ISO 683-1:2016
(Main)Heat-treatable steels, alloy steels and free-cutting steels — Part 1: Non-alloy steels for quenching and tempering·
Heat-treatable steels, alloy steels and free-cutting steels — Part 1: Non-alloy steels for quenching and tempering·
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 — Partie 1: Aciers non alliés pour trempe et revenu
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.
General Information
Relations
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 2016
© ISO 2016, Published in Switzerland
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the requester.
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ii © ISO 2016 – All rights reserved
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
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
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
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.
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
1)
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
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.
2)
[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.
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
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.
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 with a reference treatment, special
requirement B.3 shall be ordered.
If steels C35E, C35R, C45E, C45R, C50E, C50R, C55E and C55R are intended for flame or induction
hardening, special requirement B.3 shall be ordered in any case.
6 © ISO 2016 – All rights reserved
7.5 Non-metallic inclusions
7.5.1 Microscopic inclusions
The special steels shall have a certain degree of cleanness; however, verification of the non-metallic
inclusion content requires a special agreement. If there is such an agreement at the time of enquiry
and order, the microscopic non-metallic inclusion content shall be determined to an agreed procedure
and within agreed limits in accordance with ISO 4967 or another standard (e.g. regional standards
EN 10247 or JIS G 0555).
For grades with specified minimum sulfur content, the agreement should not include sulphides.
7.5.2 Macroscopic inclusions
This requirement is applicable to the verification of the macroscopic inclusions in special steels. If
verification is agreed, the method and acceptance limits shall be agreed at the time of enquiry and order.
7.6 Internal soundness
Where appropriate, requirements relating to the internal soundness of the products shall be agreed at
the time of inquiry and order (see B.4).
7.7 Surface quality
7.7.1 All products shall have a smooth surface finish appropriate to the manufacturing processes
applied.
7.7.2 Minor surface imperfections, which also may occur under normal manufacturing conditions,
such as prints originating from rolled-in scale, are not to be regarded as defects.
7.7.3 Bars and wire rod shall be delivered with surface class 1za2 according to ISO 9443 and hot-rolled
plates and wide flats shall be delivered with surface according to ISO 7788, unless otherwise agreed at
the time of enquiry and order.
Where no International Standard on the surface quality of steel products exists, detailed requirements
referring to this characteristic shall, where appropriate, be agreed at the time of enquiry and order.
It is more difficult to detect and eliminate surface discontinuities from coiled products than from cut
lengths. This should be taken into account when agreements on surface quality are made.
7.7.4 If suitability of bars and rod for bright drawing is required, this shall be agreed at the time of
enquiry and order.
7.7.5 The removal of surface defects by welding shall only be permitted with the approval of the
customer or his/her representative.
If surface discontinuities are repaired, the method and maximum depth of removal shall be agreed at
the time of enquiry and order.
7.8 Decarburization
Requirements relating to the permissible depth of decarburization may be agreed at the time of enquiry
and order.
The depth of decarburization shall be determined in accordance with the micrographic method
specified in ISO 3887.
7.9 Shape, dimensions and tolerances
The shape, dimensions and tolerances of the products shall comply with the requirements agreed at
the time of enquiry and order. The agreements shall, as far as possible, be based on corresponding
International Standards (see Annex D); otherwise, on suitable national standards.
8 Inspection
8.1 Testing procedures and types of documents
8.1.1 Products complying with this part of ISO 683 shall be ordered and delivered with one of the
inspection documents as specified in ISO 10474 (or according to another regional standard, e.g. EN 10204
or JIS G 0415). The type of document shall be agreed upon at the time of enquiry and order. If the order
does not contain any specification of this type, a test report 2.2 shall be issued.
8.1.2 If, in accordance with the agreements made at the time of enquiry and order, a test report 2.2 is
to be provided, this shall cover the following information:
a) confirmation that the material complies with the requirements of the order;
b) results of the cast analysis for all elements specified in Table 3 for the steel grade concerned.
