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

ISO 683-1:2016 specifies the technical delivery requirements for - semi-finished products, hot formed, e.g. blooms, billets, slabs (see Note 1), - bars (see Note 1), - wire rod, - finished flat products, and - hammer or drop forgings (see Note 1) manufactured from the direct hardening non-alloy steels and the non-alloy flame- and induction-hardening steels listed in Table 3 and supplied in one of the heat-treatment conditions given for the different types of products in Table 1 and in one of the surface conditions given in Table 2. The steels are, in general, intended for the manufacture of quenched and tempered or austempered (see 3.2 and Note 2) and flame- or induction-hardened machine parts (see Tables 9 and 11), but can also be partly used in the normalized condition (see Table 10). The requirements for mechanical properties given in ISO 683-1:2016 are restricted to the sizes given in Tables 9 and 10. NOTE 1 Hammer-forged semi-finished products (blooms, billets, slabs, etc.), seamless rolled rings and hammer-forged bars are, in the following, covered under semi-finished products or bars and not under the term "hammer and drop forgings". NOTE 2 For the purposes of simplification, the term "quenched and tempered" is, unless otherwise indicated, used in the following also for the austempered condition. NOTE 3 For International Standards relating to steels complying with the requirements for the chemical composition in Table 3, however, supplied in other product forms or treatment conditions than given above or intended for special applications, and for other related International Standards, see the Bibliography. NOTE 4 ISO 683-1 :2016 does not apply to bright products and bars and wire rod for cold heading. For such products, see ISO 683‑18 and ISO 4954. In special cases, variations in these technical delivery requirements or additions to them can form the subject of an agreement between the manufacturer and purchaser at the time of enquiry and order (see 5.2 and Annex B). In addition to ISO 683-1:2016, the general technical delivery requirements of ISO 404 are applicable.

Aciers pour traitement thermique, aciers alliés et aciers pour décolletage

Cette partie de l'ISO 683 spécifie les conditions techniques de livraison des: — demi-produits laminés ŕ chaud, comme par exemple les blooms, billettes et brames (voir Note 1); — barres (voir Note 1), — fils machine, — produits plats finis, et — pičces forgées par martelage ou estampage (voir Note 1) fabriqués ŕ partir d'aciers non alliés ŕ trempe directe et d'aciers non alliés par trempe au chalumeau et par induction énumérés dans le Tableau 3 et livrés dans l'un des états de traitement thermique donnés pour les différents types de produits dans le Tableau 1 et dans l'un des états de surface donnés dans le Tableau 2. D'une maničre générale, ces aciers sont destinés ŕ la fabrication de pičces mécaniques trempées et revenues ou ayant subi un procédé de trempe étagée bainitique (voir 3.2 et Note 2) ou ŕ la fabrication de pičces mécaniques trempées par induction ou au chalumeau (voir Tableaux 9 et 11), mais ils peuvent également ętre utilisés en partie ŕ l'état normalisé (voir Tableau 10). Les exigences en matičre de caractéristiques mécaniques données dans cette partie de l'ISO 683 sont limitées aux dimensions données dans les Tableaux 9 et 10. NOTE 1 Les demi-produits forgés par martelage (blooms, billettes, brames, etc.), les couronnes laminées sans soudure et les barres forgées par martelage figurent parmi les demi-produits ou les barres, et non sous l'appellation «pičces forgées par martelage ou estampage». NOTE 2 Dans un but de simplification, l'expression «trempé et revenu» est aussi, sauf indication contraire, utilisée dans les parties suivantes pour l'état «trempe étagée bainitique». NOTE 3 Pour les Normes internationales relatives aux aciers qui sont conformes aux exigences de composition chimique du Tableau 3, mais fournis sous d'autres formes de produits ou dans des états de traitement autres que ceux indiqués ci-dessus, ou qui sont destinés ŕ des applications spéciales, ainsi que pour d'autres Normes internationales analogues, voir la Bibliographie. NOTE 4 La présente partie de l'ISO 683 ne s'applique pas aux produits transformés ŕ froid, barres et fils machine pour frappe ŕ froid. Pour ces produits, voir les ISO 683‑18 et ISO 4954. Dans certains cas particuliers, il est possible de déroger aux présentes conditions techniques de livraison ou d'en ajouter d'autres, ŕ condition que le fabricant et l'acheteur en conviennent 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

Status
Published
Publication Date
28-Jun-2016
Current Stage
6060 - International Standard published
Start Date
30-May-2016
Completion Date
29-Jun-2016
Ref Project

RELATIONS

Buy Standard

Standard
ISO 683-1:2016 - Heat-treatable steels, alloy steels and free-cutting steels
English language
39 pages
sale 15% off
Preview
sale 15% off
Preview
Standard
ISO 683-1:2016 - Heat-treatable steels, alloy steels and free-cutting steels
English language
39 pages
sale 15% off
Preview
sale 15% off
Preview
Standard
ISO 683-1:2016 - Aciers pour traitement thermique, aciers alliés et aciers pour décolletage
French language
41 pages
sale 15% off
Preview
sale 15% off
Preview

Standards Content (sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 683-1
Third edition
2016-07-01
Heat-treatable steels, alloy steels and
free-cutting steels —
Part 1:
Non-alloy steels for quenching and
tempering·
Aciers pour traitement thermique, aciers alliés et aciers pour
décolletage —
Partie 1: Aciers non alliés pour trempe et revenu
Reference number
ISO 683-1:2016(E)
ISO 2016
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 683-1:2016(E)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© ISO 2016, Published in Switzerland

All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized otherwise in any form

or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting on the internet or an intranet, without prior

written permission. Permission can be requested from either ISO at the address below or ISO’s member body in the country of

the requester.
ISO copyright office
Ch. de Blandonnet 8 • CP 401
CH-1214 Vernier, Geneva, Switzerland
Tel. +41 22 749 01 11
Fax +41 22 749 09 47
copyright@iso.org
www.iso.org
ii © ISO 2016 – All rights reserved
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 683-1:2016(E)
Contents Page

Foreword ..........................................................................................................................................................................................................................................v

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

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

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

4 Classification and designation ............................................................................................................................................................... 3

4.1 Classification ............................................................................................................................................................................................. 3

4.2 Designation ................................................................................................................................................................................................ 3

5 Information to be supplied by the purchaser......................................................................................................................... 3

5.1 Mandatory information ................................................................................................................................................................... 3

5.2 Options and/or supplementary or special requirements .................................................................................. 4

5.3 Ordering example ................................................................................................................................................................................. 4

