISO 683-18.
In special cases, variations in these technical delivery requirements or additions to them can form the
subject of an agreement at the time of enquiry and order (see 5.2 and Annex B).
In addition to this part of ISO 683, the general technical delivery requirements of ISO 404 are applicable.
2 Normative references
The following documents, in whole or in part, are normatively referenced in this document and are
indispensable for its application. For dated references, only the edition cited applies. For undated
references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 377, Steel and steel products — Location and preparation of samples and test pieces for mechanical testing
ISO 404, Steel and steel products — General technical delivery requirements
ISO 643, Steels — Micrographic determination of the apparent grain size
ISO 4885, Ferrous products — Heat treatments — Vocabulary
ISO 4948-1, Steels — Classification — Part 1: Classification of steels into unalloyed and alloy steels based
on chemical composition
ISO 4948-2, Steels — Classification — Part 2: Classification of unalloyed and alloy steels according to main
quality classes and main property or application characteristics
ISO 6506-1, Metallic materials — Brinell hardness test — Part 1: Test method
ISO 6892-1, Metallic materials — Tensile testing — Part 1: Method of test at room temperature
ISO 6929, Steel products — Vocabulary
ISO 9443, Heat-treatable and alloy steels — Surface quality classes for hot-rolled round bars and wire
rods — Technical delivery conditions
© ISO 2016 – All rights reserved 1
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ISO 683-4:2016(E)
ISO 10474, Steel and steel products — Inspection documents
ISO 14284, Steel and iron — Sampling and preparation of samples for the determination of chemical
composition
ISO/TR 9769, Steel and iron — Review of available methods of analysis
ISO/TS 4949, Steel names based on letter symbols
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 377, ISO 4885, ISO 4948-1,
ISO 4948-2, ISO 6929, ISO 14284 and the following apply.
3.1
ruling section
section for which the specified mechanical properties shall apply
Note 1 to entry: Independent of the actual shape and dimensions of the cross-section of the product, the size of its
ruling section is always given by a diameter. This corresponds to the diameter of an “equivalent round bar”. That
is a round bar which will show the same cooling rate as the actual ruling section of the product concerned at its
position for taking the test pieces, when being cooled from austenitizing temperature.
3.2
free-cutting steels
steels characterized by good machinability with high metal removal rate, mostly obtained by higher
than normal contents of sulphur
Note 1 to entry: Other elements besides sulfur can be added for further improving the machinability.
4 Classification and designation
4.1 Classification
The classification of the relevant steel grades is allocated in accordance with ISO 4948-1 and ISO 4948-2.
All steels covered by this part of ISO 683 are classified as non-alloy quality steels.
4.2 Designation
For the steel grades covered by this part of ISO 683, the steel names given in the relevant tables are
allocated in accordance with ISO/TS 4949.
5 Information to be supplied by the purchaser
5.1 Mandatory information
The manufacturer shall obtain the following information from the purchaser at the time of enquiry
and order:
a) the quantity to be delivered;
b) the designation of the product form (e.g. slab, bloom, billet, round bar, wire rod);
c) either the designation of the dimensional standard and the dimensions and tolerances selected from
this (see 7.7) or the designation of the drawing or any other document, covering the dimensions
and tolerances required for the product;
d) a reference to this part of ISO 683, i.e. ISO 683-4;
2 © ISO 2016 – All rights reserved
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ISO 683-4:2016(E)
e) the designation of the steel grade given in Table 2;
f) standard designation for a test report 2.2 or, if required, any other type of inspection document in
accordance with ISO 10474.
5.2 Options/supplementary or special requirements
A number of options are specified in this part of ISO 683 and listed below. If the purchaser does not
indicate the wish to implement any of these options, the products will be supplied in accordance with
the basic specification of this part of ISO 683 (see 5.1).
a) If a heat-treatment condition other than the untreated condition is required, the symbol for this
other condition (see Table 1, column 2).
b) Any supplementary requirement that shall comply with the symbol and, where necessary, the
details of this supplementary requirement (see Annex B).
c) Suitability of bars and rod for bright drawing (see 7.6.4).
d) Any requirement relating to removal of surface defects (see 7.6.5).
5.3 Ordering example
EXAMPLE 50 hot-rolled round bars according to ISO 1035-1, with a nominal diameter of 40 mm and a
nominal length of 8 000 mm, with diameter tolerance according to class S and with length tolerance according to
ISO 1035-4, class L2, made of steel grade ISO 683-4, 35S20 (see Table 2) in the heat-treatment condition +U (see
Table 1), product analysis/option (see B.5) with a test report 2.2 in accordance with ISO 10474.
50 round bars ISO 1035 – 40,0S × 8 000L2
steel grade ISO 683-4 – 35S20 option B.5
Inspection document ISO 10474 – 2.2
6 Manufacturing process
6.1 General
The manufacturing process of the steel and of the products is, with the restrictions given by the
requirements in 6.2 and 6.3, left to the discretion of the manufacturer.
For minimum reduction ratio or minimum thickness deformation ratio of rolled and forged products,
see B.6.
6.2 Heat treatment and surface condition at delivery
6.2.1 Normal condition at delivery
Unless otherwise agreed at the time of enquiry and order, the products shall be delivered in the
untreated condition that means “as hot-worked”.
6.2.2 Particular heat-treatment condition
If so agreed at the time of enquiry and order, the products shall be delivered in one of the particular
heat-treatment conditions given in Table 1, rows 3 and 4.
6.3 Traceability of the cast
Each product shall be traceable to the cast (see Clause 10).
© ISO 2016 – All rights reserved 3
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ISO 683-4:2016(E)
7 Requirements
7.1 Chemical composition, hardness, and mechanical properties
7.1.1 General
Table 1 gives a survey of combinations of usual treatment conditions at delivery, product forms, and
requirements according to Tables 2 to 6 (chemical composition, maximum hardness, mechanical
properties).
7.1.2 Chemical composition
The chemical composition determined by cast analysis shall comply with the values in Table 2.
Permissible deviations between the limiting values for cast analysis and the values for product analysis
are given in Table 3.
The product analysis shall be carried out when specified at the time of the enquiry and order (see B.5).
WARNING — Due to hazardous effects to health and environmental problems of Pb, it is
recommended to instead use steels only with sulfur and other innocuous free-cutting element
additions.
7.1.3 Mechanical properties
Mechanical properties for free-cutting steels are given in Tables 4 to 6.
7.2 Machinability
The steels covered by this part of ISO 683 have good machinability and chip-breaking characteristics.
