Nuances d'acier SAE - SAE steel grades

Aciers
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Autres matériaux à base de fer

Le système de nuances d'acier SAE est un système de numérotation d' alliages standard (SAE J1086 - Numérotation des métaux et alliages) pour les nuances d'acier maintenu par SAE International .

Dans les années 1930 et 1940, l' American Iron and Steel Institute (AISI) et la SAE ont tous deux participé aux efforts visant à normaliser un tel système de numérotation pour les aciers. Ces efforts étaient similaires et se chevauchaient de manière significative. Pendant plusieurs décennies, les systèmes ont été réunis en un système commun désigné par les nuances d'acier AISI/SAE . En 1995, l'AISI a confié la maintenance future du système à la SAE car l'AISI n'a jamais écrit aucune des spécifications.

Aujourd'hui, les devis et les certifications de l'acier font généralement référence à la fois à la SAE et à l'AISI, pas toujours avec une différenciation précise. Par exemple, dans le domaine de l'alliage/de la nuance, un certificat peut faire référence à « 4140 », « AISI 4140 » ou « SAE 4140 », et dans la plupart des applications de l'industrie légère, tout ce qui précède est accepté comme adéquat et considéré comme équivalent, pour le travail à effectuer, à condition que la spécification spécifique demandée par le concepteur (par exemple, "4140 bar selon ASTM-A108 " ou "4140 bar selon AMS 6349 ") soit certifiée sur le certificat. Le numéro d'alliage est simplement un classificateur général, alors que c'est la spécification elle-même qui réduit l'acier à une norme très spécifique.

La correspondance du système de nuance d'acier SAE avec d'autres systèmes de numérotation d'alliages, tels que le système de numérotation unifié ASTM-SAE (UNS), peut être vue dans les tableaux de références croisées (y compris ceux donnés ci-dessous).

Le système AISI utilise un préfixe de lettre pour désigner le processus de fabrication de l' acier . Le préfixe « C » désigne les aciers pour four à sole ouverte , four à arc électrique ou four à oxygène de base , tandis que « E » spécifie uniquement l'acier pour four à arc électrique. Une lettre « L » dans le nom de la catégorie indique que le plomb est un ingrédient ajouté ; par exemple, 12L14 est une nuance courante qui est 1214 avec du plomb ajouté pour l'usinabilité.

Des suffixes peuvent être ajoutés à la nuance d'acier qui spécifient le processus de formage utilisé pour créer une pièce. Ceux-ci peuvent inclure le travail à froid (CDS), le travail à chaud (HR), la trempe et le revenu (Q&T) et d'autres méthodes.

Acier Carbone

Articles principaux: acier au carbone et acier allié

Les aciers au carbone et les aciers alliés sont désignés par un nombre à quatre chiffres, le premier chiffre indiquant le ou les principaux éléments d'alliage, le deuxième chiffre indiquant le ou les éléments tg (de qualité supérieure) et les deux derniers chiffres indiquant la quantité de carbone, en centièmes de pour cent ( points de base ) en poids. Par exemple, un acier 1060 est un acier au carbone ordinaire contenant 0,60% en poids de C.

Un suffixe "H" peut être ajouté à n'importe quelle désignation pour indiquer que la trempabilité est une exigence majeure. Les exigences chimiques sont assouplies mais les valeurs de dureté définies pour différentes distances sur un test Jominy .