6 Manufacturing process .................................................................................................................................................................................. 4

6.1 General ........................................................................................................................................................................................................... 4

6.2 Deoxidation ................................................................................................................................................................................................ 5

6.3 Heat-treatment condition and surface condition at delivery ......................................................................... 5

6.3.1 Normal condition at delivery ................................................................................................................................ 5

6.3.2 Particular heat-treatment condition .................. ............................................................................................. 5

6.3.3 Particular surface conditions ................................................................................................................................ 5

6.4 Traceability of the cast ..................................................................................................................................................................... 5

7 Requirements .......................................................................................................................................................................................................... 5

7.1 Chemical composition, mechanical properties and hardenability ............................................................. 5

7.1.1 General...................................................................................................................................................................................... 5

7.1.2 Chemical composition ................................................................................................................................................. 5

7.1.3 Mechanical properties ................................................................................................................................................ 5

7.1.4 Hardenability ...................................................................................................................................................................... 6

7.1.5 Surface hardness .............................................................................................................................................................. 6

7.2 Machinability ............................................................................................................................................................................................ 6

7.3 Cold shearability .................................................................................................................................................................................... 6

7.4 Grain size ...................................................................................................................................................................................................... 6

7.5 Non-metallic inclusions ................................................................................................................................................................... 7

7.5.1 Microscopic inclusions ............................................................................................................................................... 7

7.5.2 Macroscopic inclusions .............................................................................................................................................. 7

7.6 Internal soundness .............................................................................................................................................................................. 7

7.7 Surface quality ......................................................................................................................................................................................... 7

7.8 Decarburization ..................................................................................................................................................................................... 7

7.9 Shape, dimensions and tolerances ......................................................................................................................................... 8

8 Inspection .................................................................................................................................................................................................................... 8

8.1 Testing procedures and types of documents ................................................................................................................ 8

8.2 Frequency of testing ........................................................................................................................................................................... 8

8.3 Specific inspection and testing .................................................................................................................................................. 8

8.3.1 Verification of the hardenability, hardness and mechanical properties .......................... 8

8.3.2 Visual and dimensional inspection .................................................................................................................. 9

9 Test methods ............................................................................................................................................................................................................. 9

9.1 Chemical analysis .................................................................................................................................................................................. 9

9.2 Mechanical tests ..................................................................................................................................................................................... 9

9.2.1 Tensile test ............................................................................................................................................................................ 9

9.2.2 Impact test ............................................................................................................................................................................. 9

9.3 Hardness and hardenability tests ........................................................................................................................................... 9

9.3.1 Hardness in treatment conditions +A and +S ......................................................................................... 9

9.3.2 Verification of hardenability .................................................................................................................................. 9

9.3.3 Surface hardness .............................................................................................................................................................. 9

© ISO 2016 – All rights reserved iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 683-1:2016(E)

9.4 Retests .........................................................................................................................................................................................................10

10 Marking .......................................................................................................................................................................................................................10

Annex A (normative) Ruling sections for mechanical properties .......................................................................................30

Annex B (normative) Supplementary or special requirements ............................................................................................34

Annex C (informative) Designation of steels given in this part of ISO 683 and of comparable

grades covered in various designation systems................................................................................................................36

Annex D (informative) Dimensional standards applicable to products complying with this

part of ISO 683 .....................................................................................................................................................................................................38

Bibliography .............................................................................................................................................................................................................................39

iv © ISO 2016 – All rights reserved
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 683-1:2016(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 third edition cancels and replaces the second edition (ISO 683-1:2012), 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
© ISO 2016 – All rights reserved v
---------------------- Page: 5 ----------------------
INTERNATIONAL STANDARD ISO 683-1:2016(E)
Heat-treatable steels, alloy steels and free-cutting steels —
Part 1:
Non-alloy steels for quenching and tempering·
1 Scope
This part of ISO 683 specifies the technical delivery requirements for
— semi-finished products, hot formed, e.g. blooms, billets, slabs (see Note 1),
— bars (see Note 1),
— wire rod,
— finished flat products, and
— hammer or drop forgings (see Note 1)

manufactured from the direct hardening non-alloy steels and the non-alloy flame- and induction-

hardening steels listed in Table 3 and supplied in one of the heat-treatment conditions given for the

different types of products in Table 1 and in one of the surface conditions given in Table 2.

The steels are, in general, intended for the manufacture of quenched and tempered or austempered

(see 3.2 and Note 2) and flame- or induction-hardened machine parts (see Tables 9 and 11), but can also

be partly used in the normalized condition (see Table 10).

The requirements for mechanical properties given in this part of ISO 683 are restricted to the sizes

given in Tables 9 and 10.

NOTE 1 Hammer-forged semi-finished products (blooms, billets, slabs, etc.), seamless rolled rings and

hammer-forged bars are, in the following, covered under semi-finished products or bars and not under the term

“hammer and drop forgings”.

NOTE 2 For the purposes of simplification, the term “quenched and tempered” is, unless otherwise indicated,

used in the following also for the austempered condition.

NOTE 3 For International Standards relating to steels complying with the requirements for the chemical

composition in Table 3, however, supplied in other product forms or treatment conditions than given above or

intended for special applications, and for other related International Standards, see the Bibliography.

NOTE 4 This part of ISO 683 does not apply to bright products and bars and wire rod for cold heading. For

such products, see ISO 683-18 and ISO 4954.

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

subject of an agreement between the manufacturer and purchaser 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.

© ISO 2016 – All rights reserved 1
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 683-1:2016(E)
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 148-1, Metallic materials — Charpy pendulum impact test — Part 1: Test method

ISO 377, Steel and steel products — Location and preparation of samples and test pieces for mechanical testing

ISO 404:2013, Steel and steel products — General technical delivery requirements
ISO 642, Steel — Hardenability test by end quenching (Jominy test)
ISO 643, Steels — Micrographic determination of the apparent grain size
ISO 3887, Steels — Determination of depth of decarburization
ISO 4885:— , Ferrous products — Heat treatments — Vocabulary

ISO 4948-1:1982, 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/TS 4949, Steel names based on letter symbols

ISO 4967, Steel — Determination of content of non-metallic inclusions — Micrographic method using

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

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

K, N, T)

ISO 6892-1, Metallic materials — Tensile testing - Part 1: Method of test at room temperature

ISO 6929, Steel products — Vocabulary

ISO 7788, Steel — Surface finish of hot-rolled plates and wide flats — Delivery requirements

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

rods — Technical delivery conditions
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 18265, Metallic materials — Conversion of hardness values
1) Under preparation. Stage at the time of publication: ISO/DIS 4885:2016.
2 © ISO 2016 – All rights reserved
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 683-1:2016(E)
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, and ISO 14284 and the following apply.