However, the machinability decreases with increasing carbon, silicon and manganese contents, while
cold reduction improves the machinability of the steels not intended for heat treatment and steel 10S20.
NOTE Non-leaded steels with comparable chemical composition generally have identical mechanical
properties, but often lower machinability than leaded steels.
7.3 Weldability
Because of their high sulfur and phosphorus content, free-cutting steels are normally not recommended
for welding.
7.4 Grain size
Unless otherwise agreed at the time of enquiry and order, the grain size shall be left to the discretion of
the manufacturer. If a fine grain structure is required for case-hardening steels or steels for quenching
and tempering, the special requirement in B.3 shall be ordered.
If direct hardening treatment is used for case-hardening steels, a fine grain structure should be ordered.
7.5 Internal soundness
Where appropriate, requirements relating to the internal soundness of the products shall be agreed at
the time of enquiry and order (see B.4).
4 © ISO 2016 – All rights reserved
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ISO 683-4:2016(E)
7.6 Surface quality
7.6.1 All products shall have a smooth surface finish appropriate to the manufacturing processes
applied.
7.6.2 Minor surface imperfections, which can occur under normal manufacturing conditions, such as
prints originating from rolled-in scale, are not to be regarded as defects.
7.6.3 Bars and wire rod are delivered with surface class 1za2 according to ISO 9443, unless otherwise
agreed at the time of enquiry and order.
It is more difficult to detect and eliminate surface discontinuities in coiled products than in cut lengths.
This should be taken into account when agreements on surface quality are made.
7.6.4 If suitability of bars and rod for bright drawing is required, this shall be agreed at the time of
enquiry and order.
7.6.5 The removal of surface defects by welding is not permitted.
If surface discontinuities are repaired, the method and maximum depth of removal shall be agreed at
the time of enquiry and order.
7.7 Shape, dimensions, and tolerances
The shape, dimensions, and tolerances of the products shall comply with the requirements agreed at
the time of enquiry and order. The agreements shall, as much as possible, be based on corresponding
International Standards (see Annex D), or otherwise on suitable national standards.
8 Inspection
8.1 Testing procedures and types of documents
8.1.1 Products complying with this part of ISO 683 shall be ordered and delivered with one of the
inspection documents specified in ISO 10474. The type of document shall be agreed upon at the time
of enquiry and order. If the order does not contain any specification of this type, a test report 2.2 shall
be issued.
8.1.2 If, in accordance with the agreements made at the time of enquiry and order, a test report 2.2 is
to be provided, this shall cover the following information:
a) confirmation that the material complies with the requirements of the order;
b) results of the cast analysis of the concerned cast for all elements specified in Table 2 for the
steel grade.
8.1.3 If in accordance with the agreements in the order an inspection certificate 3.1 or 3.2 is to be
provided, the specific inspections and tests described in 8.2, 8.3, and Clause 9 shall be carried out and the
results shall be confirmed in the inspection certificate.
In addition, the inspection certificate shall cover the following:
a) confirmation that the material complies with the requirements of the order;
b) results of the cast analysis of the concerned cast for all elements specified in Table 2 for the
steel grade;
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ISO 683-4:2016(E)
c) the result of all inspections and tests ordered by supplementary requirements (see Annex B);
d) the symbol letters or numbers relating the inspection certificate, test pieces and products to
each other.
8.2 Frequency of testing
The amount of testing, the sampling conditions, and the test methods to be applied for the verification
of compliance with the requirements shall be in accordance with the prescriptions of Table 7.
8.3 Specific inspection and testing
8.3.1 Verification of the hardness and mechanical properties
The hardness requirements and/or mechanical properties given for the relevant treatment condition
in Table 1, column 6, sub-column 6.2, shall be verified, with the following exception. The requirements
given in Table 1, footnote a (mechanical properties of reference test pieces), shall only be verified if the
supplementary requirement given in B.2, is ordered.
8.3.2 Visual and dimensional inspection
A sufficient number of products shall be inspected to ensure compliance with the specification.
9 Test methods
9.1 Chemical analysis
The choice of a suitable physical or chemical analytical method for the analysis shall be at the discretion
of the manufacturer. In cases of dispute, the method for product analysis used shall be agreed taking
into account the relevant existing International Standards.
The list of available International Standards on chemical analysis is given in ISO/TR 9769.
9.2 Hardness and mechanical tests
9.2.1 Hardness
For products in the untreated condition, the hardness shall be measured in accordance with ISO 6506-1.
9.2.2 Mechanical tests
The tensile test shall be carried out in accordance with ISO 6892-1.
For the specified yield strength in the tables of mechanical properties in this part of ISO 683, the upper
yield strength (R ) shall be determined.
eH
If a yield phenomenon is not present, the 0,2 % proof strength (R ) shall be determined.
p0,2
9.3 Retests
Retests for steels for quenching and tempering and criteria are specified in ISO 404.
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ISO 683-4:2016(E)
10 Marking
The manufacturer shall mark the products or the bundles or boxes containing the products in a suitable
way, so that the identification of the cast, the steel name, and the origin of the delivery is possible
(see B.7).
Table 1 — Combinations of usual heat-treatment conditions at delivery, product forms, and
requirements according to Tables 2 to 6
1 2 3 4 5 6
1 Heat- Symbol x = applicable for Applicable requirements
treatment
Semi- Bars Wire rod 6.1 6.2
condition
finished
at delivery
products
2 Untreated None x x x Chemical Maximum Brinell hardness or
or +U composition (in the case of dispute) the
according to tensile strength according to
Tables 2 and 3 Table 4 in the case of steels
not intended for heat
treatment or Table 5 in the
case of case-hardening steels
or Table 6 in the case of steels
a
for quenching and tempering
3 Quenched +QT — x — Mechanical properties
and according to Table 6 in the
tempered case of steels for quenching
and tempering
4 Others Other treatment conditions, for example, the stress relieved condition, can be agreed at the
time of enquiry and order.
a
The mechanical properties specified in Table 6 for the quenched + tempered condition shall be achievable after
appropriate heat treatment if so agreed at the time of enquiry and order (see B.2).
