SAE J403-2009 SAE碳素钢化学成分.doc

国际汽车工程师协会标准（SAE International）外观车辆标准SAE J4032009年12月修订1911年06月 颁布2009年12月 修订代替2001年11月 J403SAE碳素钢化学成分修订原理a. 表1依据1002、1003、1004和1007钢号调查，修订了表中脚注1，添加了脚注2、4和5。b表2依据1515和1521钢号调查，添加、修订了其它元素脚注，因此不需引用表1。C表3A依据11V41钢号调查，添加、修订了其它元素脚注，因此不需引用表1。d表3B添加、修订了其它元素脚注，因此不需引用表1。e表6添加了表1、表3A和表3B中需记录的其它元素。由于表4和表5不适用于此部分，因此将表4和表5删除。添加了脚注3。f表4和表5修订标准化学范围和限值(最大值下限)。1范围1941年，SAE钢铁部与美国钢铁协会（AISI）合作，对SAE钢成分范围表示方法作重大改变。现在所采用的这种方案大体上依据较窄的熔炼化学分析范围和关于单个试样的一定的成品分析偏差。该方案代替原先提供的用于SAE钢中，然而没有碳和其它元素的公差的固定范围和界限值。多年来，钢化学成分的变化已成为钢铁行业关心的问题。人们认识到在钢的生产中，钢号较少时，会改善交货情况，并为技术、生产操作和质量等方面的提高提供良好的契机，这样可以充分开发这些钢号产品所固有特性的应用。综合、合理的研究目的在于确定哪一种规定的钢号最为常用和具有这种要求的成分组合的可行性。通过研究已经选出最常用的钢号并保留其在现行的修订版。这些钢号的熔炼分析化学成分组成范围或界限值在表1、表2、表3A、表3B中给出，这些熔炼分析化学成分界限值或范围应满足SAE J409中所给出的产品分析标准偏差。因为AISI不再发布钢级标识，所以本标准中所列的钢级就是SAE钢号。人们注意到除了前面提及的表中列出的化学成分外，有时，化学成分应满足特殊用途或特殊加工的要求。当需要此类钢时，用以下三种方式之一来规定有要求的化学成分的元素：（a）最小限定值；（b）最大限定值；（c）最大和最小限定值所限定的范围。碳钢各元素的标准熔炼分析界限值和范围在表4中给出。在这些表中，范围指的最小和最大限定值之间的算数差（即0.19-0.25的范围区间为0.06）。这种界限值和范围也应满足SAE J409中给出的产品分析标准偏差。ISTC部门1已经对本文中所列等级的维护开发了一种步骤，涉及到了进行工业上的调查来招揽投资。进行调查的频率视技术委员的需要而定。目前已经建立添加或删除现行等级清单中的等级的标准。新加入的等级必须符合以下等级标准：必须符合SAE等级规定的化学性质；并且它必须每年至少拥有225公吨（250吨/年）的产量或消费量，且至少有2个独立的用户或生产商赞助。根据SAEJ1081中的指导，新钢铁的成分被视为一种潜在标准钢（PS），一直到新钢生产量达到标准钢的生产或使用量的水平才可以有资格被认为标准钢。删除等级要经由等级调查的一致同意。被删除的等级会存档在SAEJ1249中。当要求记录铸件或者熔炼分析以证明是否符合表1、2、3A或3B时，除了碳、锰、磷和硫的含量以外，也要记录下列元素及其含量：铜、铬、镍、钼和硅。当这后5种元素中的任何一种的含量少于0.02%，分析将被记录为“0.02%”。2.参考文献2.1适用出版物下列出版物作为本规定的扩展，构成本技术规范的一部分。除非另有说明，否则以最新发布的SAE出版物为准。2.1.1 SAE出版物可以从SAE获得，地址：联邦大街400号；邮编：15096-0001；联系电话:877-606-7323(美国和加拿大)或724-776-4970(美国以外),。SAEJ409 产品分析钢铁熔炼或铸件指定化学分析的允许偏差SAEJ411 碳合金钢SAEJ1081 潜在标准钢SAEJ1249 旧版SAE标准及前SAE Ex-钢SAE1268 碳合金H型钢的粹透性SAEJ1868 精选合金钢限制粹透性2.1.2 ISS出版物可以从ISS获得。邮编：15086-7528；联系电话: 724-776-6040,。ISS碳合金钢棒和半成品手册3 化学报告要求3.1 当要求记录铸件或者熔炼分析以证明是否符合表1、2、3A和3B中的化学极限时，表6中所示的元素及其数量也要记录。