Principales classifications de l'acier
Désignation SAE Taper
1xxx Aciers au carbone
2xxx Aciers au nickel
3xxx Aciers nickel-chrome
4xxx Aciers au molybdène
5xxx Aciers au chrome
6xxx Aciers au chrome-vanadium
7xxx Aciers au tungstène
8xxx Aciers nickel-chrome-molybdène
9xxx Aciers au silicium-manganèse
Nuances d'acier au carbone et allié
Désignation SAE Type et composition en poids
Aciers au carbone
10xx Carbone brut (Mn 1,00 % max.)
11xx Resulfuré
12xx Resulfuré et rephosphoré
15xx Carbone brut (Mn 1,00-1,65 % max.)
Aciers au manganèse
13xx Mn 1,75%
Aciers au nickel
23xx Ni 3,50%
25xx Ni 5,00%
Aciers nickel-chrome
31xx Ni 1,25%; Cr 0,65%, ou 0,80%
32xx Ni 1,75 % ; Cr 1,07%
33xx Ni 3,50%; Cr 1,50 % ou 1,57 %
34xx Ni 3,00 % ; 0,77%
Aciers au molybdène
40xx Mo 0,20 %, 0,25 % ou Mo 0,25 % et S 0,042%
44xx Mo 0,40%, ou 0,52%
Aciers au chrome-molybdène (chromoly)
41xx Cr 0,50 %, 0,80 % ou 0,95 %; Mo 0,12 %, 0,20 %, 0,25 % ou 0,30 %
Aciers nickel-chrome-molybdène
43xx Ni 1,82%; 0,50-0,80 % ; Mo 0,25%
43BVxx Ni 1,82%; Cr 0,50 % ; Mo 0,12 % ou 0,35 % ; V 0.03% min
47xx Ni 1,05%; 0,45 % ; Mo 0,20%, ou 0,35%
81xx Ni 0,30 % ; 0,40 % ; Mo 0,12%
81Bxx Ni 0,30 % ; 0,45 % ; Mo 0,12 % ; et ajouté du bore
86xx Ni 0,55 % ; Cr 0,50 % ; Lun 0,20 %
87xx Ni 0,55 % ; Cr 0,50 % ; Mo 0,25%
88xx Ni 0,55 % ; Cr 0,50 % ; Mo 0,35%
93xx Ni 3,25 % ; Cr 1,20 % ; Mo 0,12%
94xx Ni 0,45%; 0,40 % ; Mo 0,12%
97xx Ni 0,55 % ; Cr 0,20 % ; mois 0,20%
98xx Ni 1,00 % ; 0,80 % ; Mo 0,25%
Aciers au nickel-molybdène
46xx Ni 0,85%, ou 1,82%; Mo 0,20 %, ou 0,25 %
48xx Ni 3,50%; Mo 0,25%
Aciers au chrome
50xx Cr 0,27 %, 0,40 %, 0,50 % ou 0,65 %
50xxx Cr 0,50 % ; C 1,00 % min
50Bxx Cr 0,28 % ou 0,5 0 % ; et ajouté du bore
51xx Cr 0,80 %, 0,87 %, 0,92 %, 1,00 % ou 1,05 %
51xxx Cr 1,02 % ; C 1,00 % min.
51Bxx 0,80 % ; et ajouté du bore
52xxx Cr 1,45 % ; C 1,00 % min.
Aciers au chrome-vanadium
61xx Cr 0,60 %, 0,80 %, 0,95 %; V 0,10 % ou 0,15 % min.
Aciers au tungstène-chrome
72xx W 1,75% ; 0,75%
Aciers au silicium-manganèse
92xx Si 1,40 % ou 2,00 % ; Mn 0,65%, 0,82% ou 0,85% ; Cr 0,00% ou 0,65%
Aciers faiblement alliés à haute résistance
9xx Diverses qualités SAE
xxBxx Aciers au bore
xxLxx Aciers au plomb

Acier inoxydable

Article principal: acier inoxydable

Série 1xx

  • Type 102—acier inoxydable austénitique à usage général

Série 200—alliages austénitiques chrome-nickel-manganèse

  • Type 201 — austénitique durcissable par écrouissage
  • Type 202—acier inoxydable austénitique à usage général