8.1.3 If, in accordance with the agreements in the order, an inspection certificate 3.1 or 3.2 is to be
provided, the specific inspections and tests described in 8.3 and Clause 9 shall be carried out and the
results shall be confirmed in the inspection certificate.
In addition, the inspection certificate shall cover
a) confirmation that the material complies with the requirements of the order,
b) results of the cast analysis for all elements specified in Table 3 for the steel grade concerned,
c) results of all inspections and tests ordered by supplementary requirements (see Annex B), and
d) the symbol, letters or numbers relating the inspection certificate, test pieces and products to
each other.
8.2 Frequency of testing
The amount of testing, the sampling conditions and the test methods to be applied for the verification of
the requirements shall be in accordance with the requirements of Table 12.
8.3 Specific inspection and testing
8.3.1 Verification of the hardenability, hardness and mechanical properties
For steels being ordered without hardenability requirements, i.e. without the symbol, +H, +HH or +HL
in the designation, the hardness requirements or mechanical properties given for the relevant heat-
treatment condition in Table 1, column 8, subcolumn 8.2, shall, with the following exception, be verified.
The requirements given in footnote a of Table 1 (mechanical properties of reference test pieces), shall
only be verified if a supplementary requirement specified in B.1 or B.2 is ordered.
For steels being ordered with the symbol +H, +HH or +HL in the designation (see Tables 5 to 7), unless
otherwise agreed, only the hardenability requirements according to Tables 5, 6 or 7 are to be verified.
8 © ISO 2016 – All rights reserved
8.3.2 Visual and dimensional inspection
A sufficient number of products shall be inspected to ensure compliance with the specification.
9 Test methods
9.1 Chemical analysis
The choice of a suitable physical or chemical analytical method for the analysis shall be at the discretion
of the manufacturer. In cases of dispute, the method for product analysis used shall be agreed taking
into account the relevant existing International Standards.
NOTE The list of available International Standards on chemical analysis is given in ISO/TR 9769.
9.2 Mechanical tests
9.2.1 Tensile test
The tensile test shall be carried out in accordance with ISO 6892-1.
For the specified yield strength in the tables of mechanical properties in this part of ISO 683, the upper
yield strength, R , shall be determined.
eH
If a yield phenomenon is not present, the 0,2 % proof strength, R , shall be determined.
p0,2
9.2.2 Impact test
The impact test shall be carried out in accordance with ISO 148-1.
The average values of a set of three test pieces shall be equal to or greater than the specified value. One
individual value may be below the specified value, provided it is not less than 70 % of that value.
If these conditions are not satisfied, additional tests can be done according to ISO 404:2013, 8.3.4.2.
9.3 Hardness and hardenability tests
9.3.1 Hardness in treatment conditions +A and +S
For products in treatment conditions +A (soft-annealed) and +S (treated to improve shearability), the
hardness shall be measured in accordance with ISO 6506-1.
9.3.2 Verification of hardenability
Whenever available, the manufacturer has the option to verify the hardenability by calculation. The
calculation method is left to the discretion of the manufacturer. If agreed at the time of enquiry and
order, the manufacturer shall give sufficient information about the calculation for the customer to
confirm the result.
If a calculation formula is not available or in the case of dispute, an end quench hardenability test
shall be carried out in accordance with ISO 642. The temperature for quenching shall comply with the
relevant tables in this part of ISO 683. The hardness values shall be determined in accordance with
ISO 6508-1, scale C.
9.3.3 Surface hardness
The surface hardness of steels after flame and induction hardening (see Table 11) shall be determined
in accordance with ISO 6508-1, scale C.
9.4 Retests
Retests for steels for quenching and tempering and criteria are specified in ISO 404.
10 Marking
The manufacturer shall mark the products or the bundles or boxes containing the products in a suitable
way, so that the identification of the cast, the steel type and the origin of the delivery is possible
(see B.7).