NOTE For deviations from these terms and definitions, see Notes 1 and 2 of Clause 1.

3.1
ruling section
section for which the specified mechanical properties 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
austempering

isothermal heat treatment for producing bainitic or ausferritic structure of a work piece

Note 1 to entry: The final cooling to ambient temperature is not at a specific rate.

[SOURCE: ISO 4885:— , 3.11]
3.3
non-alloy steel
as defined in ISO 4948-1:1982, 3.1.2
4 Classification and designation
4.1 Classification

The classification of the relevant steel grades is according to ISO 4948-1 and ISO 4948-2. Steel grades

C25, C35, C40, C45, C50, C55 and C60 are non-alloy quality steels. All other steel grades covered by this

part of ISO 683 are non-alloy special steels.
4.2 Designation

For the steel grades covered by this part of ISO 683, the steel names, as 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) quantity to be delivered;

b) designation of the product form (slab, bloom, billet, round bar, wire rod, wide flat, sheet, plate, strip,

forging, etc.)

c) either the designation of the dimensional standard and the dimensions and tolerances selected

from this (see 7.9) or, for example in the case of drop forgings, the designation of the drawing or any

other document covering the dimensions and tolerances required for the product;
2) Under preparation. Stage at the time of publication: ISO/DIS 4885:2016.
© ISO 2016 – All rights reserved 3
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 683-1:2016(E)
d) reference to this part of ISO 683, i.e. ISO 683-1;
e) designation of the steel grade, as given in Table 3;

f) standard designation for a test report 2.2 or, if required, any other type of inspection document in

accordance with ISO 10474 or another standard (e.g. regional standards EN 10204 or JIS G 0415).

5.2 Options and/or supplementary or special requirements

Several options are specified in this part of ISO 683 and listed below. If the purchaser does not indicate

any of these options, the products will be supplied in accordance with the basic specifications defined

in 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) if another surface condition than “hot worked” or a special surface quality is required, the surface

condition (see Table 2) and the surface quality (see 7.7);

c) any requirement for the hardenability (+H, +HH, +HL) for special steels (see 7.1.4 and Tables 5 to 7);

d) any supplementary requirement that shall be complied with, the symbol and, where necessary, the

details of this supplementary requirement (see Annex B);

e) any requirement for the verification of non-metallic inclusion content (see 7.5);

f) verification of hardenability and, if agreed, the information about calculation of the hardenability

(see 9.3.2);
g) any requirement regarding the permissible depth of decarburization (see 7.8);
h) suitability of bars and rod for bright drawing (see 7.7.4);
i) any requirement relating to the removal of surface defects (see 7.7.5);

j) hardness testing instead of tensile testing for normalized finished flat products in

thicknesses >10 mm for plates or >100 mm for bars (see 7.1.3) (in this case, hardness limits should

be agreed).
5.3 Ordering example

EXAMPLE Fifty 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

class L2 of ISO 1035-4 made of steel grade ISO 683-1, C45E (see Table 3) in the heat treatment condition +N (see

Table 1), surface blast cleaned (+BC) (see Table 2), product analysis/option B.5 with an inspection certificate 3.1

according to ISO 10474:
50 round bars ISO 1035 – 40,0S × 8 000L2
ISO 683-1 – C45E+N+BC option B.5
ISO 10474 – 3.1
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 to 6.4 left to the discretion of the manufacturer.
4 © ISO 2016 – All rights reserved
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 683-1:2016(E)

For minimum reduction ratio or minimum thickness deformation ratio of rolled and forged products,

see B.6.
6.2 Deoxidation
All steels shall be deoxidized.
6.3 Heat-treatment condition and surface condition at delivery
6.3.1 Normal condition at delivery

Unless otherwise agreed at the time of enquiry and order, the products shall be delivered in the

untreated, i.e. hot-worked condition.
6.3.2 Particular heat-treatment condition

If so agreed at the time of enquiry and order, the products shall be delivered in one of the heat-treatment

conditions given in Table 1, lines 3 to 7.
6.3.3 Particular surface conditions

If so agreed at the time of enquiry and order, the products shall be delivered in one of the particular

surface conditions given in Table 2, lines 3 to 6.
6.4 Traceability of the cast
Each product shall be traceable to the cast (see Clause 10).
7 Requirements
7.1 Chemical composition, mechanical properties and hardenability
7.1.1 General

Table 1 shows the combinations of usual heat-treatment conditions at delivery, product forms and

requirements as specified in Tables 3 to 11.

Except where steels are ordered in the quenched and tempered condition, this part of ISO 683 makes

for the steel types 23Mn6, 28Mn6, 36Mn6 and 42Mn6, and for the non-alloy special steels with carbon

contents equal to or higher than the contents of type C35 provisions to be supplied with or without

hardenability requirements (see Table 1, columns 8 and 9).
7.1.2 Chemical composition

The chemical composition determined by cast analysis shall comply with the values in Table 3.

Permissible deviations between the limiting values for cast analysis and the values for product analysis

are given in Table 4.

The product analysis shall be carried out when specified at the time of the enquiry and order (see B.5).

7.1.3 Mechanical properties

Where the steel is ordered without hardenability requirements, the requirements for mechanical

properties specified in Tables 8, 9 or 10 apply as appropriate for the particular heat-treatment condition.

In this case, the hardenability values given in Table 5 for special steels are for guidance purposes only.

© ISO 2016 – All rights reserved 5
---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO 683-1:2016(E)

The mechanical property values given in Tables 9 and 10 apply to test pieces in the quenched and

tempered or normalized condition, which have been taken and prepared in accordance with Figure 2 or

Figures 3 and 4 (see also footnote a to Table 1).

For steel plates of thickness >10 mm and bars >100 mm in diameter in the normalized condition (+N),

it may be agreed at the time of enquiry and order that instead of the tensile test, the hardness test

is performed at the same region where the sample for the tensile test piece would be taken from.

The hardness test should be performed and, from this, the tensile strength values can be calculated

according to ISO 18265. The calculated tensile strength shall comply with Table 10.