Table 2 — Steel grades and chemical composition (cast analysis)
a
% mass fraction
Steel name
C Si Mn P S Pb
Steels not intended for heat treatment
b c
9S20 0,13 0,05 0,60 to 1,20 0,11d 0,15 to 0,25 —
11SMn30 —
b c
0,14 0,05 0,90 to 1,30 0,11 0,27 to 0,33
11SMnPb30 0,20 to 0,35
11SMn37 —
b c
0,14 0,05 1,00 to 1,50 0,11 0,34 to 0,40
11SMnPb37 0,20 to 0,35
Case-hardening steels
10S20 —
0,07 to 0,13 0,40 0,70 to 1,10 0,060 0,15 to 0,25
10SPb20 0,20 to 0,35
NOTE Elements not quoted shall 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 shall be taken to prevent the addition of such elements
from scrap or other materials used in manufacture which affect the mechanical properties and applicability. However, if
agreed, the manufacturer can add elements such as Ca, Se, Te, etc. for the purpose of improving the machinability. These
elements have to be reported in the inspection document.
a
Maximum values unless otherwise indicated.
b
Since silicon has an adverse effect on machinability, it is not intentionally added to specified limits, but if the formation
of special oxides is guaranteed, a Si-content of 0,10 % to 0,40 % can be agreed.
c
At the time of enquiry and order, it can be
...
FINAL
INTERNATIONAL ISO/FDIS
DRAFT
STANDARD 683-4
ISO/TC 17/SC 4
Heat-treatable steels, alloy steels and
Secretariat: DIN
free-cutting steels —
Voting begins
on: 2016-03-25
Part 4:
Voting terminates
Free-cutting steels
on: 2016-05-25
Aciers pour traitement thermique, aciers alliés et aciers pour
décolletage —
Partie 4: Aciers pour décolletage
RECIPIENTS OF THIS DRAFT ARE INVITED TO
SUBMIT, WITH THEIR COMMENTS, NOTIFICATION
OF ANY RELEVANT PATENT RIGHTS OF WHICH
THEY ARE AWARE AND TO PROVIDE SUPPOR TING
DOCUMENTATION.
IN ADDITION TO THEIR EVALUATION AS
Reference number
BEING ACCEPTABLE FOR INDUSTRIAL, TECHNO-
ISO/FDIS 683-4:2016(E)
LOGICAL, COMMERCIAL AND USER PURPOSES,
DRAFT INTERNATIONAL STANDARDS MAY ON
OCCASION HAVE TO BE CONSIDERED IN THE
LIGHT OF THEIR POTENTIAL TO BECOME STAN-
DARDS TO WHICH REFERENCE MAY BE MADE IN
©
NATIONAL REGULATIONS. ISO 2016
---------------------- Page: 1 ----------------------
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ii © ISO 2016 – All rights reserved
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO/FDIS 683-4:2016(E)
Contents Page
Foreword .iv
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 2
4 Classification and designation . 2
4.1 Classification . 2
4.2 Designation . 2
5 Information to be supplied by the purchaser. 2
5.1 Mandatory information . 2
5.2 Options/supplementary or special requirements. 3
5.3 Ordering example . 3
6 Manufacturing process . 3
6.1 General . 3
6.2 Heat treatment and surface condition at delivery . 3
6.2.1 Normal condition at delivery . 3
6.2.2 Particular heat-treatment condition . . 3
6.3 Traceability of the cast . 3
7 Requirements . 4
7.1 Chemical composition, hardness, and mechanical properties . 4
7.1.1 General. 4
7.1.2 Chemical composition . 4
7.1.3 Mechanical properties . 4
7.2 Machinability . 4
7.3 Weldability . 4
7.4 Grain size . 4
7.5 Internal soundness . 4
7.6 Surface quality . 5
7.7 Shape, dimensions, and tolerances . 5
8 Inspection . 5
8.1 Testing procedures and types of documents . 5
8.2 Frequency of testing . 6
8.3 Specific inspection and testing . 6
8.3.1 Verification of the hardness and mechanical properties . 6
8.3.2 Visual and dimensional inspection . 6
9 Test methods . 6
9.1 Chemical analysis . 6
9.2 Hardness and mechanical tests . 6
9.2.1 Hardness . 6
9.2.2 Mechanical tests . 6
9.3 Retests . 6
10 Marking . 7
Annex A (normative) Ruling sections for mechanical properties .14
Annex B (normative) Supplementary or special requirements .17
Annex C (informative) Designation of steels given in this part of ISO 683 and of comparable
grades covered in various designation systems.19
Annex D (informative) Dimensional standards applicable to products complying with this
part of ISO 683 .20
Bibliography .21
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---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO/FDIS 683-4:2016(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.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).
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. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation on the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity assessment,
as well as information about ISO’s adherence to the World Trade Organization (WTO) principles in the
Technical Barriers to Trade (TBT) see the following URL: www.iso.org/iso/foreword.html.
The committee responsible for this document is ISO/TC 17, Steel, Subcommittee SC 4, Heat treatable and
alloy steels.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 683-4:2014), of which it constitutes a
minor revision.
ISO 683 consists of the following parts, under the general title Heat-treatable steels, alloy steels and free-
cutting steels:
— Part 1: Non-alloy steels for quenching and tempering
— Part 2: Alloy steels for quenching and tempering
— Part 3: Case-hardening steels
— Part 4: Free-cutting steels
— Part 5: Nitriding 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 steel products
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FINAL DRAFT INTERNATIONAL STANDARD ISO/FDIS 683-4:2016(E)
Heat-treatable steels, alloy steels and free-cutting steels —
Part 4:
Free-cutting steels
1 Scope
This part of ISO 683 gives the technical delivery requirements for semi-finished products (e.g. blooms,
billets, slabs), bars and wire rod, manufactured from the free-cutting steels listed in Table 2 and supplied
in one of the treatment conditions given for the different types of products in Table 1, rows 2 to 4.
This part of ISO 683 covers three groups of free-cutting steels for mechanical purposes as listed in
Table 2, namely
a) not intended for heat treatment,
b) suitable for case-hardening, and
c) suitable for quenching and tempering.
Free-cutting steels are often used as bright bars. For these products, refer to ISO 683-18.
In special cases, variations in these technical delivery requirements or additions to them can form the
subject of an agreement at the time of enquiry and order (see 5.2 and Annex B).
In addition to this part of ISO 683, the general technical delivery requirements of ISO 404 are applicable.