Table 1 — Combinations of usual heat-treatment conditions at delivery, product forms and
requirements as specified in Tables 3 to 10
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Applicable requirements if the steel is ordered
x indicates applicable to
with the designation given in
Heat-
Table 3 Table 5, 6 or 7
Ham-
treatment
Semi-
Sym-
mer
1 condition
fin- Flat
bol
Wire and
at
ished Bars prod-
rod drop
8.1 8.2 9.1 9.2 9.3
delivery
prod- ucts
forg-
ucts
ings
none
a
2 Untreated x x x x x —
or +U
Harden-
Treated to
Table 8
ability
improve
Maxi-
+S x x — — — column
values
Chemical
shearabil-
mum
a
+S
accord-
composi-
ity
hardness
tion As in ing
accord-
4 Table 8
accord- column to
Soft
ing to
+A x x x x x column
Table 5,
ing 8.1 and
annealed
a
+A
6 or 7
to Tables 8.2
5 Normal- Mechan-
+N — x — x x Table 10
b and 4
ized ical
proper-
Quenched
ties
Not ap-
and +QT — x — x x Table 9
accord-
plicable
tempered
ing to
7 Other treatment conditions, for example certain annealing conditions to achieve a certain
structure, may be agreed at the time of enquiry and order. The condition “annealed to achieve a
Others
spheroidization of the carbides”, as required for cold heading and cold extrusion, is covered in
ISO 4954.
a
The mechanical properties specified in Table 9 for the quenched and tempered condition and in Table 10 for
the normalized condition shall be achievable after appropriate heat treatment, if so agreed at the time of enquiry
and order (for reference test pieces, see B.1 and B.2).
b
Normalizing may be replaced by normalizing forming.
10 © ISO 2016 – All rights reserved
Table 2 — Surface condition at delivery
1 2 3 4 5 6 7 8 9
x indicates, in general, applicable to
Semi- Hammer
Surface condition
finished and drop
1 Symbol Notes
Flat
at delivery
products Bars Wire rod forgings
products
(as blooms, (see Note 1
billets) to Clause 1)
Unless
None or
a
2 otherwise as hot worked x x x x x —
+HW
agreed
3 HW + pickled +PI x x x x x
Particular
HW + blast
4 +BC x x x x x
conditions
cleaned
c
supplied —
HW + rough
by b
5 +RM — x x — x
machined
agreement
6 Others — — x x x x
a
The term “hot worked” also includes the continuously cast condition (+CC) in the case of semi-finished products.
b
Until the term “rough machined” is defined by, for example machining allowances, the details are to be agreed at the
time of enquiry and order.
c
In addition, it may be agreed that the products be oiled or, where appropriate, limed or phosphated.
a, b
Table 3 — Steel grades and chemical composition (applicable to cast analysis)
c
Mass fraction
Steel
%
name
C Si Mn P S Cr Mo Ni Cu Cr+Mo+Ni
Quality steels
C25 0,22 to 0,29 0,10 to 0,40 0,40 to 0,70 0,045 0,045 0,40 0,10 0,40 0,30 0,63
C30 0,50 to 0,40 0,10 0,40 0,30 0,63
0,27 to 0,34 0,10 to 0,40 0,045 0,045
0,80
C35 0,50 to 0,40 0,10 0,40 0,30 0,63
0,32 to 0,39 0,10 to 0,40 0,045 0,045
0,80
C40 0,50 to 0,40 0,10 0,40 0,30 0,63
0,37 to 0,44 0,10 to 0,40 0,045 0,045
0,80
C45 0,50 to 0,40 0,10 0,40 0,30 0,63
0,42 to 0,50 0,10 to 0,40 0,045 0,045
0,80
C50 0,47 to 0,55 0,10 to 0,40 0,60 to 0,90 0,045 0,045 0,40 0,10 0,40 0,30 0,63
C55 0,52 to 0,60 0,10 to 0,40 0,60 to 0,90 0,045 0,045 0,40 0,10 0,40 0,30 0,63
C60 0,57 to 0,65 0,10 to 0,40 0,60 to 0,90 0,045 0,045 0,40 0,10 0,40 0,30 0,63
NOTE Elements not quoted shall not be intentionally added to the steel without the agreement of the purchaser, other than
for the purpose of finishing the heat. All reasonable precautions should be taken to prevent the addition, from scrap or other
material used in manufacture, of such elements which affect the hardenability, mechanical properties and applicability.