表1适用于锻造半成品、热轧及冷加工的棒材、线材、板材、钢带、薄板、焊接管、无缝钢管的铸件或熔炼化学范围和极限的非再次硫化碳钢成分UNS 号SAE 号化学成分限制, %(1) (2)C化学成分限制, %(1)Mn化学成分限制, %(1)P，最大值化学成分限制, %(1)S，最大值G10020（4）1002（4）0.02-0.040.350.0300.050G10030（4）1003（4）0.02-0.060.350.0300.050G10040（4）1004（4）0.02-0.080.350.0300.050G10050（5）1005（5）0.060.350.0300.050G10060（5）1006（5）0.080.25-0.400.0300.050G10070（4）1007（4）0.02-0.100.500.0300.050G10080*（5）1008（5）0.100.30-0.500.0300.050G10090（5）1009（5）0.150.600.0300.050G1010010100.08-0.130.30-0.600.0300.050G1012010120.10-0.150.30-0.600.0300.050G1013010130.11-0.160.30-0.600.0300.050G1015010150.13-0.180.30-0.600.0300.050G1016010160.13-0.180.60-0.900.0300.050G1017010170.15-0.200.30-0.600.0300.050G1018010180.15-0.200.60-0.900.0300.050G1019010190.15-0.200.70-1.000.0300.050G1020010200.18-0.230.30-0.600.0300.050G1021010210.18-0.230.60-0.900.0300.050G1022010220.18-0.230.70-1.000.0300.050G1023010230.20-0.250.30-0.600.0300.050G1025010250.22-0.280.30-0.600.0300.050G1026010260.22-0.280.60-0.900.0300.050G1029010290.25-0.310.60-0.900.0300.050G1030010300.28-0.340.60-0.900.0300.050G1033010330.30-0.360.70-1.000.0300.050G1035010350.32-0.380.60-0.900.0300.050G1037010370.32-0.380.70-1.000.0300.050G1038010380.35-0.420.60-0.900.0300.050G1039010390.37-0.440.70-1.000.0300.050G1040010400.37-0.440.60-0.900.0300.050G1042010420.40-0.470.60-0.900.0300.050G1043010430.40-0.470.70-1.000.0300.050G1044010440.43-0.500.30-0.600.0300.050G1045010450.43-0.500.60-0.900.0300.050G1046010460.43-0.500.70-1.000.0300.050G1049010490.46-0.530.60-0.900.0300.050G1050010500.48-0.550.60-0.900.0300.050G1053010530.48-0.550.70-1.000.0300.050G1055010550.50-0.600.60-0.900.0300.050G1060010600.55-0.650.60-0.900.0300.050G1065010650.60-0.700.60-0.900.0300.050G1070010700.65-0.750.60-0.900.0300.050G1074010740.70-0.800.50-0.800.0300.050G1075010750.70-0.800.40-0.700.0300.050G1078010780.72-0.850.30-0.600.0300.050G1080010800.75-0.880.60-0.900.0300.050G1084010840.80-0.930.60-0.900.0300.050G1085010850.80-0.930.70-1.000.0300.050G1086010860.80-0.930.30-0.500.0300.050G1090010900.85-0.980.60-0.900.0300.050G1095010950.90-1.030.30-0.500.0300.0501表1列出了硫和磷的默认值。代用等级要由买方和供应商协定。扁平轧材的典型值：P0.03，S0.035。ASTM长型产品的典型值：P0.040，S0.050。2残余元素：用于特殊用途的残余元素要经买方和供应商之间协定。作为参考，下表列出了元素限度的不同选择。除非另行规定，限度都为选项B。*注：扁平轧材的选项A而言这些残余物应用到1060；对于更高的碳水平，残余物要经过买方和供应高协定。