2 Normative references
The following documents, in whole or in part, are normatively referenced in this document and are
indispensable for its application. For dated references, only the edition cited applies. For undated
references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 377, Steel and steel products — Location and preparation of samples and test pieces for mechanical testing
ISO 404, Steel and steel products — General technical delivery requirements
ISO 643, Steels — Micrographic determination of the apparent grain size
ISO 4885, Ferrous products — Heat treatments — Vocabulary
ISO 4948-1, Steels — Classification — Part 1: Classification of steels into unalloyed and alloy steels based
on chemical composition
ISO 4948-2, Steels — Classification — Part 2: Classification of unalloyed and alloy steels according to main
quality classes and main property or application characteristics
ISO 6506-1, Metallic materials — Brinell hardness test — Part 1: Test method
ISO 6892-1, Metallic materials — Tensile testing — Part 1: Method of test at room temperature
ISO 6929, Steel products — Vocabulary
ISO 9443, Heat-treatable and alloy steels — Surface quality classes for hot-rolled round bars and wire
rods — Technical delivery conditions
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ISO/FDIS 683-4:2016(E)
ISO 10474, Steel and steel products — Inspection documents
ISO 14284, Steel and iron — Sampling and preparation of samples for the determination of chemical
composition
ISO/TR 9769, Steel and iron — Review of available methods of analysis
ISO/TS 4949, Steel names based on letter symbols
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 377, ISO 4885, ISO 4948-1,
ISO 4948-2, ISO 6929, ISO 14284 and the following apply.
3.1
ruling section
section for which the specified mechanical properties shall apply
Note 1 to entry: Independent of the actual shape and dimensions of the cross-section of the product, the size of its
ruling section is always given by a diameter. This corresponds to the diameter of an “equivalent round bar”. That
is a round bar which will show the same cooling rate as the actual ruling section of the product concerned at its
position for taking the test pieces, when being cooled from austenitizing temperature.
3.2
free-cutting steels
steels characterized by good machinability with high metal removal rate, mostly obtained by higher
than normal contents of sulphur.
Note 1 to entry: Other elements besides sulfur can be added for further improving the machinability.
4 Classification and designation
4.1 Classification
The classification of the relevant steel grades is allocated in accordance with ISO 4948-1 and ISO 4948-2.
All steels covered by this part of ISO 683 are classified as non-alloy quality steels.
4.2 Designation
For the steel grades covered by this part of ISO 683, the steel names given in the relevant tables are
allocated in accordance with ISO/TS 4949.
5 Information to be supplied by the purchaser
5.1 Mandatory information
The manufacturer shall obtain the following information from the purchaser at the time of enquiry
and order:
a) the quantity to be delivered;
b) the designation of the product form (e.g. slab, bloom, billet, round bar, wire rod);
c) either the designation of the dimensional standard and the dimensions and tolerances selected from
this (see 7.7) or the designation of the drawing or any other document, covering the dimensions
and tolerances required for the product;
d) a reference to this part of ISO 683 (i.e. ISO 683-4);
2 © ISO 2016 – All rights reserved
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ISO/FDIS 683-4:2016(E)
e) the designation of the steel grade given in Table 2;
f) standard designation for a test report 2.2 or, if required, any other type of inspection document in
accordance with ISO 10474.
5.2 Options/supplementary or special requirements
A number of options are specified in this part of ISO 683 and listed below. If the purchaser does not
indicate the wish to implement any of these options, the products will be supplied in accordance with
the basic specification of this part of ISO 683 (see 5.1).
a) If a heat-treatment condition other than the untreated condition is required, the symbol for this
other condition (see Table 1, column 2).
b) Any supplementary requirement that shall comply with the symbol and, where necessary, the
details of this supplementary requirement (see Annex B).
c) Suitability of bars and rod for bright drawing (see 7.6.4).
d) Any requirement relating to removal of surface defects (see 7.6.5).
5.3 Ordering example
EXAMPLE 50 hot-rolled round bars according to ISO 1035-1, with a nominal diameter of 40 mm and a
nominal length of 8 000 mm, with diameter tolerance according to class S and with length tolerance according to
ISO 1035-4, class L2, made of steel grade ISO 683-4, 35S20 (see Table 2) in the heat-treatment condition +U (see
Table 1), product analysis/option (see B.5) with a test report 2.2 in accordance with ISO 10474.
50 round bars ISO 1035 – 40,0S × 8 000L2
steel grade ISO 683-4 – 35S20 option B.5
Inspection document ISO 10474 – 2.2
6 Manufacturing process
6.1 General
The manufacturing process of the steel and of the products is, with the restrictions given by the
requirements in 6.2 and 6.3, left to the discretion of the manufacturer.
For minimum reduction ratio or minimum thickness deformation ratio of rolled and forged products,
see B.6.
6.2 Heat treatment and surface condition at delivery
6.2.1 Normal condition at delivery
Unless otherwise agreed at the time of enquiry and order, the products shall be delivered in the
untreated condition that means “as hot-worked”.
6.2.2 Particular heat-treatment condition
If so agreed at the time of enquiry and order, the products shall be delivered in one of the particular
heat-treatment conditions given in Table 1, rows 3 and 4.
6.3 Traceability of the cast
Each product shall be traceable to the cast (see Clause 10).
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ISO/FDIS 683-4:2016(E)
7 Requirements
7.1 Chemical composition, hardness, and mechanical properties
7.1.1 General
Table 1 gives a survey of combinations of usual treatment conditions at delivery, product forms, and
requirements according to Tables 2 to 6 (chemical composition, maximum hardness, mechanical
properties).
7.1.2 Chemical composition
The chemical composition determined by cast analysis shall comply with the values in Table 2.
Permissible deviations between the limiting values for cast analysis and the values for product analysis
are given in Table 3.
The product analysis shall be carried out when specified at the time of the enquiry and order (see B.5).
WARNING — Due to hazardous effects to health and environmental problems of Pb, it is
recommended to instead use steels only with sulfur and other innocuous free-cutting element
additions.
7.1.3 Mechanical properties
Mechanical properties for free-cutting steels are given in Tables 4 to 6.
7.2 Machinability
The steels covered by this part of ISO 683 have good machinability and chip-breaking characteristics.
However, the machinability decreases with increasing carbon, silicon and manganese contents, while
cold reduction improves the machinability of the steels not intended for heat treatment and steel 10S20.
NOTE Non-leaded steels with comparable chemical composition generally have identical mechanical
properties, but often lower machinability than leaded steels.
7.3 Weldability
Because of their high sulfur and phosphorus content, free-cutting steels are normally not recommended
for welding.
7.4 Grain size
Unless otherwise agreed at the time of enquiry and order, the grain size shall be left to the discretion of
the manufacturer. If a fine grain structure is required for case-hardening steels or steels for quenching
and tempering, the special requirement in B.3 shall be ordered.
If direct hardening treatment is used for case-hardening steels, a fine grain structure should be ordered.
7.5 Internal soundness
Where appropriate, requirements relating to the internal soundness of the products shall be agreed at
the time of enquiry and order (see B.4).
