SAE J403-2009 SAE碳素鋼化學(xué)成分

1、國(guó)際汽車(chē)工程師協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)（SAE International）外觀車(chē)輛標(biāo)準(zhǔn)SAE J4032009年12月修訂1911年06月 頒布2009年12月 修訂代替2001年11月 J403SAE碳素鋼化學(xué)成分修訂原理a. 表1依據(jù)1002、1003、1004和1007鋼號(hào)調(diào)查，修訂了表中腳注1，添加了腳注2、4和5。b表2依據(jù)1515和1521鋼號(hào)調(diào)查，添加、修訂了其它元素腳注，因此不需引用表1。C表3A依據(jù)11V41鋼號(hào)調(diào)查，添加、修訂了其它元素腳注，因此不需引用表1。d表3B添加、修訂了其它元素腳注，因此不需引用表1。e表6添加了表1、表3A和表3B中需記錄的其它元素。由于表4和表5不適用于此部

2、分，因此將表4和表5刪除。添加了腳注3。f表4和表5修訂標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)范圍和限值(最大值下限)。1范圍1941年，SAE鋼鐵部與美國(guó)鋼鐵協(xié)會(huì)（AISI）合作，對(duì)SAE鋼成分范圍表示方法作重大改變?，F(xiàn)在所采用的這種方案大體上依據(jù)較窄的熔煉化學(xué)分析范圍和關(guān)于單個(gè)試樣的一定的成品分析偏差。該方案代替原先提供的用于SAE鋼中，然而沒(méi)有碳和其它元素的公差的固定范圍和界限值。多年來(lái)，鋼化學(xué)成分的變化已成為鋼鐵行業(yè)關(guān)心的問(wèn)題。人們認(rèn)識(shí)到在鋼的生產(chǎn)中，鋼號(hào)較少時(shí)，會(huì)改善交貨情況，并為技術(shù)、生產(chǎn)操作和質(zhì)量等方面的提高提供良好的契機(jī)，這樣可以充分開(kāi)發(fā)這些鋼號(hào)產(chǎn)品所固有特性的應(yīng)用。綜合、合理的研究目的在于確定哪一種規(guī)定的

3、鋼號(hào)最為常用和具有這種要求的成分組合的可行性。通過(guò)研究已經(jīng)選出最常用的鋼號(hào)并保留其在現(xiàn)行的修訂版。這些鋼號(hào)的熔煉分析化學(xué)成分組成范圍或界限值在表1、表2、表3A、表3B中給出，這些熔煉分析化學(xué)成分界限值或范圍應(yīng)滿(mǎn)足SAE J409中所給出的產(chǎn)品分析標(biāo)準(zhǔn)偏差。因?yàn)锳ISI不再發(fā)布鋼級(jí)標(biāo)識(shí)，所以本標(biāo)準(zhǔn)中所列的鋼級(jí)就是SAE鋼號(hào)。人們注意到除了前面提及的表中列出的化學(xué)成分外，有時(shí)，化學(xué)成分應(yīng)滿(mǎn)足特殊用途或特殊加工的要求。當(dāng)需要此類(lèi)鋼時(shí)，用以下三種方式之一來(lái)規(guī)定有要求的化學(xué)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圍。碳鋼各元素的標(biāo)準(zhǔn)熔煉分析界限值和范圍在表4中給

4、出。在這些表中，范圍指的最小和最大限定值之間的算數(shù)差（即0.19-0.25的范圍區(qū)間為0.06）。這種界限值和范圍也應(yīng)滿(mǎn)足SAE J409中給出的產(chǎn)品分析標(biāo)準(zhǔn)偏差。ISTC部門(mén)1已經(jīng)對(duì)本文中所列等級(jí)的維護(hù)開(kāi)發(fā)了一種步驟，涉及到了進(jìn)行工業(yè)上的調(diào)查來(lái)招攬投資。進(jìn)行調(diào)查的頻率視技術(shù)委員的需要而定。目前已經(jīng)建立添加或刪除現(xiàn)行等級(jí)清單中的等級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)。新加入的等級(jí)必須符合以下等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)：必須符合SAE等級(jí)規(guī)定的化學(xué)性質(zhì)；并且它必須每年至少擁有225公噸（250噸/年）的產(chǎn)量或消費(fèi)量，且至少有2個(gè)獨(dú)立的用戶(hù)或生產(chǎn)商贊助。根據(jù)SAEJ1081中的指導(dǎo)，新鋼鐵的成分被視為一種潛在標(biāo)準(zhǔn)鋼（PS），一直到新鋼生產(chǎn)量達(dá)