7.1.4 Hardenability

Where the steel is ordered using the designations given in Table 5, 6 or 7 to normal (see Table 5) or

to narrowed (see Tables 6 and 7) hardenability requirements, the values of hardenability given in

Table 5, 6 or 7, respectively, apply in addition to the requirements cited in Table 1, columns 9.1 and 9.2

(see footnote b to Table 3).
7.1.5 Surface hardness

For the surface hardness of special steels after flame or induction hardening, the specifications in

Table 11 apply.
7.2 Machinability

All steels are machinable in the condition “soft annealed”. Where improved machinability is required,

grades with a specified sulfur range and/or with a specific treatment should be ordered to improve

machinability (see also Table 1, line 7).
7.3 Cold shearability

7.3.1 Under suitable shearing conditions (avoiding local stress peaks, preheating, application of blades

with a profile adapted to that of the product, etc.), all steels are cold shearable in the soft annealed (+A)

condition.

7.3.2 Steel grades C45, C50, C55, C60, 28Mn6, 36Mn6 and 42Mn6 and the corresponding E-, R-, +H-,

+HH- and +HL grades (see Tables 3 and 5 to 7) are, under suitable conditions, also cold shearable when

being delivered in the condition “treated to improve shearability (+S)” with the hardness requirements

given in Table 8.

7.3.3 Steels C25, C30, C35, C40 and 23Mn6 and the corresponding E-, R-, +H-, +HH- and +HL-grades

(see Tables 3 and 5 to 7) are, under suitable conditions, cold shearable when being delivered in the

untreated condition.

Cold shearablity may also be assumed for the various grades of steel C45, in sizes of 80 mm and greater

in the untreated condition.
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 in accordance w
...

FINAL
INTERNATIONAL ISO/FDIS
DRAFT
STANDARD 683-1
ISO/TC 17/SC 4
Heat-treatable steels, alloy steels and
Secretariat: DIN
free-cutting steels —
Voting begins
on: 2016-03-25
Part 1:
Voting terminates
Non-alloy steels for quenching and
on: 2016-05-25
tempering·
Aciers pour traitement thermique, aciers alliés et aciers pour
décolletage —
Partie 1: Aciers non alliés pour trempe et revenu
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 683-1:2016(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 ----------------------
ISO/FDIS 683-1:2016(E)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© ISO 2016, Published in Switzerland

All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized otherwise in any form

or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting on the internet or an intranet, without prior

written permission. Permission can be requested from either ISO at the address below or ISO’s member body in the country of

the requester.
ISO copyright office
Ch. de Blandonnet 8 • CP 401
CH-1214 Vernier, Geneva, Switzerland
Tel. +41 22 749 01 11
Fax +41 22 749 09 47
copyright@iso.org
www.iso.org
ii © ISO 2016 – All rights reserved
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO/FDIS 683-1:2016(E)
Contents Page

Foreword ..........................................................................................................................................................................................................................................v

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

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

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

4 Classification and designation ............................................................................................................................................................... 3

4.1 Classification ............................................................................................................................................................................................. 3

4.2 Designation ................................................................................................................................................................................................ 3

5 Information to be supplied by the purchaser......................................................................................................................... 3

5.1 Mandatory information ................................................................................................................................................................... 3

5.2 Options and/or supplementary or special requirements .................................................................................. 4

5.3 Ordering example ................................................................................................................................................................................. 4

6 Manufacturing process .................................................................................................................................................................................. 4

6.1 General ........................................................................................................................................................................................................... 4

6.2 Deoxidation ................................................................................................................................................................................................ 5

6.3 Heat-treatment condition and surface condition at delivery ......................................................................... 5

6.3.1 Normal condition at delivery ................................................................................................................................ 5

6.3.2 Particular heat-treatment condition .................. ............................................................................................. 5

6.3.3 Particular surface conditions ................................................................................................................................ 5

6.4 Traceability of the cast ..................................................................................................................................................................... 5

7 Requirements .......................................................................................................................................................................................................... 5

7.1 Chemical composition, mechanical properties and hardenability ............................................................. 5

7.1.1 General...................................................................................................................................................................................... 5

7.1.2 Chemical composition ................................................................................................................................................. 5

7.1.3 Mechanical properties ................................................................................................................................................ 5

7.1.4 Hardenability ...................................................................................................................................................................... 6

7.1.5 Surface hardness .............................................................................................................................................................. 6

7.2 Machinability ............................................................................................................................................................................................ 6

7.3 Cold shearability .................................................................................................................................................................................... 6

7.4 Grain size ...................................................................................................................................................................................................... 6

7.5 Non-metallic inclusions ................................................................................................................................................................... 7

7.5.1 Microscopic inclusions ............................................................................................................................................... 7

7.5.2 Macroscopic inclusions .............................................................................................................................................. 7

7.6 Internal soundness .............................................................................................................................................................................. 7

7.7 Surface quality ......................................................................................................................................................................................... 7

7.8 Decarburization ..................................................................................................................................................................................... 7

7.9 Shape, dimensions and tolerances ......................................................................................................................................... 8

8 Inspection .................................................................................................................................................................................................................... 8

8.1 Testing procedures and types of documents ................................................................................................................ 8

8.2 Frequency of testing ........................................................................................................................................................................... 8

8.3 Specific inspection and testing .................................................................................................................................................. 8

8.3.1 Verification of the hardenability, hardness and mechanical properties .......................... 8

8.3.2 Visual and dimensional inspection .................................................................................................................. 9

9 Test methods ............................................................................................................................................................................................................. 9

9.1 Chemical analysis .................................................................................................................................................................................. 9

9.2 Mechanical tests ..................................................................................................................................................................................... 9

9.2.1 Tensile test ............................................................................................................................................................................ 9

9.2.2 Impact test ............................................................................................................................................................................. 9

9.3 Hardness and hardenability tests ........................................................................................................................................... 9

9.3.1 Hardness in treatment conditions +A and +S ......................................................................................... 9

9.3.2 Verification of hardenability .................................................................................................................................. 9

9.3.3 Surface hardness .............................................................................................................................................................. 9

© ISO 2016 – All rights reserved iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO/FDIS 683-1:2016(E)

9.4 Retests .........................................................................................................................................................................................................10

10 Marking .......................................................................................................................................................................................................................10

Annex A (normative) Ruling sections for mechanical properties .......................................................................................30

Annex B (normative) Supplementary or special requirements ............................................................................................34

Annex C (informative) Designation of steels given in this part of ISO 683 and of comparable

grades covered in various designation systems................................................................................................................36

Annex D (informative) Dimensional standards applicable to products complying with this

part of ISO 683 .....................................................................................................................................................................................................38

Bibliography .............................................................................................................................................................................................................................39

iv © ISO 2016 – All rights reserved
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO/FDIS 683-1:2016(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 third edition cancels and replaces the second edition (ISO 683-1:2012), of which 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
© ISO 2016 – All rights reserved v
---------------------- Page: 5 ----------------------
FINAL DRAFT INTERNATIONAL STANDARD ISO/FDIS 683-1:2016(E)
Heat-treatable steels, alloy steels and free-cutting steels —
Part 1:
Non-alloy steels for quenching and tempering·
1 Scope
This part of ISO 683 specifies the technical delivery requirements for
— semi-finished products, hot formed, e.g. blooms, billets, slabs (see Note 1),
— bars (see Note 1),
— wire rod,
— finished flat products, and
— hammer or drop forgings (see Note 1)

manufactured from the direct hardening non-alloy steels and the non-alloy flame- and induction-

hardening steels listed in Table 3 and supplied in one of the heat-treatment conditions given for the

different types of products in Table 1 and in one of the surface conditions given in Table 2.