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ISO/FDIS 683-4:2016(E)
7.6 Surface quality
7.6.1 All products shall have a smooth surface finish appropriate to the manufacturing processes
applied.
7.6.2 Minor surface imperfections, which can occur under normal manufacturing conditions, such as
prints originating from rolled-in scale, are not to be regarded as defects.
7.6.3 Bars and wire rod are delivered with surface class 1za2 according to ISO 9443, unless otherwise
agreed at the time of enquiry and order.
It is more difficult to detect and eliminate surface discontinuities in coiled products than in cut lengths.
This should be taken into account when agreements on surface quality are made.
7.6.4 If suitability of bars and rod for bright drawing is required, this shall be agreed at the time of
enquiry and order.
7.6.5 The removal of surface defects by welding is not permitted.
If surface discontinuities are repaired, the method and maximum depth of removal shall be agreed at
the time of enquiry and order.
7.7 Shape, dimensions, and tolerances
The shape, dimensions, and tolerances of the products shall comply with the requirements agreed at
the time of enquiry and order. The agreements shall, as much as possible, be based on corresponding
International Standards (see Annex D), or otherwise on suitable national standards.
8 Inspection
8.1 Testing procedures and types of documents
8.1.1 Products complying with this part of ISO 683 shall be ordered and delivered with one of the
inspection documents specified in ISO 10474. The type of document shall be agreed upon at the time
of enquiry and order. If the order does not contain any specification of this type, a test report 2.2 shall
be issued.
8.1.2 If, in accordance with the agreements made at the time of enquiry and order, a test report 2.2 is
to be provided, this shall cover the following information:
a) confirmation that the material complies with the requirements of the order;
b) results of the cast analysis of the concerned cast for all elements specified in Table 2 for the
steel grade.
8.1.3 If in accordance with the agreements in the order an inspection certificate 3.1 or 3.2 is to be
provided, the specific inspections and tests described in 8.2, 8.3, and Clause 9 shall be carried out and the
results shall be confirmed in the inspection certificate.
In addition, the inspection certificate shall cover the following:
a) confirmation that the material complies with the requirements of the order;
b) results of the cast analysis of the concerned cast for all elements specified in Table 2 for the
steel grade;
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ISO/FDIS 683-4:2016(E)
c) the result of all inspections and tests ordered by supplementary requirements (see Annex B);
d) the symbol letters or numbers relating the inspection certificate, test pieces and products to
each other.
8.2 Frequency of testing
The amount of testing, the sampling conditions, and the test methods to be applied for the verification
of compliance with the requirements shall be in accordance with the prescriptions of Table 7.
8.3 Specific inspection and testing
8.3.1 Verification of the hardness and mechanical properties
The hardness requirements and/or mechanical properties given for the relevant treatment condition
in Table 1, column 6, sub-column 6.2, shall be verified, with the following exception. The requirements
given in Table 1, footnote a (mechanical properties of reference test pieces), shall only be verified if the
supplementary requirement given in B.2, is ordered.
8.3.2 Visual and dimensional inspection
A sufficient number of products shall be inspected to ensure compliance with the specification.
9 Test methods
9.1 Chemical analysis
The choice of a suitable physical or chemical analytical method for the analysis shall be at the discretion
of the manufacturer. In cases of dispute, the method for product analysis used shall be agreed taking
into account the relevant existing International Standards.
The list of available International Standards on chemical analysis is given in ISO/TR 9769.
9.2 Hardness and mechanical tests
9.2.1 Hardness
For products in the untreated condition, the hardness shall be measured in accordance with ISO 6506-1.
9.2.2 Mechanical tests
The tensile test shall be carried out in accordance with ISO 6892-1.
For the specified yield strength in the tables of mechanical properties in this part of ISO 683, the upper
yield strength (R ) shall be determined.
eH
If a yield phenomenon is not present, the 0,2 % proof strength (R ) shall be determined.
p0,2
9.3 Retests
Retests for steels for quenching and tempering and criteria are specified in ISO 404.
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ISO/FDIS 683-4:2016(E)
10 Marking
The manufacturer shall mark the products or the bundles or boxes containing the products in a suitable
way, so that the identification of the cast, the steel name, and the origin of the delivery is possible
(see B.7).
Table 1 — Combinations of usual heat-treatment conditions at delivery, product forms, and
requirements according to Tables 2 to 6
1 2 3 4 5 6
1 Heat- Symbol x = applicable for Applicable requirements
treatment
Semi- Bars Wire rod 6.1 6.2
condition
finished
at delivery
products
2 Untreated None x x x Chemical Maximum Brinell hardness or
or +U composition (in the case of dispute) the
according to tensile strength according to
Tables 2 and 3 Table 4 in the case of steels
not intended for heat
treatment or Table 5 in the
case of case-hardening steels
or Table 6 in the case of steels
a
for quenching and tempering
3 Quenched +QT — x — Mechanical properties
and according to Table 6 in the
tempered case of steels for quenching
and tempering
4 Others Other treatment conditions, for example, the stress relieved condition, can be agreed at the
time of enquiry and order.
a
The mechanical properties specified in Table 6 for the quenched + tempered condition shall be achievable after
appropriate heat treatment if so agreed at the time of enquiry and order (see B.2).