5、到標(biāo)準(zhǔn)鋼的生產(chǎn)或使用量的水平才可以有資格被認(rèn)為標(biāo)準(zhǔn)鋼。刪除等級(jí)要經(jīng)由等級(jí)調(diào)查的一致同意。被刪除的等級(jí)會(huì)存檔在SAEJ1249中。當(dāng)要求記錄鑄件或者熔煉分析以證明是否符合表1、2、3A或3B時(shí)，除了碳、錳、磷和硫的含量以外，也要記錄下列元素及其含量：銅、鉻、鎳、鉬和硅。當(dāng)這后5種元素中的任何一種的含量少于0.02%，分析將被記錄為“0.02%”。2.參考文獻(xiàn)2.1適用出版物下列出版物作為本規(guī)定的擴(kuò)展，構(gòu)成本技術(shù)規(guī)范的一部分。除非另有說(shuō)明，否則以最新發(fā)布的SAE出版物為準(zhǔn)。2.1.1 SAE出版物可以從SAE獲得，地址：聯(lián)邦大街400號(hào)；郵編：15096-0001；聯(lián)系電話(huà):877-606-732

6、3(美國(guó)和加拿大)或724-776-4970(美國(guó)以外),。SAEJ409 產(chǎn)品分析鋼鐵熔煉或鑄件指定化學(xué)分析的允許偏差SAEJ411 碳合金鋼SAEJ1081 潛在標(biāo)準(zhǔn)鋼SAEJ1249 舊版SAE標(biāo)準(zhǔn)及前SAE Ex-鋼SAE1268 碳合金H型鋼的粹透性SAEJ1868 精選合金鋼限制粹透性2.1.2 ISS出版物可以從ISS獲得。郵編：15086-7528；聯(lián)系電話(huà): 724-776-6040,。ISS碳合金鋼棒和半成品手冊(cè)3 化學(xué)報(bào)告要求3.1 當(dāng)要求記錄鑄件或者熔煉分析以證明是否符合表1、2、3A和3B中的化學(xué)極限時(shí)，表6中所示的元素及其

7、數(shù)量也要記錄。表1適用于鍛造半成品、熱軋及冷加工的棒材、線(xiàn)材、板材、鋼帶、薄板、焊接管、無(wú)縫鋼管的鑄件或熔煉化學(xué)范圍和極限的非再次硫化碳鋼成分UNS 號(hào)SAE 號(hào)化學(xué)成分限制, %(1) (2)C化學(xué)成分限制, %(1)Mn化學(xué)成分限制, %(1)P，最大值化學(xué)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）0.060.350.0300.050G10

8、060（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）0.150.600.0300.050G1010010100.08-0.130.30-0.600.0300.050G1012010120.10-0.150.30-0.600.0300.050G1013010130.11-0.160.30-0.600.0300.050G1015010150.13-0.180.30-0.600.0300.05

9、0G1016010160.13-0.180.60-0.900.0300.050G1017010170.15-0.200.30-0.600.0300.050G1018010180.15-0.200.60-0.900.0300.050G1019010190.15-0.200.70-1.000.0300.050G1020010200.18-0.230.30-0.600.0300.050G1021010210.18-0.230.60-0.900.0300.050G1022010220.18-0.230.70-1.000.0300.050G1023010230.20-0.250.30-0.600.030

10、0.050G1025010250.22-0.280.30-0.600.0300.050G1026010260.22-0.280.60-0.900.0300.050G1029010290.25-0.310.60-0.900.0300.050G1030010300.28-0.340.60-0.900.0300.050G1033010330.30-0.360.70-1.000.0300.050G1035010350.32-0.380.60-0.900.0300.050G1037010370.32-0.380.70-1.000.0300.050G1038010380.35-0.420.60-0.900

11、.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

12、.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.

13、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列出了硫和磷的默認(rèn)值。代用等

14、級(jí)要由買(mǎi)方和供應(yīng)商協(xié)定。扁平軋材的典型值：P0.03，S0.035。ASTM長(zhǎng)型產(chǎn)品的典型值：P0.040，S0.050。2殘余元素：用于特殊用途的殘余元素要經(jīng)買(mǎi)方和供應(yīng)商之間協(xié)定。作為參考，下表列出了元素限度的不同選擇。除非另行規(guī)定，限度都為選項(xiàng)B。*注：扁平軋材的選項(xiàng)A而言這些殘余物應(yīng)用到1060；對(duì)于更高的碳水平，殘余物要經(jīng)過(guò)買(mǎi)方和供應(yīng)高協(xié)定。*注：對(duì)于選項(xiàng)D：是在下表中沒(méi)有限制,但若含有必須報(bào)告選項(xiàng)CuNiCrMoA50.06B0.36C0.400.400.300.12D3注：鉛標(biāo)準(zhǔn)碳鋼可以有0.150.35%的鉛來(lái)改進(jìn)其機(jī)械加工性。通過(guò)在