a
In the case of grades with specified hardenability requirements (see Tables 5 to 7), except for phosphorus and sulfur,
insignificant deviations from the limits for cast analysis are permissible; these deviations shall, however, not exceed in the
case of carbon ±0,01 % and, in all other cases, the values according to Table 4.
b
Steels with improved machinability either by higher sulfur levels up to about 0,10 % S (including controlled sulphide
morphology) or lead additions may be available on request. In the first case, the upper limit for the manganese content may
be increased by 0,15 %.
c
Maximum values unless otherwise indicated.
d
Steels may be supplied with a lower silicon content. In this case, alternative means of deoxidation shall be used.
Table 3 (continued)
c
Mass fraction
Steel
%
name
C Si Mn P S Cr Mo Ni Cu Cr+Mo+Ni
Special steels
C25E 0,035
0,22 to 0,29 0,10 to 0,40 0,40 to 0,70 0,025 0,40 0,10 0,40 0,30 0,63
C25R 0,020 to
0,040
C30E 0,035
0,50 to
0,27 to 0,34 0,10 to 0,40 0,025 0,40 0,10 0,40 0,30 0,63
C30R 0,020 to
0,80
0,040
C35E 0,035
0,50 to
0,32 to 0,39 0,10 to 0,40 0,025 0,40 0,10 0,40 0,30 0,63
C35R 0,020 to
0,80
0,040
C40E 0,035
0,50 to
0,37 to 0,44 0,10 to 0,40 0,025 0,40 0,10 0,40 0,30 0,63
C40R 0,020 to
0,80
0,040
C45E 0,035
0,50 to
0,42 to 0,50 0,10 to 0,40 0,025 0,40 0,10 0,40 0,30 0,63
C45R 0,020 to
0,80
0,040
C50E 0,035
0,47 to 0,55 0,10 to 0,40 0,60 to 0,90 0,025 0,40 0,10 0,40 0,30 0,63
C50R 0,020 to
0,040
C55E 0,035
0,52 to 0,60 0,10 to 0,40 0,60 to 0,90 0,025 0,40 0,10 0,40 0,30 0,63
C55R 0,020 to
0,040
C60E 0,035
0,57 to 0,65 0,10 to 0,40 0,60 to 0,90 0,025 0,40 0,10 0,40 0,30 0,63
C60R 0,020 to
0,040
23Mn6 0,10 to 1,30 to
0,19 to 0,26 0,025 0,035 0,40 0,10 0,40 0,30 0,63
d
0,40 1,65
28Mn6 0,10 to 1,30 to
0,25 to 0,32 0,025 0,035 0,40 0,10 0,40 0,30 0,63
d
0,40 1,65
36Mn6 0,10 to 1,30 to
0,33 to 0,40 0,025 0,035 0,40 0,10 0,40 0,30 0,63
d
0,40 1,65
42Mn6 0,10 to 1,30 to
0,39 to 0,46 0,025 0,035 0,40 0,10 0,40 0,30 0,63
d
0,40 1,65
NOTE Elements not quoted shall not be intentionally added to the steel without the agreement of the purchaser, other than
for the purpose of finishing the heat. All reasonable precautions should be taken to prevent the addition, from scrap or other
mat
...
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 2016
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Case postale 401 • Ch. de Blandonnet 8
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Fax: +41 22 749 09 47
E-mail: copyright@iso.org
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
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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
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
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
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.