Série 300—alliages austénitiques chrome-nickel

  • Type 301—très ductile, pour produits façonnés. Durcit également rapidement pendant le travail mécanique. Bonne soudabilité. Meilleure résistance à l'usure et résistance à la fatigue que 304.
  • Type 302 : même résistance à la corrosion que le 304, avec une résistance légèrement supérieure en raison de l'ajout de carbone.
  • Type 303 — version sans usinage du 304 par ajout de soufre et de phosphore . Également appelé « A1 » conformément à la norme ISO 3506 .
  • Type 304 — la nuance la plus courante ; l'acier inoxydable classique 18/8 (18 % de chrome, 8 % de nickel). En dehors des États-Unis, il est communément appelé "acier inoxydable A2", conformément à la norme ISO 3506 (à ne pas confondre avec l'acier à outils A2). La qualité équivalente japonaise de ce matériau est SUS304.
  • Type 304L : identique à la nuance 304 mais à teneur en carbone plus faible pour augmenter la soudabilité. Est légèrement plus faible que 304.
  • Type 304LN—identique au 304L, mais aussi de l'azote est ajouté pour obtenir un rendement et une résistance à la traction beaucoup plus élevés que le 304L.
  • Type 305 : identique au 304, mais avec plus de nickel pour réduire l'écrouissage.
  • Type 308—utilisé comme métal d'apport lors du soudage du 304.
  • Type 309 : meilleure résistance à la température que le 304, également parfois utilisé comme métal d'apport lors du soudage d'aciers dissemblables, avec l' inconel .
  • Type 310 310S — est un acier inoxydable austénitique fortement allié utilisé pour les applications à haute température. La teneur élevée en chrome et nickel confère à l'acier une excellente résistance à l'oxydation ainsi qu'une résistance élevée à haute température. Cette nuance est également très ductile et présente une bonne soudabilité permettant son utilisation généralisée dans de nombreuses applications.
  • Type 316 - le deuxième grade le plus courant (après 304) ; à usage alimentaire et chirurgical en acier inoxydable ; L'ajout de molybdène à l'alliage prévient des formes spécifiques de corrosion. Il est également connu sous le nom d'acier inoxydable de qualité marine en raison de sa résistance accrue à la corrosion par les chlorures par rapport au type 304. Le 316 est souvent utilisé pour la construction d' usines de retraitement nucléaire.
  • Le type 316L est une qualité à très faible teneur en carbone de 316, généralement utilisée dans les montres en acier inoxydable et les applications marines, ainsi que exclusivement dans la fabrication de cuves sous pression pour réacteurs à eau bouillante , en raison de sa haute résistance à la corrosion. Également appelé "A4" conformément à la norme ISO 3506.
  • Type 316Ti—variante du type 316 qui comprend du titane pour la résistance à la chaleur. Il est utilisé dans les revêtements de cheminée flexibles.
  • Type 321—similaire au 304 mais risque moindre de dégradation de la soudure due à l'ajout de titane. Voir aussi 347 avec ajout de niobium pour la désensibilisation lors du soudage.

Série 400—alliages de chrome ferritique et martensitique

  • Type 405—ferritique pour les applications de soudage
  • Type 408—résistant à la chaleur ; mauvaise résistance à la corrosion; 11% de chrome, 8% de nickel.
  • Type 409—type le moins cher ; utilisé pour les échappements d' automobiles ; ferritique (fer/chrome uniquement).
  • Type 410—martensitique (fer/chrome à haute résistance). Résistant à l'usure, mais moins résistant à la corrosion.
  • Type 416—facile à usiner grâce à l'ajout de soufre
  • Type 420 - Martensitique de qualité coutellerie ; similaire à l'acier inoxydable d'origine de Brearley. Excellente polissabilité.
  • Type 430—décoratif, par exemple, pour les garnitures automobiles ; ferritique. Bonne formabilité, mais avec une température et une résistance à la corrosion réduites.
  • Type 439 - qualité ferritique, une version de qualité supérieure du 409 utilisée pour les sections d'échappement du convertisseur catalytique. Chrome accru pour une meilleure résistance à la corrosion/oxydation à haute température.
  • Type 440—une qualité supérieure d'acier de coutellerie, avec plus de carbone, permettant une bien meilleure rétention des bords lorsqu'elle est correctement traitée thermiquement. Il peut être durci jusqu'à une dureté Rockwell 58 environ , ce qui en fait l'un des aciers inoxydables les plus durs. En raison de sa ténacité et de son coût relativement faible, la plupart des épées ou couteaux à affichage uniquement et répliques sont en acier inoxydable 440. Disponible en quatre grades :
    • Le type 440A contient le moins de carbone, ce qui en fait le plus résistant aux taches.
    • Type 440B—un peu plus de carbone que 440A.
    • Le type 440C - a la plus grande quantité de carbone des variantes du type 440. Le plus fort et considéré comme plus souhaitable dans la fabrication de couteaux que la variante de type 440A, sauf pour la plongée ou d'autres applications en eau salée. Cette variante est également plus facilement disponible que les autres variantes du type 440.
    • Type 440F—une variante de décolletage. Contient la même teneur élevée en carbone que le type 440C.
  • Type 446—Pour service à température élevée