The steels are, in general, intended for the manufacture of quenched and tempered or austempered

(see 3.2 and Note 2) and flame- or induction-hardened machine parts (see Tables 9 and 11), but can also

be partly used in the normalized condition (see Table 10).

The requirements for mechanical properties given in this part of ISO 683 are restricted to the sizes

given in Tables 9 and 10.

NOTE 1 Hammer-forged semi-finished products (blooms, billets, slabs, etc.), seamless rolled rings and

hammer-forged bars are, in the following, covered under semi-finished products or bars and not under the term

“hammer and drop forgings”.

NOTE 2 For the purposes of simplification, the term “quenched and tempered” is, unless otherwise indicated,

used in the following also for the austempered condition.

NOTE 3 For International Standards relating to steels complying with the requirements for the chemical

composition in Table 3, however, supplied in other product forms or treatment conditions than given above or

intended for special applications, and for other related International Standards, see the Bibliography.

NOTE 4 This part of ISO 683 does not apply to bright products and bars and wire rod for cold heading. For

such products, see ISO 683-18 and ISO 4954.

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

subject of an agreement between the manufacturer and purchaser 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.

© ISO 2016 – All rights reserved 1
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO/FDIS 683-1:2016(E)
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 148-1, Metallic materials — Charpy pendulum impact test — Part 1: Test method

ISO 377, Steel and steel products — Location and preparation of samples and test pieces for mechanical testing

ISO 404:2013, Steel and steel products — General technical delivery requirements
ISO 642, Steel — Hardenability test by end quenching (Jominy test)
ISO 643, Steels — Micrographic determination of the apparent grain size
ISO 3887, Steels — Determination of depth of decarburization
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/TS 4949, Steel names based on letter symbols

ISO 4967, Steel — Determination of content of non-metallic inclusions — Micrographic method using

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

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

K, N, T)

ISO 6892-1, Metallic materials — Tensile testing - Part 1: Method of test at room temperature

ISO 6929, Steel products — Vocabulary

ISO 7788, Steel — Surface finish of hot-rolled plates and wide flats — Delivery requirements

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

rods — Technical delivery conditions
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 18265, Metallic materials — Conversion of hardness values
2 © ISO 2016 – All rights reserved
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO/FDIS 683-1:2016(E)
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, and ISO 14284 and the following apply.

NOTE For deviations from these terms and definitions, see Notes 1 and 2 of Clause 1.

3.1
ruling section
section for which the specified mechanical properties 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
austempering

heat treatment for producing ADI cast iron, involving austenitizing followed by isothermal tempering at

a temperature above Ms to ensure partial transformation of the austenite to ferrite

Note 1 to entry: The final cooling to ambient temperature is not at a specific rate.

[SOURCE: ISO 4885:1996, 3.11, modified]
3.3
non-alloy steel
non-alloy steel as defined in ISO 4948-1:1982, 3.1.2
4 Classification and designation
4.1 Classification

The classification of the relevant steel grades is according to ISO 4948-1 and ISO 4948-2. Steel grades

C25, C35, C40, C45, C50, C55 and C60 are non-alloy quality steels. All other steel grades covered by this

part of ISO 683 are non-alloy special steels.
4.2 Designation

For the steel grades covered by this part of ISO 683, the steel names, as 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) quantity to be delivered;

b) designation of the product form (slab, bloom, billet, round bar, wire rod, wide flat, sheet, plate, strip,

forging, etc.)

c) either the designation of the dimensional standard and the dimensions and tolerances selected

from this (see 7.9) or, for example in the case of drop forgings, the designation of the drawing or any

other document covering the dimensions and tolerances required for the product;
d) reference to this part of ISO 683, i.e. ISO 683-1;
© ISO 2016 – All rights reserved 3
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO/FDIS 683-1:2016(E)
e) designation of the steel grade, as given in Table 3;

f) standard designation for a test report 2.2 or, if required, any other type of inspection document in

accordance with ISO 10474 or another standard (e.g. regional standards EN 10204 or JIS G 0415).

5.2 Options and/or supplementary or special requirements

Several options are specified in this part of ISO 683 and listed below. If the purchaser does not indicate

any of these options, the products will be supplied in accordance with the basic specifications defined

in 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) if another surface condition than “hot worked” or a special surface quality is required, the surface

condition (see Table 2) and the surface quality (see 7.7);

c) any requirement for the hardenability (+H, +HH, +HL) for special steels (see 7.1.4 and Tables 5 to 7);

d) any supplementary requirement that shall be complied with, the symbol and, where necessary, the

details of this supplementary requirement (see Annex B);

e) any requirement for the verification of non-metallic inclusion content (see 7.5);

f) verification of hardenability and, if agreed, the information about calculation of the hardenability

(see 9.3.2);
g) any requirement regarding the permissible depth of decarburization (see 7.8);
h) suitability of bars and rod for bright drawing (see 7.7.4);
i) any requirement relating to the removal of surface defects (see 7.7.5);

j) hardness testing instead of tensile testing for normalized finished flat products in

thicknesses >10 mm for plates or >100 mm for bars (see 7.1.3) (in this case, hardness limits should

be agreed).
5.3 Ordering example

EXAMPLE Fifty 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

class L2 of ISO 1035-4 made of steel grade ISO 683-1, C45E (see Table 3) in the heat treatment condition +N (see

Table 1), surface blast cleaned (+BC) (see Table 2), product analysis/option B.5 with an inspection certificate 3.1

according to ISO 10474:
50 round bars ISO 1035 – 40,0S × 8 000L2
ISO 683-1 – C45E+N+BC option B.5
ISO 10474 – 3.1
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 to 6.4 left to the discretion of the manufacturer.