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
1)
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
1)
2 © ISO 2016 – Tous droits réservés
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.
2)
[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.
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.
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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.
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 l'échantillon de l'éprouvette pour
essai de traction aurait dû être prélevé. Il convient de réaliser l'essai de dureté, à partir duquel les
valeurs de l'essai de traction peuvent être calculées conformément à l'ISO 18265. Il faut que la résistance
à la traction calculée soit conforme au Tableau 10.
7.1.4 Trempabilité
Lorsque l'acier est commandé en utilisant les désignations données dans le Tableau 5, 6 ou 7, pour les
exigences de trempabilité normales (voir Tableau 5) ou pour les exigences de trempabilité réduites (voir
Tableaux 6 et 7), les valeurs de trempabilité spécifiées au Tableau 5, 6 ou 7, s'appliquent respectivement
en plus des exigences citées au Tableau 1, colonnes 9.1 et 9.2 (voir note de bas de tableau b au Tableau 3).
7.1.5 Dureté de la surface
Pour la dureté des zones superficielles de trempe des aciers spéciaux pour trempe au chalumeau ou par
induction, les spécifications du Tableau 11 s'appliquent.
7.2 Usinabilité
Tous les aciers à l'état «adouci» sont usinables. Lorsqu'une usinabilité plus importante est nécessaire,
il convient de commander des nuances avec une gamme de soufre spécifiée et/ou avec un traitement
spécifique pour améliorer l’usinabilité (voir également Tableau 1, ligne 7).
7.3 Aptitude au cisaillage à froid
7.3.1 Dans des conditions de cisaillage appropriées (pas de crête de contraintes localisées,
préchauffage, utilisation de lames de profil adapté à celui du produit, etc.), tous les aciers sont cisaillables
à froid à l'état adouci (+A).
7.3.2 Les nuances d'acier C45, C50, C55, C60, 28Mn6, 36Mn6 et 42Mn6 ainsi que les symboles E-,
R-, +H-, +HH- et +HL correspondantes (voir Tableau 3 et Tableaux 5 à 7) sont, dans des conditions
appropriées, aussi cisaillables à froid si elles sont livrées à l'état «traité pour une meilleure aptitude au
cisaillage (+S)» en respectant les exigences de dureté données au Tableau 8.
7.3.3 Les aciers C25, C30, C35, C40 et 23Mn6 ainsi que les symboles E-, R-, +H-, +HH- et +HL-
correspondantes (voir Tableau 3 et Tableaux 5 à 7) sont, dans des conditions appropriées, cisaillables à
froid s'ils sont livrés à l'état non traité.
L'aptitude au cisaillage à froid peut également être considérée comme acquise pour les différentes
nuances d'acier C45, dans les dimensions supérieures à 80 mm et à l'état non traité.
7.4 Taille de grain
Sauf accord contraire lors de l'appel d'offres et de la commande, la grosseur de grain doit être laissée
au choix du fabricant. Si une structure à grains fins est souhaitée conformément à un traitement de
référence, l'exigence particulière B.3 doit être mentionnée à la commande.
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Si les aciers C35E, C35R, C45E, C45R, C50E, C50R, C55E et C55R sont destinés à la trempe au chalumeau
ou par induction, l'exigence particulière B.3 doit dans tous les cas être mentionnée à la commande.
7.5 Inclusions non métalliques
7.5.1 Inclusions microscopiques
Les aciers spéciaux doivent avoir un certain degré de pureté, toutefois, la preuve de la teneur en
inclusions non métalliques doit faire l'objet d'un accord spécial. S'il y a un accord au moment de l'appel
d'offres et de la commande, la teneur en inclusions microscopiques non métalliques doit être déterminée
conformément à la procédure convenue et dans les limites convenues selon la norme ISO 4967 ou
d'autres normes (par exemple normes régionales EN 10247 ou JIS G 0555).