*注：对于选项D：是在下表中没有限制,但若含有必须报告选项CuNiCrMoA50.06B0.36C0.400.400.300.12D3注：铅标准碳钢可以有0.150.35%的铅来改进其机械加工性。通过在等级编号的第二个和第三个数字之间加一个“L”来识别，例如10L35。修改UNS牌号是将最后数字改成“4”来表示铅，例如，G10454。硼精细颗粒的标准镇静钢可以添加硼来改进其粹透性，范围为0.00050.003%。通过在等级编号的第二个和第三个数字之间加一个“B”来识别，如10B46。修改UNS牌号是将最后数字改为“1”来表示硼，例如，G10461。铜当要求铜时，一般指定最小0.20%。锰对于适用于结构型钢、板材、带材、片材和焊接管的等级G10060和G10080，钢中锰的限制用量分别是最大限量0.45%和最大限量0.50%，没有最小值。硅棒材和半成品当要求了硅的范围和限度时，通常使用如下范围：最大限量0.10%；附加元素有关附加元素的记录参见3.1节。4不能对这些等级供应极低碳、无间隙原子稳定钢和非稳定钢。5可以对这些等级供应极低碳、无间隙原子稳定钢和非稳定钢。表2只适用于锻造半成品、热轧及冷加工的棒材、板材、钢带、薄板、无缝钢管的铸件或熔炼化学范围和极限的高锰碳钢成分UNS 号SAE 号化学成分限制, %C化学成分限制, %Mn化学成分限制, %P，最大值化学成分限制, %S，最大值G1515015150.13-0.181.10-1.400.0300.050G1521015210.18-0.231.10-1.400.0300.050G1522015220.18-0.241.10-1.400.0300.050G1524015240.19-0.251.35-1.650.0300.050G1526015260.22-0.291.10-1.400.0300.050G1527015270.22-0.291.20-1.500.0300.050G1536015360.30-0.371.20-1.500.0300.050G1541015410.36-0.441.35-1.650.0300.050G1547015470.43-0.511.35-1.650.0300.050G1548015480.44-0.521.10-1.400.0300.050G1552015520.47-0.551.20-1.500.0300.050G1566015660.60-0.710.85-1.150.0300.0501表2列出了硫和磷的默认值。代用等级要由买方和供应商协定。扁平轧材的典型值：P0.03，S0.035。ASTM长型产品的典型值：P0.040，S0.050。2残余元素：用于特殊用途的残余元素要经买方和供应商之间协定。作为参考，下表列出了元素限度的不同选择。除非另行规定，限度都为选项B。*注：扁平轧材的选项A而言这些残余物应用到1060；对于更高的碳水平，残余物要经过买方和供应高协定。*注：对于选项D：是在下表中没有限制,但若含有必须报告选项CuNiCrMoA50.06B0.36C0.400.400.300.12D3注：铅标准碳钢可以有0.150.35%的铅来改进其机械加工性。通过在等级编号的第二个和第三个数字之间加一个“L”来识别，例如10L35。修改UNS牌号是将最后数字改成“4”来表示铅，例如，G10454。硼精细颗粒的标准镇静钢可以添加硼来改进其粹透性，范围为0.00050.003%。通过在等级编号的第二个和第三个数字之间加一个“B”来识别，如10B46。修改UNS牌号是将最后数字改为“1”来表示硼，例如，G10461。铜当要求铜时，一般指定最小0.20%。锰对于适用于结构型钢、板材、带材、片材和焊接管的等级G10060和G10080，钢中锰的限制用量分别是最大限量0.45%和最大限量0.50%，没有最小值。硅棒材和半成品当要求了硅的范围和限度时，通常使用如下范围：最大限量0.10%；附加元素有关附加元素的记录参见3.1节。4不能对这些等级供应极低碳、无间隙原子稳定钢和非稳定钢。5可以对这些等级供应极低碳、无间隙原子稳定钢和非稳定钢。表3A适用于锻造半成品、热轧与冷加工的棒材、线材及无缝钢管再次硫化的碳钢铸件或者熔炼化学范围和极限的自由切削碳钢成分UNS 号SAE 号化学成分限制, %C化学成分限制, %Mn化学成分限制, %P，最大值化学成分限制, %S 化学成分限制, %V