For minimum reduction ratio or minimum thickness deformation ratio of rolled and forged products,

see B.6.
4 © ISO 2016 – All rights reserved
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO/FDIS 683-1:2016(E)
6.2 Deoxidation
All steels shall be deoxidized.
6.3 Heat-treatment condition and surface condition at delivery
6.3.1 Normal condition at delivery

Unless otherwise agreed at the time of enquiry and order, the products shall be delivered in the

untreated, i.e. hot-worked condition.
6.3.2 Particular heat-treatment condition

If so agreed at the time of enquiry and order, the products shall be delivered in one of the heat-treatment

conditions given in Table 1, lines 3 to 7.
6.3.3 Particular surface conditions

If so agreed at the time of enquiry and order, the products shall be delivered in one of the particular

surface conditions given in Table 2, lines 3 to 6.
6.4 Traceability of the cast
Each product shall be traceable to the cast (see Clause 10).
7 Requirements
7.1 Chemical composition, mechanical properties and hardenability
7.1.1 General

Table 1 shows the combinations of usual heat-treatment conditions at delivery, product forms and

requirements as specified in Tables 3 to 11.

Except where steels are ordered in the quenched and tempered condition, this part of ISO 683 makes

for the steel types 23Mn6, 28Mn6, 36Mn6 and 42Mn6, and for the non-alloy special steels with carbon

contents equal to or higher than the contents of type C35 provisions to be supplied with or without

hardenability requirements (see Table 1, columns 8 and 9).
7.1.2 Chemical composition

The chemical composition determined by cast analysis shall comply with the values in Table 3.

Permissible deviations between the limiting values for cast analysis and the values for product analysis

are given in Table 4.

The product analysis shall be carried out when specified at the time of the enquiry and order (see B.5).

7.1.3 Mechanical properties

Where the steel is ordered without hardenability requirements, the requirements for mechanical

properties specified in Tables 8, 9 or 10 apply as appropriate for the particular heat-treatment condition.

In this case, the hardenability values given in Table 5 for special steels are for guidance purposes only.

© ISO 2016 – All rights reserved 5
---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO/FDIS 683-1:2016(E)

The mechanical property values given in Tables 9 and 10 apply to test pieces in the quenched and

tempered or normalized condition, which have been taken and prepared in accordance with Figure 2 or

Figures 3 and 4 (see also footnote a to Table 1).

For steel plates of thickness >10 mm and bars >100 mm in diameter in the normalized condition (+N),

it may be agreed at the time of enquiry and order that instead of the tensile test, the hardness test

is performed at the same region where the sample for the tensile test piece would be taken from.

The hardness test should be performed and, from this, the tensile strength values can be calculated

according to ISO 18265. The calculated tensile strength shall comply with Table 10.

7.1.4 Hardenability

Where the steel is ordered using the designations given in Table 5, 6 or 7 to normal (see Table 5) or

to narrowed (see Tables 6 and 7) hardenability requirements, the values of hardenability given in

Table 5, 6 or 7, respectively, apply in addition to the requirements cited in Table 1, columns 9.1 and 9.2

(see footnote b to Table 3).
7.1.5 Surface hardness

For the surface hardness of special steels after flame or induction hardening, the specifications in

Table 11 apply.
7.2 Machinability

All steels are machinable in the condition “soft annealed”. Where improved machinability is required,

grades with a specified sulfur range and/or with a specific treatment should be ordered to improve

machinability (see also Table 1, line 7).
7.3 Cold shearability

7.3.1 Under suitable shearing conditions (avoiding local stress peaks, preheating, application of blades

with a profile adapted to that of the product, etc.), all steels are cold shearable in the soft annealed (+A)

condition.

7.3.2 Steel grades C45, C50, C55, C60, 28Mn6, 36Mn6 and 42Mn6 and the corresponding E-, R-, +H-,

+HH- and +HL grades (see Tables 3 and 5 to 7) are, under suitable conditions, also cold shearable when

being delivered in the condition “treated to improve shearability (+S)” with th
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 683-1
Troisième édition
2016-07-01
Aciers pour traitement thermique,
aciers alliés et aciers pour
décolletage —
Partie 1:
Aciers non alliés pour trempe et revenu
Heat-treatable steels, alloy steels and free-cutting steels —
Part 1: Non-alloy steels for quenching and tempering·
Numéro de référence
ISO 683-1:2016(F)
ISO 2016
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 683-1:2016(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2016

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
CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: +41 22 749 01 11
Fax: +41 22 749 09 47
E-mail: copyright@iso.org
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2016 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 683-1:2016(F)
Sommaire Page

Avant-propos ................................................................................................................................................................................................................................v

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

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

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

4 Classification et désignation .................................................................................................................................................................... 3

4.1 Classification ............................................................................................................................................................................................. 3

4.2 Désignation ................................................................................................................................................................................................ 3

5 Informations à fournir par l'acheteur ............................................................................................................................................ 3

5.1 Informations obligatoires .............................................................................................................................................................. 3

5.2 Options et/ou exigences supplémentaires ou particulières ............................................................................ 4

5.3 Exemple de commande .................................................................................................................................................................... 4

6 Procédé d'élaboration .................................................................................................................................................................................... 4

6.1 Généralités .................................................................................................................................................................................................. 4

6.2 Désoxydation ............................................................................................................................................................................................ 5

6.3 État de traitement thermique et état de surface à la livraison ...................................................................... 5

6.3.1 État normal de livraison ............................................................................................................................................ 5

6.3.2 État particulier de traitement thermique ................................................................................................... 5

6.3.3 État de surface particulier ....................................................................................................................................... 5

6.4 Traçabilité de la coulée .................................................................................................................................................................... 5

7 Exigences ...................................................................................................................................................................................................................... 5

7.1 Composition chimique, caractéristiques mécaniques et trempabilité ................................................... 5

7.1.1 Généralités ............................................................................................................................................................................ 5

7.1.2 Composition chimique ................................................................................................................................................ 5

7.1.3 Caractéristiques mécaniques ................................................................................................................................ 5

7.1.4 Trempabilité ........................................................................................................................................................................ 6

7.1.5 Dureté de la surface ........................................................................................................................................... ............ 6

7.2 Usinabilité ................................................................................................................................................................................................... 6

7.3 Aptitude au cisaillage à froid ...................................................................................................................................................... 6

7.4 Taille de grain ........................................................................................................................................................................................... 6

7.5 Inclusions non métalliques .......................................................................................................................................................... 7

7.5.1 Inclusions microscopiques ...................................................................................................................................... 7

7.5.2 Inclusions macroscopiques .................................................................................................................................... 7