Pour les nuances à faible teneur en soufre spécifiée, il convient que l’accord n’inclue pas les sulfures.
7.5.2 Inclusions macroscopiques
Cette exigence est applicable à la vérification de la teneur inclusionnaire macroscopique dans des aciers
spéciaux. Si une vérification est demandée, la méthode et les limites d’acceptations doivent faire l’objet
d’un accord au moment de l’appel d’offres et de la commande.
7.6 Santé interne
Le cas échéant, les exigences relatives à la santé interne des produits doivent être convenues à la date
de l'appel d'offres et de la commande (voir B.4).
7.7 Qualité de surface
7.7.1 Tous les produits doivent avoir une finition de surface lisse adaptée aux processus de fabrication
utilisés.
7.7.2 Les imperfections superficielles mineures qui peuvent également se produire dans des conditions
normales d'élaboration, telles que des traces provoquées par incrustation de calamine, ne doivent pas
être considérées comme des défauts.
7.7.3 Les barres et les fils machine doivent être livrés avec un état de surface de classe 1za2
conformément à l'ISO 9443 et les tôles laminées à chaud et les larges plats doivent être livrés avec une
surface définie dans l'ISO 7788, sauf accord contraire lors de l'appel d'offres et de la commande.
Lorsqu'il n'existe aucune Norme internationale sur la qualité de surface des produits en acier, des
exigences détaillées concernant cette caractéristique doivent, le cas échéant, être convenues au moment
de l'appel d'offres et de la commande.
Il est plus difficile de déceler et d'éliminer les discontinuités superficielles sur les bobines que sur les
barres. Il convient de tenir compte de ce facteur dans les accords sur la qualité de surface des produits.
7.7.4 Si l'aptitude des barres et des fils machine à l'étirage à froid est nécessaire, elle doit être convenue
au moment de l'appel d'offres et de la commande.
7.7.5 L'élimination par soudage des défauts superficiels ne doit être permise qu'avec l'accord du client
ou de son représentant.
Si les discontinuités superficielles sont réparées, la méthode utilisée et la profondeur maximale
d'élimination doivent être convenues au moment de l'appel d'offres et de la commande.
7.8 Décarburation
Les exigences relatives à la profondeur admissible de décarburation peuvent être convenues au moment
de l'appel d'offres et de la commande.
La profondeur de décarburation doit être déterminée conformément à la méthode micrographique
présentée dans l'ISO 3887.
7.9 Forme, dimensions et tolérances
La forme, les dimensions et les tolérances des produits doivent être conformes aux exigences convenues
au moment de l'appel d'offres et de la commande. Les accords doivent, dans la mesure du possible, être
fondés selon les Normes internationales correspondantes (voir Annexe D); autrement, selon les Normes
nationales applicables.
8 Contrôle
8.1 Procédures d'essai et types de documents
8.1.1 Les produits conformes à cette partie de l'ISO 683 doivent être commandés et livrés avec l'un
des documents de contrôle spécifiés dans l'ISO 10474 (ou décrits dans d'autres normes régionales, par
exemple, l'EN 10204 ou JIS G 0415). Le type du document doit être convenu au moment de l'appel d'offres
et de la commande. Si la commande ne contient aucune spécification relative au type du document, un
rapport d'essai 2.2 doit être délivré.
8.1.2 Si, conformément aux accords passés au moment de l'appel d'offres et de la commande, un
rapport d'essai 2.2 doit être fourni, ce dernier doit contenir les informations suivantes:
a) la confirmation que les matériaux sont conformes aux exigences formulées dans la commande;
b) les résultats de l'analyse de coulée pour tous les éléments spécifiés dans le Tableau 3 pour la nuance
d'acier concernée.
8.1.3 Si, conformément aux accords passés lors de la commande, un certificat d’inspection 3.1 ou 3.2
doit être fourni, les contrôles et essais spécifiques indiqués au paragraphe 8.3 et à l'Article 9 doivent être
réalisés et les résultats consignés dans le document de contrôle.