15、等級(jí)編號(hào)的第二個(gè)和第三個(gè)數(shù)字之間加一個(gè)“L”來(lái)識(shí)別，例如10L35。修改UNS牌號(hào)是將最后數(shù)字改成“4”來(lái)表示鉛，例如，G10454。硼精細(xì)顆粒的標(biāo)準(zhǔn)鎮(zhèn)靜鋼可以添加硼來(lái)改進(jìn)其粹透性，范圍為0.00050.003%。通過(guò)在等級(jí)編號(hào)的第二個(gè)和第三個(gè)數(shù)字之間加一個(gè)“B”來(lái)識(shí)別，如10B46。修改UNS牌號(hào)是將最后數(shù)字改為“1”來(lái)表示硼，例如，G10461。銅當(dāng)要求銅時(shí)，一般指定最小0.20%。錳對(duì)于適用于結(jié)構(gòu)型鋼、板材、帶材、片材和焊接管的等級(jí)G10060和G10080，鋼中錳的限制用量分別是最大限量0.45%和最大限量0.50%，沒(méi)有最小值。硅棒材和半成品當(dāng)要求了硅的范圍和限度時(shí)，通常使用如下范圍

16、：最大限量0.10%；附加元素有關(guān)附加元素的記錄參見(jiàn)3.1節(jié)。4不能對(duì)這些等級(jí)供應(yīng)極低碳、無(wú)間隙原子穩(wěn)定鋼和非穩(wěn)定鋼。5可以對(duì)這些等級(jí)供應(yīng)極低碳、無(wú)間隙原子穩(wěn)定鋼和非穩(wěn)定鋼。表2只適用于鍛造半成品、熱軋及冷加工的棒材、板材、鋼帶、薄板、無(wú)縫鋼管的鑄件或熔煉化學(xué)范圍和極限的高錳碳鋼成分UNS 號(hào)SAE 號(hào)化學(xué)成分限制, %C化學(xué)成分限制, %Mn化學(xué)成分限制, %P，最大值化學(xué)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

17、-1.400.0300.050G1524015240.19-0.251.35-1.650.0300.050G1526015260.22-0.291.10-1.400.0300.050G1527015270.22-0.291.20-1.500.0300.050G1536015360.30-0.371.20-1.500.0300.050G1541015410.36-0.441.35-1.650.0300.050G1547015470.43-0.511.35-1.650.0300.050G1548015480.44-0.521.10-1.400.0300.050G1552015520.47-0.55

18、1.20-1.500.0300.050G1566015660.60-0.710.85-1.150.0300.0501表2列出了硫和磷的默認(rèn)值。代用等級(jí)要由買(mǎi)方和供應(yīng)商協(xié)定。扁平軋材的典型值：P0.03，S0.035。ASTM長(zhǎng)型產(chǎn)品的典型值：P0.040，S0.050。2殘余元素：用于特殊用途的殘余元素要經(jīng)買(mǎi)方和供應(yīng)商之間協(xié)定。作為參考，下表列出了元素限度的不同選擇。除非另行規(guī)定，限度都為選項(xiàng)B。*注：扁平軋材的選項(xiàng)A而言這些殘余物應(yīng)用到1060；對(duì)于更高的碳水平，殘余物要經(jīng)過(guò)買(mǎi)方和供應(yīng)高協(xié)定。*注：對(duì)于選項(xiàng)D：是在下表中沒(méi)有限制,但若含有必須報(bào)告選項(xiàng)CuNiCrMoA5

19、0.06B0.36C0.400.400.300.12D3注：鉛標(biāo)準(zhǔn)碳鋼可以有0.150.35%的鉛來(lái)改進(jìn)其機(jī)械加工性。通過(guò)在等級(jí)編號(hào)的第二個(gè)和第三個(gè)數(shù)字之間加一個(gè)“L”來(lái)識(shí)別，例如10L35。修改UNS牌號(hào)是將最后數(shù)字改成“4”來(lái)表示鉛，例如，G10454。硼精細(xì)顆粒的標(biāo)準(zhǔn)鎮(zhèn)靜鋼可以添加硼來(lái)改進(jìn)其粹透性，范圍為0.00050.003%。通過(guò)在等級(jí)編號(hào)的第二個(gè)和第三個(gè)數(shù)字之間加一個(gè)“B”來(lái)識(shí)別，如10B46。修改UNS牌號(hào)是將最后數(shù)字改為“1”來(lái)表示硼，例如，G10461。銅當(dāng)要求銅時(shí)，一般指定最小0.20%。錳對(duì)于適用于結(jié)構(gòu)型鋼、板材、帶材、片材和焊接管的等級(jí)G1006