Série 500—alliages de chrome résistants à la chaleur

Série 600—créée à l'origine pour les alliages exclusifs (qui ne reçoivent plus de numéros de grade SAE)

  • 601 à 604 : Aciers martensitiques faiblement alliés.
  • 610 à 613 : Aciers martensitiques à trempe secondaire.
  • 614 à 619 : Aciers au chrome martensitique.
  • 630 à 635 : Aciers inoxydables semi-austénitiques et martensitiques à durcissement par précipitation .
    • Le type 630 est l'acier inoxydable PH le plus courant, mieux connu sous le nom de 17-4; 17% de chrome, 4% de nickel.
  • 650 à 653 : Aciers austénitiques renforcés par travail à chaud/froid.
  • 660 à 665 : superalliages austénitiques ; toutes les nuances, à l'exception de l'alliage 661, sont renforcées par précipitation de deuxième phase.

Série 900—alliages chrome-molybdène austentiques

  • Type 904 — similaire au 316 mais avec une teneur plus élevée en chrome et molybdène pour une meilleure résistance à la corrosion

Tableau des désignations des aciers inoxydables

Désignations en acier inoxydable
La désignation Composition en poids (%)
SAE UNS Cr Ni C Mn Si P S N Autre
austénitique
201 S201000 16-18 3,5–5,5 0,15 5,5–7,5 0,75 0,06 0,03 0,25 -
202 S20200 17-19 4–6 0,15 7,5–10,0 0,75 0,06 0,03 0,25 -
205 S20500 16,5–18 1–1,75 0,12-0,25 14–15,5 0,75 0,06 0,03 0,32-0,40 -
254 S31254 20 18 0,02 max. - - - - 0,20 6 Mo; 0,75 cu ; "Super austénitique" ; Toutes les valeurs nominales
301 S30100 16-18 6–8 0,15 2 0,75 0,045 0,03 - -
302 S30200 17-19 8-10 0,15 2 0,75 0,045 0,03 0,1 -
302B S30215 17-19 8-10 0,15 2 2.0–3.0 0,045 0,03 - -
303 S30300 17-19 8-10 0,15 2 1 0,2 0,15 min. - Mo 0,60 (facultatif)
303Se S30323 17-19 8-10 0,15 2 1 0,2 0,06 - 0,15 Se min.
304 S30400 18-20 8–10,50 0,08 2 0,75 0,045 0,03 0,1 -
304L S30403 18-20 8–12 0,03 2 0,75 0,045 0,03 0,1 -
304Cu S30430 17-19 8-10 0,08 2 0,75 0,045 0,03 - 3–4 cu
304N S30451 18-20 8–10,50 0,08 2 0,75 0,045 0,03 0,10-0,16 -
305 S30500 17-19 10.50-13 0,12 2 0,75 0,045 0,03 - -
308 S30800 19–21 10-12 0,08 2 1 0,045 0,03 - -
309 S30900 22-24 12-15 0,2 2 1 0,045 0,03 - -
309S S30908 22-24 12-15 0,08 2 1 0,045 0,03 - -
310 S31000 24-26 19–22 0,25 2 1.5 0,045 0,03 - -
310S S31008 24-26 19–22 0,08 2 1.5 0,045 0,03 - -
314 S31400 23–26 19–22 0,25 2 1,5–3,0 0,045 0,03 - -
316 S31600 16-18 10-14 0,08 2 0,75 0,045 0,03 0,10 2.0–3.0 Mo
316L S31603 16-18 10-14 0,03 2 0,75 0,045 0,03 0,10 2.0–3.0 Mo
316F S31620 16-18 10-14 0,08 2 1 0,2 0,10 min. - 1,75-2,50 Mo
316N S31651 16-18 10-14 0,08 2 0,75 0,045 0,03 0,10-0,16 2.0–3.0 Mo