G1117011170.14-0.201.00-1.300.0300.08-0.13G1118011180.14-0.201.30-1.600.0300.08-0.13G1126011260.23-0.290.70-1.000.0300.08-0.13G1132011320.27-0.341.35-1.650.0300.08-0.13G1137011370.32-0.391.35-1.650.0300.08-0.13G1138011380.34-0.400.70-1.000.0300.08-0.13G1140011400.37-0.440.70-1.000.0300.08-0.13G1141011410.37-0.451.35-1.650.0300.08-0.13G1141111V410.37-0.451.35-1.650.0300.08-0.130.04-0.08G1144011440.40-0.481.35-1.650.0300.24-0.33G1146011460.42-0.490.70-1.000.0300.08-0.13G1151011510.48-0.550.70-0.900.0300.08-0.13表3B适用于锻造半成品、热轧与冷加工的棒材、线材及无缝钢管再次硫化的碳钢铸件或者熔炼化学范围和极限的自由切削碳钢成分UNS 号SAE 号化学成分限制, %C，最大值化学成分限制, %Mn化学成分限制, %P 化学成分限制, %S 化学成分限制, %Pb G1212012120.130.70-1.000.07-0.120.16-0.23G1213012130.130.70-1.000.07-0.120.24-0.33G1215012150.090.75-1.050.04-0.090.26-0.35G1214412L140.150.85-1.150.04-0.090.26-0.350.15-0.35 1残余元素：用于特殊用途的残余元素要经买方和供应商之间协定。作为参考，下表列出了元素限度的不同选择。除非另行规定，限度都为选项B。*注：扁平轧材的选项A而言这些残余物应用到1060；对于更高的碳水平，残余物要经过买方和供应高协定。*注：对于选项D：是在下表中没有限制,但若含有必须报告选项CuNiCrMoA50.06B0.36C0.400.400.300.12D2注：铅标准碳钢可以有0.150.35%的铅来改进其机械加工性。通过在等级编号的第二个和第三个数字之间加一个“L”来识别，例如10L35。修改UNS牌号是将最后数字改成“4”来表示铅，例如，G10454。硅棒材和半成品当要求了硅的范围和限度时，通常使用如下范围：最大限量0.10%；附加元素有关附加元素的记录参见3.1节。表4只适用于锻造半成品、热轧与冷加工的棒材、线材及无缝钢管铸件或熔炼化学极限和范围的碳钢元素当某种元素达到最大值时化学范围和极限, %化学范围和极限, %范围化学范围和极限, %最下限Carbon(1)碳小于等于0.25大于0.25小于等于0.40大于0.40小于等于0.55大于0.55小于等于0.80大于0.800.050.060.01Manganese锰小于等于0.40大于0.40小于等于0.50大于0.50小于等于1.600.35Phosphorus磷大于0.040小于等于0.08大于0.08小于等于0.130.030.050.030Sulfur硫大于0.05小于等于0.09大于0.09小于等于0.15大于0.15小于等于0.23大于0.23小于等于0.350.030.050.070.090.035Silicon(2) Bars硅 棒材小于等于0.15大于0.15小于等于0.20大于0.20小于等于0.30大于0.30小于等于0.600.00Rods条材当用到硅时，通常采用以下的范围和极限最大0.10；0.07-0.15；0.10-0.20；0.15-0.35；0.20-0.40；或0.30-0.60Copper铜当用到铜时，通常采用0.20的最小含量Lead(3)铅当用到铅时，通常采用的范围为：0.15-0.35Boron硼经过硼处理生产出的细粒钢范围硼的含量在0.0005-0.003%之间1当锰的规定最大限度不超过1.10%时，通常才可以应用所列出的碳的范围。当锰的含量超过了1.10%时，通常要添加0.01含量达到所示的碳的范围。2由于对机械加工性能的不利影响，一般不规定对再次硫化和再次磷化的钢指定硅的范围。3因为在浇注钢时，通常把铅加入到模子或钢包流中，因此铅的记录范围只在0.150.35%之间。表5只适用于结构的型材、板材、刚带、薄板及焊接管的碳钢铸件或熔炼化学极限和范围化学元素标准化学范围和极限, %特定范围的极限或最大值化学范围和极限, %范围化学范围和极限, %最下限Carbon(1)碳小于等于0.15大于0.15小于等于0.30大于0.30小于等于0.60大于0.60小于等于0.80大于0.80小于等于1.350.050.060.01（2）Manganese锰小于等于0.50大于0.50小于等于1.15大于1.15小于等于1.650.200.300.350.35Phosphorus磷小于等于0.08大于0.08小于等于0.150.030.050.030Sulfur硫小于等于0.08大于0.08小于等于0.15大于0.15小于等于0.23大于0.23小于等于0.330.030.050.07