20、0和G10080，鋼中錳的限制用量分別是最大限量0.45%和最大限量0.50%，沒(méi)有最小值。硅棒材和半成品當(dāng)要求了硅的范圍和限度時(shí)，通常使用如下范圍：最大限量0.10%；附加元素有關(guān)附加元素的記錄參見(jiàn)3.1節(jié)。4不能對(duì)這些等級(jí)供應(yīng)極低碳、無(wú)間隙原子穩(wěn)定鋼和非穩(wěn)定鋼。5可以對(duì)這些等級(jí)供應(yīng)極低碳、無(wú)間隙原子穩(wěn)定鋼和非穩(wěn)定鋼。表3A適用于鍛造半成品、熱軋與冷加工的棒材、線(xiàn)材及無(wú)縫鋼管再次硫化的碳鋼鑄件或者熔煉化學(xué)范圍和極限的自由切削碳鋼成分UNS 號(hào)SAE 號(hào)化學(xué)成分限制, %C化學(xué)成分限制, %Mn化學(xué)成分限制, %P，最大值化學(xué)成分限制, %S 化學(xué)成分限制, %V G1117011170.14

21、-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

22、.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適用于鍛造半成品、熱軋與冷加工的棒材、線(xiàn)材及無(wú)縫鋼管再次硫化的碳鋼鑄件或者熔煉化學(xué)范圍和極限的自由切削碳鋼成分UNS 號(hào)SAE 號(hào)化學(xué)成分限制, %C，最大值化學(xué)成分限制, %Mn化學(xué)成分限制,

23、 %P 化學(xué)成分限制, %S 化學(xué)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殘余元素：用于特殊用途的殘余元素要經(jīng)買(mǎi)方和供應(yīng)商之間協(xié)定。作為參考，下表列出了元素限度的不同選擇。除非另行規(guī)定，限度都為選項(xiàng)B。*注：扁平軋材的選項(xiàng)A而言這些殘余物應(yīng)用到1060；對(duì)于更高的碳水

24、平，殘余物要經(jīng)過(guò)買(mǎi)方和供應(yīng)高協(xié)定。*注：對(duì)于選項(xiàng)D：是在下表中沒(méi)有限制,但若含有必須報(bào)告選項(xiàng)CuNiCrMoA50.06B0.36C0.400.400.300.12D2注：鉛標(biāo)準(zhǔn)碳鋼可以有0.150.35%的鉛來(lái)改進(jìn)其機(jī)械加工性。通過(guò)在等級(jí)編號(hào)的第二個(gè)和第三個(gè)數(shù)字之間加一個(gè)“L”來(lái)識(shí)別，例如10L35。修改UNS牌號(hào)是將最后數(shù)字改成“4”來(lái)表示鉛，例如，G10454。硅棒材和半成品當(dāng)要求了硅的范圍和限度時(shí)，通常使用如下范圍：最大限量0.10%；附加元素有關(guān)附加元素的記錄參見(jiàn)3.1節(jié)。表4只適用于鍛造半成品、熱軋與冷加工的棒材、線(xiàn)材及無(wú)縫鋼管鑄件或熔

25、煉化學(xué)極限和范圍的碳鋼元素當(dāng)某種元素達(dá)到最大值時(shí)化學(xué)范圍和極限, %化學(xué)范圍和極限, %范圍化學(xué)范圍和極限, %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錳小于等于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

26、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條材當(dāng)用到硅時(shí)，通常采用以下的范圍和極限最大0.10；0.07-0.15；0.10-0.20；0.15-0.35；0.20-0.40；或0.30-0.60Copper銅當(dāng)用到銅時(shí)，通常采用0.20的最小含量Lead(3)鉛當(dāng)用到鉛時(shí)，通常采用的范圍為：0.15-0.35Boron硼經(jīng)過(guò)硼處理生產(chǎn)出的細(xì)粒鋼范圍硼的含量在0.0

27、005-0.003%之間1當(dāng)錳的規(guī)定最大限度不超過(guò)1.10%時(shí)，通常才可以應(yīng)用所列出的碳的范圍。當(dāng)錳的含量超過(guò)了1.10%時(shí)，通常要添加0.01含量達(dá)到所示的碳的范圍。2由于對(duì)機(jī)械加工性能的不利影響，一般不規(guī)定對(duì)再次硫化和再次磷化的鋼指定硅的范圍。3因?yàn)樵跐沧摃r(shí)，通常把鉛加入到模子或鋼包流中，因此鉛的記錄范圍只在0.150.35%之間。表5只適用于結(jié)構(gòu)的型材、板材、剛帶、薄板及焊接管的碳鋼鑄件或熔煉化學(xué)極限和范圍化學(xué)元素標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)范圍和極限, %特定范圍的極限或最大值化學(xué)范圍和極限, %范圍化學(xué)范圍和極限, %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錳小于等于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