En outre, le certificat d’inspection doit contenir les informations suivantes:
a) la confirmation que les matériaux sont conformes aux exigences formulées dans la commande;
b) les résultats de l'analyse de coulée pour tous les éléments spécifiés dans le Tableau 3 pour la nuance
d'acier concernée;
c) les résultats de tous les contrôles et essais requis par les exigences supplémentaires (voir
Annexe B), et;
d) les symboles alphanumériques, reliant entre eux les certificats d'inspection, les éprouvettes et les
produits.
8.2 Fréquence des essais
Le nombre d'essais, les conditions d’échantillonnage et les méthodes d’essai à appliquer pour la
vérification des exigences doivent être tels qu’indiqués dans le Tableau 12.
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8.3 Contrôle et essai spécifiques
8.3.1 Vérification de la trempabilité, de la dureté et des caractéristiques mécaniques
Pour les aciers commandés sans exigences de trempabilité c'est-à-dire sans les symboles +H, +HH
ou +HL dans la désignation, les exigences en matière de dureté ou de caractéristiques mécaniques
spécifiées dans le Tableau 1, colonne 8, sous-colonne 8.2 pour l'état de traitement thermique approprié,
doivent être vérifiées avec l'exception suivante. L'exigence spécifiée dans la note de bas de tableau a du
Tableau 1 (caractéristiques mécaniques des éprouvettes de référence), doit uniquement être vérifiée si
une exigence supplémentaire spécifiée B.1 ou B.2 est mentionnée au moment de la commande.
Pour les aciers commandés avec le symbole +H, +HH ou +HL dans la désignation (voir Tableaux 5 à 7),
seules les exigences de trempabilité conformes au Tableau 5, 6 ou 7 doivent être vérifiées, sauf accord
contraire.
8.3.2 Contrôles visuels et dimensionnels
Un nombre suffisant de produits doit être contrôlé afin d’assurer leur conformité aux spécifications.
9 Méthodes d'essai
9.1 Analyse chimique
La méthode d'analyse physique ou chimique appropriée doit être laissée au choix du fabricant. En cas
de litige, la méthode d'analyse sur produit utilisée doit être convenue en tenant compte des Normes
internationales existantes appropriées.
NOTE La liste des Normes internationales disponibles relatives aux analyses chimiques est donnée dans
l'ISO/TR 9769.
9.2 Essais mécaniques
9.2.1 Essai de traction
L'essai de traction doit être réalisé conformément à l'ISO 6892-1.
Pour la limite supérieure d'écoulement spécifiée dans les tableaux relatifs aux caractéristiques
mécaniques de cette partie de l’ISO 683, la limite supérieure d'écoulement (R ) doit être déterminée.
eH
Si aucun phénomène d'écoulement n'apparaît, la limite conventionnelle d'élasticité (R ) de 0,2 % doit
p0,2
être déterminée.
9.2.2 Essai de résilience
L'essai de résilience doit être réalisé conformément à l'ISO 148-1.
La valeur moyenne d’un ensemble de trois éprouvettes d'essai doit être supérieure ou égale à la valeur
spécifiée. Une valeur individuelle peut être inférieure à la valeur spécifiée, à condition qu'elle ne soit
pas inférieure de 70 % de cette valeur.
Si ces conditions ne sont pas satisfaites, des essais supplémentaires peuvent être réalisés conformément
à l'ISO 404:2013, 8.3.4.2.
9.3 Essais de dureté et de trempabilité
9.3.1 Dureté aux états de traitement +A et +S
Pour les produits aux états de traitement +A (adouci) et +S (traité pour une meilleure aptitude au
cisaillage), la dureté doit être mesurée conformément à l'ISO 6506 1.
