Sujets abordés
Introduction
Origine du Système de Codage
Classement des Matériaux AISI
Représentation Schématique du Système de Désignation de l’Acier AISI / SAE
Compréhension du Système de Désignation de Numérotation de l’Acier SAE / AISI
Origine du Système de codage
Le début des années 1940 a vu le développement d’un système de codage pour la classification des différents types d’aciers. Les concepteurs, les agents de traitement thermique, les dessinateurs et les ingénieurs ont pu obtenir des informations spécifiques sur les types d’acier ainsi que ses nuances. Le système de codage est connu pour sa classification efficace des aciers car il utilise les normes de l’American Iron and Steel Institute (A.I.S.I.) et de la Society of Automotive Engineers (S.A.E.).
Les aciers alliés et les aciers au carbone pendant un certain nombre d’années ont été désignés avec des nuances spécifiques par un système d’index numérique SAE /AISE à quatre chiffres. Les nuances des aciers alliés et des aciers au carbone ont été identifiées par ce système basé sur des compositions chimiques standard. Une discontinuité dans la relation entre les désignations de grade et l’AISI s’est produite à la suite de la décision prise par l’AISI de cesser d’écrire les spécifications des matériaux.
Classement des matériaux AISI
Un système de base à quatre chiffres est utilisé par le système SAE pour désigner la composition chimique des aciers alliés et des aciers au carbone. Il est possible que les nuances AISI soient citées comme des nuances SAE et très souvent, le même numéro d’identification de l’acier est présent dans les normes AISI / SAE. Un nombre à quatre chiffres est généralement donné aux aciers alliés AISI et aux aciers au carbone. L’élément d’alliage dans la spécification AISI est indiqué par les deux premiers chiffres et la quantité de carbone est indiquée par les deux derniers chiffres.
La composition chimique des aciers alliés et des aciers au carbone est expliquée plus en détail dans la figure ci-dessous à travers une représentation schématique du système de désignation de l’acier AISI / SAE.
Représentation schématique du Système de Désignation de l’acier AISI/SAE
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Les aciers inoxydables sont également inclus dans la gamme de spécifications de l’acier AISI. Les aciers inoxydables sont pourvus de numéros à trois chiffres commençant par 2, 3, 4 ou 5. Les nuances inoxydables austénitiques de la série 300 et les nuances martensitiques de la série 400 sont les spécifications populaires de l’acier inoxydable.
Ci-dessous se trouve un tableau des nuances de matériaux AISI expliquant le type d’acier indiqué par chaque numéro à quatre chiffres ainsi que ses spécifications.
Tableau 1. Catégories matérielles d’AISI
| Acier d’AISI | Spécifications | |
|---|---|---|
| Acier au carbone | 10XX | Acier au carbone ordinaire, Mn 1.00% maximum |
| 11XX | Coupe libre résultée | |
| 12XX | Coupe libre resulfurisée -rephosphorisée | |
| 15XX | Acier au carbone ordinaire, Mn 1.00-1.65% | |
| Acier au manganèse | 13XX | Mn 1.75% |
| Acier au nickel | 23XX | Ni 3.50% |
| 25XX | Ni 5.00% | |
| Acier au nickel-chrome | 31XX | Ni 1,25%, Cr 0,65-0.80% |
| 32XX | Ni 1.75%, Cr 1.07% | |
| 33XX | Ni 3.50%, Cr 1.50-1.57% | |
| 34XX | Ni 3.00%, Cr 0.77% | |
| Molybdenum Steel | 40XX | Mo 0.20-0.25% |
| 44XX | Mo 0.40-0.52% | |
| Chromium Molybdenum Steel | 41XX | Cr 0.50-0.95%, Mo 0.12-0.30% |
| Nickel Chromium Molybdenum Steel | 43XX | Ni 1.82%, Cr 0.50-0.80%, Mo 0.25% |
| 47XX | Ni 1.05%, Cr 0.45%, Mo 0.20-0.35% | |
| Nickel Molybdenum Steel | 46XX | Ni 0.85-1.82%, Mo 0.20-0.25% |
| 48XX | Ni 3.50%, Mo 0.25% | |
| Chromium Steel | 50XX | Cr 0.27-0.65% |
| 51XX | Cr 0.80-1.05% | |
| 50XXX | Cr 0.50%, C 1.00% min | |