317 S31700 18-20 11-15 0,08 2 0,75 0,045 0,03 0,10 max. 3.0–4.0 Mo
317L S31703 18-20 11-15 0,03 2 0,75 0,045 0,03 0,10 max. 3.0–4.0 Mo
321 S32100 17-19 9-12 0,08 2 0,75 0,045 0,03 0,10 max. Ti 5(C+N) min., 0,70 max.
329 S32900 23–28 2,5–5 0,08 2 0,75 0,04 0,03 - 1–2 Mo
330 N08330 17-20 34-37 0,08 2 0,75-1,50 0,04 0,03 - -
347 S34700 17-19 9-13 0,08 2 0,75 0,045 0,030 - Nb + Ta, 10 × C min., 1 max.
348 S34800 17-19 9-13 0,08 2 0,75 0,045 0,030 - Nb + Ta, 10 × C min., 1 max., mais 0,10 Ta max. ; 0,20 ca
384 S38400 15-17 17-19 0,08 2 1 0,045 0,03 - -
La désignation Composition en poids (%)
SAE UNS Cr Ni C Mn Si P S N Autre
ferritique
405 S40500 11,5–14,5 - 0,08 1 1 0,04 0,03 - 0,1–0,3 Al, 0,60 max.
409 S40900 10,5–11,75 0,05 0,08 1 1 0,045 0,03 - Ti 6 × (C + N)
429 S42900 14-16 0,75 0,12 1 1 0,04 0,03 - -
430 S43000 16-18 0,75 0,12 1 1 0,04 0,03 - -
430F S43020 16-18 - 0,12 1,25 1 0,06 0,15 min. - 0,60 Mo (facultatif)
430FSe S43023 16-18 - 0,12 1,25 1 0,06 0,06 - 0,15 Se min.
434 S43400 16-18 - 0,12 1 1 0,04 0,03 - 0,75-1,25 Mo
436 S43600 16-18 - 0,12 1 1 0,04 0,03 - 0,75-1,25 Mo ; Nb+Ta 5 × C min., 0,70 max.
442 S44200 18–23 - 0,2 1 1 0,04 0,03 - -
446 S44600 23–27 0,25 0,2 1.5 1 0,04 0,03 - -
La désignation Composition en poids (%)
SAE UNS Cr Ni C Mn Si P S N Autre
martensitique
403 S40300 11,5–13,0 0,60 0,15 1 0,5 0,04 0,03 - -
410 S41000 11,5–13,5 0,75 0,15 1 1 0,04 0,03 - -
414 S41400 11,5–13,5 1,25-2,50 0,15 1 1 0,04 0,03 - -
416 S41600 12-14 - 0,15 1,25 1 0,06 0,15 min. - 0,060 Mo (facultatif)
416Se S41623 12-14 - 0,15 1,25 1 0,06 0,06 - 0,15 Se min.
420 S42000 12-14 - 0,15 min. 1 1 0,04 0,03 - -
420F S42020 12-14 - 0,15 min. 1,25 1 0,06 0,15 min. - 0,60 Mo max. (optionnel)
422 S42200 11,0–12,5 0,50-1,0 0,20-0,25 0,5–1,0 0,5 0,025 0,025 - 0,90-1,25 Mo ; 0,20-0,30 V ; 0,90-1,25 W
431 S41623 15-17 1,25-2,50 0,2 1 1 0,04 0,03 - -
440A S44002 16-18 - 0,60-0,75 1 1 0,04 0,03 - 0,75 Mo
440B S44003 16-18 - 0,75-0,95 1 1 0,04 0,03 - 0,75 Mo
440C S44004 16-18 - 0,95-1,20 1 1 0,04 0,03 - 0,75 Mo
La désignation Composition en poids (%)
SAE UNS Cr Ni C Mn Si P S N Autre
Résistant à la chaleur
501 S50100 4–6 - 0,10 min. 1 1 0,04 0,03 - 0,40-0,65 Mo
502 S50200 4–6 - 0,1 1 1 0,04 0,03 - 0,40-0,65 Mo
Durcissement martensitique par précipitation
630 S17400 15-17 3–5 0,07 1 1 0,04 0,03 - Cu 3-5, Ta 0,15-0,45

Acier faiblement allié à haute résistance

Article principal: acier faiblement allié à haute résistance

Voir également

Les références

Bibliographie