Table 2 — Steel grades and chemical composition (cast analysis)
a
% mass fraction
Steel name
C Si Mn P S Pb
Steels not intended for heat treatment
b c
9S20 0,13 0,05 0,60 to 1,20 0,11d 0,15 to 0,25 —
11SMn30 —
b c
0,14 0,05 0,90 to 1,30 0,11 0,27 to 0,33
11SMnPb30 0,20 to 0,35
11SMn37 —
b c
0,14 0,05 1,00 to 1,50 0,11 0,34 to 0,40
11SMnPb37 0,20 to 0,35
Case-hardening steels
10S20 —
0,07 to 0,13 0,40 0,70 to 1,10 0,060 0,15 to 0,25
10SPb20 0,20 to 0,35
NOTE Elements not quoted shall 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 shall be taken to prevent
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 683-4
Deuxième édition
2016-07-15
Aciers pour traitement thermique,
aciers alliés et aciers pour
décolletage —
Partie 4:
Aciers pour décolletage
Heat-treatable steels, alloy steels and free-cutting steels —
Part 4: Free-cutting steels
Numéro de référence
ISO 683-4:2016(F)
©
ISO 2016
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ISO 683-4:2016(F)
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Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en œuvre, aucune partie de cette
publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut
être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 401 • Ch. de Blandonnet 8
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Fax: +41 22 749 09 47
E-mail: copyright@iso.org
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2016 – Tous droits réservés
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ISO 683-4:2016(F)
Sommaire Page
Avant-propos .v
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 2
4 Classification et désignation . 2
4.1 Classification . 2
4.2 Désignation . 2
5 Informations à fournir par l'acheteur . 2
5.1 Informations obligatoires . 2
5.2 Options/exigences supplémentaires ou particulières . 3
5.3 Exemple de commande . 3
6 Procédé d'élaboration . 3
6.1 Généralités . 3
6.2 Traitement thermique et état de surface à la livraison . 3
6.2.1 État normal de livraison . 3
6.2.2 État particulier de traitement thermique . 4
6.3 Traçabilité de la coulée . 4
7 Exigences . 4
7.1 Composition chimique, trempabilité et caractéristiques mécaniques . 4
7.1.1 Généralités . 4
7.1.2 Composition chimique . 4
7.1.3 Caractéristiques mécaniques . 4
7.2 Usinabilité . 4
7.3 Soudabilité . 4
7.4 Taille de grain . 5
7.5 Santé interne . 5
7.6 Qualité de surface . 5
7.7 Forme, dimensions et tolérances . 5
8 Contrôle. 5
8.1 Procédures d'essai et types de documents . 5
8.2 Fréquence des essais . 6
8.3 Contrôle et essais spécifiques . 6
8.3.1 Vérification de la dureté et des caractéristiques mécaniques . 6
8.3.2 Contrôles visuels et dimensionnels . 6
9 Méthodes d'essai . 6
9.1 Analyse chimique . 6
9.2 Essais de dureté et mécaniques . 7
9.2.1 Dureté . 7
9.2.2 Essais mécaniques . 7
9.3 Contre-essais . 7
10 Marquage . 7
Annexe A (normative) Sections déterminantes pour les caractéristiques mécaniques .16
Annexe B (normative) Exigences supplémentaires ou particulières .19
Annexe C (informative) Comparaison des désignations d'aciers indiquées dans cette partie
de l'ISO 683 avec d'autres nuances d'acier présentées dans d'autres systèmes de
désignation .21
Annexe D (informative) Normes dimensionnelles applicables aux produits conformes à
cette partie de l'ISO 683 .22
© ISO 2016 – Tous droits réservés iii
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ISO 683-4:2016(F)
Bibliographie .23
iv © ISO 2016 – Tous droits réservés
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ISO 683-4:2016(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 (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents
critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www
.iso .org/directives).
L'attention est attirée 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. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l'élaboration du document sont indiqués dans l'Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l'ISO (voir www .iso .org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la signification des termes et expressions spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation
de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion de l'ISO aux principes de l’Organisation
mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles techniques au commerce (OTC), voir le lien
suivant: www .iso .org/iso/fr/avant -propos .html.
Le comité chargé de l'élaboration du présent document est l’ISO/TC 17, Acier, sous-comité SC 4, Aciers
pour traitements thermiques et aciers alliés.
Cette seconde édition annule et remplace la première édition (ISO 683-4:2014), qui a fait l’objet d’une
révision mineure.
L’ISO 683 est constituée des parties suivantes, présentées sous le titre général Aciers pour traitement
thermique, aciers alliés et aciers pour décolletage:
— Partie 1: Aciers non alliés pour trempe et revenu
— Partie 2: Aciers alliés pour trempe et revenu
— Partie 3: Aciers pour cémentation
— Partie 4: Aciers pour décolletage
— Partie 5: Aciers pour nitruration
— 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 en aciers transformés à froid
© ISO 2016 – Tous droits réservés v
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NORME INTERNATIONALE ISO 683-4:2016(F)
Aciers pour traitement thermique, aciers alliés et aciers
pour décolletage —
Partie 4:
Aciers pour décolletage
1 Domaine d'application
La présente partie de l'ISO 683 spécifie les conditions techniques de livraison des demi-produits (par
exemple, blooms, billettes, brames), barres, fils machine, fabriqués à partir d'aciers de décolletage
figurant dans le Tableau 2 et livrés dans l'un des états de traitement thermique donnés pour les
différents types de produits dans le Tableau 1, lignes 2 à 4.
La présente partie de l'ISO 683 concerne trois familles d'aciers de décolletage à des fins mécaniques
énumérées dans le Tableau 2, à savoir:
a) les aciers non destinés à un traitement thermique;
b) les aciers destinés à un traitement de trempe après cémentation, et;
c) les aciers destinés à un traitement de trempe et de revenu.
Les aciers de décolletage sont souvent utilisés sous forme de barres calibrées. Pour ces produits, voir
l'ISO 683-18.
Dans certains cas particuliers, il est possible de déroger aux présentes conditions techniques de
livraison ou d'en ajouter d'autres, à condition d'en convenir au moment de l'appel d'offres et de la
commande (voir 5.2 et Annexe B).
En plus de cette partie de l'ISO 683, les conditions générales techniques de livraison de l'ISO 404 sont
applicables.
2 Références normatives
Les documents ci-après, dans leur intégralité ou non, sont des références normatives indispensables à
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, Acier et produits en acier — Position et préparation des échantillons et éprouvettes pour essais
mécaniques
ISO 404, Aciers et produits sidérurgiques — Conditions générales techniques de livraison
ISO 643, Aciers — Détermination micrographique de la grosseur de grain apparente
ISO 4885, Matériaux ferreux — Traitements thermiques — Vocabulaire
ISO 4948-1, Aciers — Classification — Partie 1: Classification en aciers alliés et en aciers non alliés basée
sur la composition chimique
ISO 4948-2, Aciers — Classification — Partie 2: Classification des aciers alliés et aciers non alliés en fonction
des principales classes de qualité et des caractéristiques principales de propriétés ou d'application
ISO 6506-1, Matériaux métalliques — Essai de dureté Brinell — Partie 1: Méthode d'essai
© ISO 2016 – Tous droits réservés 1
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ISO 683-4:2016(F)
ISO 6892-1, Matériaux métalliques — Essai de traction — Partie 1: Méthode d'essai à température ambiante
ISO 6929, Produits en acier — Vocabulaire
ISO 9443, Classes de qualité de surface des barres et fils-machine laminés à chaud
ISO 10474, Aciers et produits sidérurgiques — Documents de contrôle
ISO 14284, Fontes et aciers — Prélèvement et préparation des échantillons pour la détermination de la
composition chimique
ISO/TR 9769, Aciers et fontes — Vue d'ensemble des méthodes d'analyse disponibles
ISO/TS 4949, Désignations des aciers fondées sur des lettres symboles
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l'ISO 377, l'ISO 4885,
l'ISO 4948-1, l'ISO 4948-2, l'ISO 6929, l'ISO 14284 ainsi que les suivants s'appliquent.