7.6 Santé interne ............................................................................................................................................................................................. 7

7.7 Qualité de surface ................................................................................................................................................................................. 7

7.8 Décarburation .......................................................................................................................................................................................... 8

7.9 Forme, dimensions et tolérances ............................................................................................................................................ 8

8 Contrôle.......................................................................................................................................................................................................................... 8

8.1 Procédures d'essai et types de documents ..................................................................................................................... 8

8.2 Fréquence des essais ......................................................................................................................................................................... 8

8.3 Contrôle et essai spécifiques ....................................................................................................................................................... 9

8.3.1 Vérification de la trempabilité, de la dureté et des caractéristiques mécaniques ... 9

8.3.2 Contrôles visuels et dimensionnels ................................................................................................................. 9

9 Méthodes d'essai .................................................................................................................................................................................................. 9

9.1 Analyse chimique .................................................................................................................................................................................. 9

9.2 Essais mécaniques ............................................................................................................................................................................... 9

9.2.1 Essai de traction ............................................................................................................................................................... 9

9.2.2 Essai de résilience ........................................................................................................................................................... 9

9.3 Essais de dureté et de trempabilité ....................................................................................................................................10

9.3.1 Dureté aux états de traitement +A et +S ...................................................................................................10

9.3.2 Vérifications de la trempabilité ........................................................................................................................10

9.3.3 Dureté de la surface ........................................................................................................................................... .........10

© ISO 2016 – Tous droits réservés iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 683-1:2016(F)

9.4 Contre-essais .........................................................................................................................................................................................10

10 Marquage ...................................................................................................................................................................................................................10

Annexe A (normative) Sections déterminantes pour les caractéristiques mécaniques ..............................33

Annexe B (normative) Exigences supplémentaires ou particulières ..............................................................................36

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 ..............................................................................................................................................................................................................38

Annexe D (informative) Normes dimensionnelles applicables aux produits conformes à

cette partie de l'ISO 683 .............................................................................................................................................................................40

Bibliographie ...........................................................................................................................................................................................................................41

iv © ISO 2016 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 683-1:2016(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 troisième édition annule et remplace la deuxième édition (ISO 683-1:2012), 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
---------------------- Page: 5 ----------------------
NORME INTERNATIONALE ISO 683-1:2016(F)
Aciers pour traitement thermique, aciers alliés et aciers
pour décolletage —
Partie 1:
Aciers non alliés pour trempe et revenu
1 Domaine d'application
Cette partie de l’ISO 683 spécifie les conditions techniques de livraison des:

— demi-produits laminés à chaud, comme par exemple les blooms, billettes et brames (voir Note 1);

— barres (voir Note 1),
— fils machine,
— produits plats finis, et
— pièces forgées par martelage ou estampage (voir Note 1)

fabriqués à partir d'aciers non alliés à trempe directe et d'aciers non alliés par trempe au chalumeau et

par induction énumérés dans le Tableau 3 et livrés dans l'un des états de traitement thermique donnés

pour les différents types de produits dans le Tableau 1 et dans l'un des états de surface donnés dans le

Tableau 2.

D'une manière générale, ces aciers sont destinés à la fabrication de pièces mécaniques trempées et

revenues ou ayant subi un procédé de trempe étagée bainitique (voir 3.2 et Note 2) ou à la fabrication

de pièces mécaniques trempées par induction ou au chalumeau (voir Tableaux 9 et 11), mais ils peuvent

également être utilisés en partie à l'état normalisé (voir Tableau 10).

Les exigences en matière de caractéristiques mécaniques données dans cette partie de l’ISO 683 sont

limitées aux dimensions données dans les Tableaux 9 et 10.

NOTE 1 Les demi-produits forgés par martelage (blooms, billettes, brames, etc.), les couronnes laminées

sans soudure et les barres forgées par martelage figurent parmi les demi-produits ou les barres, et non sous

l'appellation «pièces forgées par martelage ou estampage».

NOTE 2 Dans un but de simplification, l'expression «trempé et revenu» est aussi, sauf indication contraire,

utilisée dans les parties suivantes pour l'état «trempe étagée bainitique».

NOTE 3 Pour les Normes internationales relatives aux aciers qui sont conformes aux exigences de composition

chimique du Tableau 3, mais fournis sous d’autres formes de produits ou dans des états de traitement autres

que ceux indiqués ci-dessus, ou qui sont destinés à des applications spéciales, ainsi que pour d'autres Normes

internationales analogues, voir la Bibliographie.

NOTE 4 La présente partie de l'ISO 683 ne s'applique pas aux produits transformés à froid, barres et fils

machine pour frappe à froid. Pour ces produits, voir les ISO 683-18 et ISO 4954.

Dans certains cas particuliers, il est possible de déroger aux présentes conditions techniques de

livraison ou d'en ajouter d'autres, à condition que le fabricant et l'acheteur en conviennent 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.
© ISO 2016 – Tous droits réservés 1
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 683-1:2016(F)
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 148-1, Matériaux métalliques — Essai de flexion par choc sur éprouvette Charpy — Partie 1:

Méthode d'essai

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

mécaniques

ISO 404:2013, Aciers et produits sidérurgiques — Conditions générales techniques de livraison

ISO 642, Acier — Essai de trempabilité par trempe en bout (essai Jominy)
ISO 643, Aciers — Détermination micrographique de la grosseur de grain apparente
ISO 3887, Aciers — Détermination de la profondeur de décarburation
ISO 4885:—, Matériaux ferreux — Traitements thermiques — Vocabulaire

ISO 4948-1:1982, 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/TS 4949, Désignations des aciers fondées sur des lettres symboles

ISO 4967, Aciers — Détermination de la teneur en inclusions non métalliques — Méthode micrographique à

l’aide d’images types

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

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

ISO 6892-1, Matériaux métalliques — Essai de traction — Partie 1: Méthode d'essai à température ambiante

ISO 6929, Produits en acier — Vocabulaire

ISO 7788, Acier — État de surface des tôles et larges-plats laminés à chaud — Conditions de livraison

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 18265, Matériaux métalliques — Conversion des valeurs de dureté
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, et l'ISO 14284 ainsi que les suivants s'appliquent.

NOTE Pour les variantes de ces termes et définitions, voir les Notes 1 et 2 de l'Article 1.