| 51XXX | Cr 1.02%, C 1.00% min | |
| 52XXX | Cr 1.45%, C 1.00% min | |
| Chromium Vanadium Steel | 61XX | Cr 0.60-0.95%, V 0.10-0.15% |
| Tungsten Chromium Steel | 72XX | W 1.75%, Cr 0.75% |
| Nickel Chromium Molybdenum Steel | 81XX | Ni 0.30%, Cr 0.40%, Mo 0.12% |
| 86XX | Ni 0.55%, Cr 0.50%, Mo 0.20% | |
| 87XX | Ni 0.55%, Cr 0.50%, Mo 0.25% | |
| 88XX | Ni 0.55% Cr 0.50% Mo 0.35% | |
| Silicon Manganese Steel | 92XX | Si 1.40-2.00%, Mn 0.65-0.85% Cr 0.65% |
| Nickel Chromium Molybdenum Steel | 93XX | Ni 3.25%, Cr 1.20%, Mo 0.12% |
| 94XX | Ni 0.45%, Cr 0.40%, Mo 0.12% | |
| 97XX | Ni 0.55%, Cr 0.20%, Mo 0.20% | |
| 98XX | Ni 1.00%, Cr 0.80%, Mo 0.25% |
La compréhension du Système de désignation de numérotation des aciers SAE/AISI
Ci-dessous est un tableau illustrant la classification à quatre chiffres des aciers alliés par le système SAE-AISI.
Tableau 2. Four-Digit Index Classification of Alloy Steels
| SAE designation | Type |
|---|---|
| 1xxx | Carbon steels |
| 2xxx | Nickel steels |
| 3xxx | Nickel-chromium steels |
| 4xxx | Molybdenum steels |
| 5xxx | Chromium steels |
| 6xxx | Chromium-vanadium steels |
| 7xxx | Tungsten steels |
| 8xxx | Nickel-chromium-vanadium aciers |
| 9xxx | Aciers au silicium et au manganèse |
Le premier chiffre de la désignation d’acier AISI / SAE représente un groupe général de catégories d’aciers. Cela signifie que les groupes 1xxx du système SAE-AISI représentent les aciers au carbone. En raison des variations de certaines des propriétés fondamentales des aciers au carbone, ils sont en outre divisés en quatre classes. Ainsi les aciers au carbone simples sont représentés dans la série 10xx contenant un maximum de 1.00% Mn, les aciers au carbone resulfurés sont représentés dans la série 11xx, les aciers au carbone resulfurés et rephosphorés sont représentés dans la série 12xx, et les aciers au carbone à haute teneur en manganèse (jusqu’à 1,65%) non resulfurés sont représentés dans la série 15xx. Les aciers au carbone à haute teneur en manganèse non résultant sont développés pour assurer une meilleure usinabilité.
Le deuxième chiffre de la série indique la présence d’éléments majeurs, qui peuvent affecter les propriétés de l’acier. Par exemple dans l’acier 1018, le zéro de la série 10XX montre que les principaux éléments secondaires tels que le soufre ne sont pas présents. Le soufre dans l’acier assure une meilleure usinabilité, mais tous les agents d’usinage libres tels que le soufre, le plomb, le calcium, etc., ne sont pas propres ou directement prélevés sur la terre. Ces éléments d’usinage libre ne s’homogénéisent pas complètement pendant le processus de fabrication de l’acier et peuvent également provoquer des limons, des poches ou d’autres défauts pouvant affecter certaines propriétés de l’acier.
Les deux derniers chiffres indiquent que la concentration en carbone est de 0,01%. Par exemple,
SAE 1018 indique un acier au carbone non modifié contenant 0,18% de carbone.
SAE 5130 indique un acier allié au chrome contenant 1% de chrome et 0,30% de carbone.
Une lettre supplémentaire est parfois ajoutée entre les deuxième et troisième chiffres des groupes de codes tels que 11L41, 12L14 ou 50B40. La lettre L indique l’ajout de plomb (entre 0,15% et 0,35%) pour améliorer l’usinabilité de l’acier. La lettre B indique l’ajout de bore (entre 0,0005% et 0,003%) aux aciers à faible teneur en carbone pour améliorer la dureté de l’acier. De plus, les aciers de qualité marchande utilisés comme barres d’aciers laminés à chaud dans la production de pièces non critiques de machines et de structures sont désignés par le préfixe M. Les aciers alliés avec le préfixe E indiquent l’acier de four électrique et le suffixe H indiquent que l’acier a été produit aux limites de trempabilité requises.