3.1
section déterminante
section pour laquelle les caractéristiques mécaniques spécifiées doivent s'appliquer
Note 1 à l'article: Quelles que soient la forme et les dimensions réelles de la section transversale du produit, la
taille de la section déterminante est toujours donnée sous la forme d'un diamètre, c'est-à-dire d'une barre ronde
qui, aura, pour refroidir à partir de la température d'austénitisation, la même vitesse de refroidissement que la
section déterminante réelle du produit considéré à l'emplacement de prélèvement des éprouvettes.
3.2
aciers de décolletage
aciers qui se caractérisent par une bonne usinabilité avec fragmentation facile des copeaux, qui est
essentiellement réalisée par une teneur en soufre élevée
Note 1 à l'article: D'autres éléments en plus du soufre peuvent être ajoutés pour améliorer l’usinabilité.
4 Classification et désignation
4.1 Classification
La classification des nuances d'acier appropriées est appliquée conformément à l'ISO 4948-1 et à
l'ISO 4948-2. Tous les autres aciers traités dans cette partie de l'ISO 683 sont classés comme aciers de
qualité non alliés.
4.2 Désignation
Pour les nuances d'acier concernées par cette partie de l'ISO 683, les noms des aciers tels qu'ils sont
donnés dans les tableaux correspondants sont attribués conformément à l'ISO/TS 4949.
5 Informations à fournir par l'acheteur
5.1 Informations obligatoires
L'acheteur doit fournir les informations suivantes au moment de l'appel d'offres et de la commande:
a) la quantité à livrer;
b) la désignation de la forme du produit (par exemple, brame, bloom, billette, barre ronde, fils
machine);
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c) soit la désignation de la norme dimensionnelle et les dimensions et les tolérances choisies (voir
7.7), soit la désignation de l'étirage ou de tout autre document concernant les dimensions et les
tolérances requises pour le produit;
d) la référence à cette partie de l'ISO 683, c'est-à-dire, l'ISO 683-4;
e) la désignation des nuances d'acier est donnée dans le Tableau 2;
f) la désignation normalisée correspondant à un rapport d'essai 2.2 ou, sur demande, à tout autre
document de contrôle conforme à l'ISO 10474.
5.2 Options/exigences supplémentaires ou particulières
Un certain nombre d'options sont spécifiées dans cette partie de l'ISO 683 et sont énumérées ci-
dessous. Si l'acheteur ne précise pas vouloir mettre en œuvre l'une de ces options, les produits seront
commandés conformément aux spécifications de base de cette partie de l'ISO 683 (voir 5.1).
a) Si un état de traitement thermique autre que l'état non traité est requis, le symbole pour cet autre
état (voir Tableau 1, colonne 2).
b) Exigences supplémentaires qui doivent respecter le symbole et, le cas échéant, les détails de cette
exigence supplémentaire (voir Annexe B).
c) Aptitude des barres et des fils machine à l'étirage à froid (voir 7.6.4).
d) Exigences relatives à l'élimination des défauts superficiels (voir 7.6.5).
5.3 Exemple de commande
EXEMPLE 50 barres rondes laminées à chaud avec un diamètre nominal de 40 mm et une longueur
nominale de 8 000 mm conformes à l'ISO 1035-1 avec une tolérance de diamètre de classe S et de longueur de
classe L2 selon l'ISO 1035-4, fabriqués en nuance d'acier ISO 683-4, 35S20 (voir Tableau 2), suivant la condition de
traitement thermique +U (voir Tableau 1), une analyse sur produit/option (voir B.5) avec un rapport d'essai 2.2
tel que spécifié dans l'ISO 10474.
50 barres rondes ISO 1035 – 40,0S × 8 000L2
nuance d'acier ISO 683-4 – 35S20 option B.5
Document de contrôle ISO 10474 – 2.2
6 Procédé d'élaboration
6.1 Généralités
Le procédé d'élaboration de l'acier et des produits est laissé au choix du fabricant sous réserve des
limites données par les exigences indiquées de 6.2 à 6.3.
Pour le degré minimal de réduction ou le degré minimal de déformation de l'épaisseur sur les produits
laminés et forgés, voir B.6.
6.2 Traitement thermique et état de surface à la livraison
6.2.1 État normal de 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 «écroui à chaud».
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6.2.2 État particulier de traitement thermique
Par accord au moment de l'appel d'offres et de la commande, les produits doivent être livrés dans l'un
des états de traitement thermique spécifiés dans le Tableau 1, lignes 3 à 4.
6.3 Traçabilité de la coulée
Chaque produit doit pouvoir être retracé jusqu'à la coulée (voir Article 10).
7 Exigences
7.1 Composition chimique, trempabilité et caractéristiques mécaniques
7.1.1 Généralités
Le Tableau 1 fournit un relevé des combinaisons des états habituels de traitement thermiques à la
livraison, les formes de produit et les exigences, conformément aux Tableaux 2 à 6 (composition
chimique, dureté maximale, caractéristiques mécaniques).
7.1.2 Composition chimique
La composition chimique déterminée par analyse de coulée doit être conforme aux valeurs présentées
dans le Tableau 2.
Les écarts admissibles entre les valeurs limites de l'analyse de coulée et les valeurs de l'analyse sur
produit sont présentés dans le Tableau 3.
L'analyse sur produit doit être réalisée lorsque cela est spécifié au moment de l'appel d'offres et de la
commande (voir B.5).
ATTENTION — En raison des effets dangereux du plomb sur la santé et l'environnement, il est
recommandé d'utiliser plutôt des aciers qui ne contiennent que du soufre et d'autres additifs de
décolletage inoffensifs.
7.1.3 Caractéristiques mécaniques
Les caractéristiques mécaniques des aciers de décolletage sont données dans les Tableaux 4 à 6.
7.2 Usinabilité
Les aciers concernés par cette partie de l'ISO 683 ont une bonne usinabilité et une fragmentation facile
des copeaux. Cependant, l'usinabilité diminue lorsque les teneurs en carbone, silicium et manganèse
augmentent alors que la réduction à froid améliore l'usinabilité des aciers non destinés à un traitement
thermique et de l'acier 10S20.