9.3.2 Vérifications de la trempabilité
Autant que possible le fabricant a l’option de vérifier par le calcul la trempabilité. La méthode de calcul
est laissée à la discrétion du fabricant. En cas d'accord au moment de l’appel d’offres et de la commande,
le fabricant doit donner des informations suffisantes concernant le calcul pour que le client puisse en
confirmer le résultat.
Si aucune formule de calcul n'est disponible, ou en cas de litige, un essai de trempabilité en bout doit
être réalisé conformément à l’ISO 642. La température de trempe doit être conforme aux tableaux
correspondants de cette partie de l'ISO 683. Les valeurs de dureté doivent être déterminées
conformément à l’ISO 6508-1, échelle C.
9.3.3 Dureté de la surface
La dureté de la surface des aciers pour trempe par induction et au chalumeau (voir Tableau 11) doit être
déterminée conformément à l'ISO 6508 1, échelle C.
9.4 Contre-essais
Les critères et contre-essais des aciers pour trempe et revenu sont spécifiés dans l'ISO 404.
10 Marquage
Le fabricant doit identifier les produits, les fardeaux ou les caisses de manière appropriée et de façon à
pouvoir déterminer la coulée, le type d'acier et l'origine de la livraison (voir B.7).
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Tableau 1 — Combinaisons d'états habituels de traitement thermique à la livraison, de formes de produit et d'exigences conformément aux
Tableaux 3 à 10
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Exigences applicables si l'acier est commandé
x = applicable à
dans la désignation donnée au
État de
Pièces Tableau 3 Tableau 5, 6 ou 7
traite-
forgées
ment Sym-
Demi- Fils par mar-
ther- bole
Produits
pro- Barres ma- telage
mique à la
plats
8.1 8.2 9.1 9.2 9.3
duits chine et
livraison
estam-
page
néant
a
2 Non traité x x x x x —
ou +U
Traité
pour une
Tableau 8
meilleure
Compo-
3 +S x x — — — colonne
aptitude
Dureté
a
si-tion
+S
Valeurs de trempabilité selon le
au cisail-
maximale
chimique
Tableau 5, 6 ou 7
Comme dans les
lage
selon
selon les
colonnes 8.1 et 8.2
Ta- Tableau 8
4 adouci +A x x x x x bleaux 3 colonne
a
et 4 +A
Normali-
Caracté-
5 +N — x — x x Tableau 10
b
sé
ristiques
mécaniques
Trempé
6 +QT — x — x x Tableau 9 Non applicable
selon
et revenu
Autres états de traitement, par exemple certains états adoucis pour obtenir une structure spécifique, peuvent être convenus au moment de l'ap-
7 Autres pel d'offres et de la commande. L'état «adouci pour obtenir une globularisation des carbures», tel qu'il est requis pour frappe à froid et extrusion
à froid, est repris dans l'ISO 4954.
a
Les caractéristiques mécaniques spécifiées dans le Tableau 9 pour l'état trempé et revenu et dans le Tableau 10 pour l'état normalisé doivent être réalisables après un
traitement thermique approprié, suivant accord lors de l'appel d'offres et de la commande (pour une éprouvette de référence, voir B.1 et B.2).
b
La normalisation peut être remplacée par formage normalisé.
Tableau 2 — État de surface à la livraison
1 2 3 4 5 6 7 8 9
x = applicable en général à
Pièces for-
gées
par marte-
Demi-
État de surface
lage
1 Symbole Notes
produits Fils Produits
à la livraison
Barres ou estam-
(blooms, machine plats
page
billettes)
(voir Note 1
de l'Ar-
ticle 1)
Sauf accord Écroui à Néant ou
a
2 x x x x x —
contraire chaud +HW
HW +
3 +PI x x x x x
décapé
Conditions
HW + gre-
4 +BC x x x x x
particulières
naillé c
—
fournies
HW + ébau-
après accord b
5 +RM — x x — x
ché
6 Autres — — x x x x
a
L'expression «écroui à chaud» comprend également l'état
...
Questions, Comments and Discussion
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