En cours d’élaboration. Étape au moment de la publication: ISO/DIS 4885:2016
2 © ISO 2016 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 683-1:2016(F)
3.1
section déterminante
section pour laquelle les caractéristiques mécaniques spécifiées s'appliquent

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
trempe étagée bainitique

traitement thermique isotherme pour la fabrication d'une structure bainitique ou auténo-férritique

d'une pièce à usiner

Note 1 à l'article: Le refroidissement final jusqu'à la température ambiante ne fait pas l'objet de spécifications

particulières.
[SOURCE: ISO 4885:— , 3.11]
3.3
acier non allié
défini dans l'ISO 4948 1:1982, 3.1.2
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. Les nuances d'acier C25, C35, C40, C45, C50, C55 et C60 sont des aciers de qualité non alliés. Toutes les

autres nuances d'acier concernées par cette partie de l'ISO 683 sont des aciers spéciaux 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,

large plat, feuillard, tôle, bande, pièce forgée, etc.);

c) soit la désignation de la norme dimensionnelle et les dimensions et les tolérances choisies à partir

de celle-ci (voir 7.9), soit, par exemple, dans le cas de pièces forgées par estampage, 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 683-1;
e) la désignation des nuances d'acier est donnée dans le Tableau 3;

2) En cours d’élaboration. Étape au moment de la publication: ISO/DIS 4885:2016.

© ISO 2016 – Tous droits réservés 3
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 683-1:2016(F)

f) la désignation normalisée correspondant au rapport d'essai (2.2) ou, sur demande, à tout autre

document de contrôle conforme à l'ISO 10474, ou, toute autre norme (par exemple normes

régionales EN 10204 ou JIS G 0415).
5.2 Options et/ou exigences supplémentaires ou particulières

Un certain nombre d'options sont spécifiées dans cette partie de l'ISO 683 et sont répertoriées 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 définies dans 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) Si un état de surface autre que l'état «écroui à chaud» ou une qualité particulière de surface est

requis, l'état de surface (voir Tableau 2) et la qualité de surface (voir 7.7);

c) exigences de trempabilité (+H, +HH, +HL) pour aciers spéciaux (voir 7.1.4 et Tableaux 5 à 7);

d) exigences supplémentaires qui doivent être respectées selon le symbole et, le cas échéant, les

détails de cette exigence supplémentaire (voir Annexe B);

e) exigences relatives à la vérification de la teneur en inclusions non métalliques (voir 7.5);

f) vérifications de la trempabilité et, le cas échéant, informations relatives au calcul de la trempabilité

(voir 9.3.2);
g) exigences relatives à la profondeur admissible de décarburation (voir 7.8);
h) aptitude des barres et des fils machine à un étirage à froid (voir 7.7.4);
i) exigences relatives à l'élimination des défauts superficiels (voir 7.7.5);

j) essais de dureté au lieu d'essais de traction pour produits plats finis normalisés d'une épaisseur

>10 mm pour les tôles ou >100 mm pour les barres (voir 7.1.3) (dans ce cas, il est recommandé de

convenir des limites de dureté).
5.3 Exemple de commande

EXEMPLE Cinquante barres rondes laminées à chaud avec un diamètre nominal de 40 mm et une longueur

nominale de 8 000 mm suivant l' ISO 1035-1 avec une tolérance de diamètre de classe S et de longueur de classe

L2 selon l' ISO 1035-4, fabriquées en nuance d'acier ISO 683-1, C45E (voir Tableau 3), suivant la condition de

traitement thermique +N (voir Tableau 1), une surface grenaillée (+BC) (voir Tableau 2), une analyse sur produit/

option B.5 avec un certificat d'inspection 3.1 tel que spécifié dans l'ISO 10474:

50 barres rondes ISO 1035 – 40,0S × 8 000L2
ISO 683 1 – C45E+N+BC option B.5
ISO 10474 – 3.1
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 6.4.

Pour le degré minimal de réduction ou le degré minimal de déformation de l'épaisseur sur les produits

laminés et forgés, voir B.6.
4 © ISO 2016 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 683-1:2016(F)
6.2 Désoxydation
Tous les aciers doivent être désoxydés.
6.3 État de traitement thermique et état de surface à la livraison
6.3.1 État normal de livraison

Sauf accord contraire lors de l'appel d'offres et de la commande, les produits doivent être livrés non

traités, c’est-à-dire écrouis à chaud.
6.3.2 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 7.
6.3.3 État de surface particulier

Par accord au moment de l'appel d'offres et de la commande, les produits doivent être livrés dans l'un

des états de surface particuliers spécifiés dans le Tableau 2, lignes 3 à 6.
6.4 Traçabilité de la coulée
Chaque produit doit pouvoir être retracé jusqu'à la coulée (voir Article 10).
7 Exigences
7.1 Composition chimique, caractéristiques mécaniques et trempabilité
7.1.1 Généralités

Le Tableau 1 présente les combinaisons d'états habituels de traitement thermique à la livraison, de

formes de produit et d'exigences requises aux Tableaux 3 à 11.

Sauf dans le cas où les aciers sont commandés à l'état trempé et revenu, cette partie de l’ISO 683 est

faite pour les types d'acier 23Mn6, 28Mn6, 36Mn6 et 42Mn6, ainsi que pour les aciers spéciaux non

alliés ayant une teneur en carbone égale ou supérieure à celle des composants de type C35 pouvant être

fournis avec ou sans exigences de trempabilité (voir Tableau 1, colonnes 8 et 9).

7.1.2 Composition chimique

La composition chimique déterminée par analyse de coulée doit être conforme aux valeurs présentées

dans le Tableau 3.

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 4.

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).
7.1.3 Caractéristiques mécaniques

Lorsque l'acier est commandé sans exigences de trempabilité, les exigences relatives aux caractéristiques

mécaniques spécifiées dans les Tableaux 8, 9 ou 10 s'appliquent notamment à l'état particulier du

traitement thermique.
© ISO 2016 – Tous droits réservés 5
---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO 683-1:2016(F)

Dans ce cas, les valeurs de trempabilité spécifiées dans le Tableau 5 pour les aciers spéciaux sont

données à titre d'indication seulement.

Les valeurs de caractéristique mécanique données dans les Tableaux 9 et 10 s'appliquent aux

éprouvettes à l'état trempé et revenu ou normalisé qui ont été prélevées et préparées conformément à

la Figure 2 ou aux Figure 3 et Figure 4 (voir également la note de bas de tableau a du Tableau 1).

Pour les plaques d'acier d'épaisseur supérieure à 10 mm et les barres de diamètre supérieur à 100 mm,

à l'état normalisé (+N), il peut être convenu au moment de l'appel d'offres et de la commande que l'essai

de traction soit remplacé par un essai de dureté réalisé à l'endroit où
...

Questions, Comments and Discussion

Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.