NOTE Les aciers sans plomb avec des compositions chimiques comparables ont, généralement, des
caractéristiques mécaniques identiques mais possèdent une moins bonne usinabilité que les aciers au plomb.
7.3 Soudabilité
En raison de leur teneur élevée en soufre et en phosphore, il est conseillé de ne pas souder les aciers de
décolletage.
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7.4 Taille de grain
Sauf accord contraire lors de l'appel d'offres et de la commande, la grosseur de grain doit être laissée au
choix du fabricant. Si une structure à grains fins est souhaitée pour les aciers de cémentation ou pour
les aciers pour trempe et revenu, l’exigence spéciale B.3 doit être commandée.
Si un traitement par trempe directe est utilisé pour les aciers de cémentation, il convient de commander
une structure à grains fins.
7.5 Santé interne
Le cas échéant, les exigences relatives à la santé interne des produits doivent être convenues à la date
de l'appel d'offres et de la commande (voir B.4).
7.6 Qualité de surface
7.6.1 Tous les produits doivent avoir une finition de surface lisse adaptée aux processus de fabrication
utilisés.
7.6.2 Les imperfections superficielles mineures qui peuvent se produire dans des conditions normales
d'élaboration, telles que des traces provoquées par incrustation de calamine, ne doivent pas être
considérées comme des défauts.
7.6.3 Les barres et les fils machine sont livrés avec un état de surface de classe 1za2 conformément à
l'ISO 9443, sauf accord contraire au moment de l'appel d'offres et de la commande.
Il est plus difficile de déceler et d'éliminer les discontinuités superficielles sur les bobines que sur les
barres. Il convient de tenir compte de ce facteur dans les accords sur la qualité de surface des produits.
7.6.4 Si l'aptitude des barres et des fils machine à l'étirage à froid est nécessaire, elle doit être convenue
au moment de l'appel d'offres et de la commande.
7.6.5 L'élimination des défauts de surface par soudage n’est pas admise.
Si les discontinuités superficielles sont réparées, la méthode utilisée et la profondeur maximale
d'élimination doivent être convenues au moment de l'appel d'offres et de la commande.
7.7 Forme, dimensions et tolérances
La forme, les dimensions et les tolérances des produits doivent être conformes aux exigences convenues
au moment de l'appel d'offres et de la commande. Les accords doivent, dans la mesure du possible, être
fondés selon les Normes internationales correspondantes (voir Annexe D); autrement selon les Normes
nationales applicables.
8 Contrôle
8.1 Procédures d'essai et types de documents
8.1.1 Les produits conformes à cette partie de l'ISO 683 doivent être commandés et livrés avec l'un des
documents de contrôle spécifiés dans l'ISO 10474. Le type du document doit être convenu au moment de
l'appel d'offres et de la commande. Si la commande ne contient aucune spécification relative au type du
document, un rapport d'essai 2.2 doit être délivré.
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ISO 683-4:2016(F)
8.1.2 Si, conformément aux accords passés au moment de l'appel d'offres et de la commande, un
rapport d'essai 2.2 doit être fourni, ce dernier doit contenir les informations suivantes:
a) la confirmation que les matériaux sont conformes aux exigences formulées dans la commande;
b) les résultats de l'analyse de la coulée concernée pour tous les éléments spécifiés dans le Tableau 2
pour la nuance d'acier.
8.1.3 Si, conformément aux accords passés lors de la commande, un certificat d’inspection 3.1 ou
3.2 doit être fourni, les contrôles et essais spécifiques indiqués aux paragraphes 8.2 et 8.3, ainsi qu'à
l'Article 9 doivent être réalisés et les résultats consignés dans le document de contrôle.
En outre, le certificat d’inspection doit contenir les informations suivantes:
a) la confirmation que les matériaux sont conformes aux exigences formulées dans la commande;
b) les résultats de l'analyse de la coulée concernée pour tous les éléments spécifiés dans le Tableau 2
pour la nuance d'acier;
c) les résultats de tous les contrôles et essais requis par les exigences supplémentaires (voir Annexe B);
d) les symboles alphanumériques, reliant entre eux les certificats d'inspection, les éprouvettes et les
produits.
8.2 Fréquence des essais
Le nombre d'essais, les conditions d’échantillonnage et les méthodes d’essai à appliquer pour la
vérification de la conformité aux exigences doivent être tels qu’indiqués dans le Tableau 7.
8.3 Contrôle et essais spécifiques
8.3.1 Vérification de la dureté et des caractéristiques mécaniques
Les exigences en matière de dureté et/ou de caractéristiques mécaniques spécifiées dans le Tableau 1,
colonne 6, sous-colonne 6.2, pour l'état de traitement thermique approprié doivent être vérifiées, avec
l'exception suivante. L'exigence spécifiée dans le Tableau 1, note de bas de tableau a (caractéristiques
mécaniques des éprouvettes de référence), doit uniquement être vérifiée si une exigence supplémentaire
spécifiée B.2, est mentionnée au moment de la commande.
8.3.2 Contrôles visuels et dimensionnels
Un nombre suffisant de produits doit être contrôlé afin d’assurer leur conformité aux spécifications.
9 Méthodes d'essai
9.1 Analyse chimique
La méthode d'analyse physique ou chimique appropriée doit être laissée au choix du fabricant. En cas
de litige, la méthode d'analyse sur produit utilisée doit être convenue en tenant compte des Normes
internationales existantes appropriées.
La liste des Normes internationales disponibles relatives aux analyses chimiques est donnée dans l'ISO/
TR 9769.
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ISO 683-4:2016(F)
9.2 Essais de dureté et mécaniques
9.2.1 Dureté
Pour les aciers à l'état non traité, la dureté doit être mesurée conformément à l'ISO 6506-1.
9.2.2 Essais mécaniques
L'essai de traction doit être réalisé conformément à l'ISO 6892-1.
Pour la limite supérieure d'écoulement spécifiée dans les tableaux relatifs aux caractéristiques
mécaniques de cette partie de la Norme ISO 683, la limite supérieure d'écoulement (R ) doit être
eH
déterminée.
Si aucun phénomène d'écoulement n'apparaît, la limite conventionnelle d'élasticité (R ) de 0,2 % doit
p0,2
être déterminée.
9.3 Contre-essais
Les critères et contre-essais des aciers pour trempe et revenu sont spécifiés dans l'ISO 404.
10 Marquage
Le fabricant doit identifier les produits, les fardeaux ou les caisses de manière appropriée et de façon à
pouvoir déterminer la coulée, la désignati
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.