ISO 3581:2023
(Main)Welding consumables — Covered electrodes for manual metal arc welding of stainless and heat-resisting steels — Classification
Welding consumables — Covered electrodes for manual metal arc welding of stainless and heat-resisting steels — Classification
This document specifies requirements for classification of covered electrodes, based on the all-weld metal chemical composition, the type of electrode covering and other electrode properties, and the all-weld metal mechanical properties, in the as-welded or heat-treated conditions, for manual metal arc welding of stainless and heat-resisting steels. This document is a combined standard providing for classification utilizing a system based upon classification according to nominal composition or utilizing a system based upon classification according to alloy type. a) Paragraphs and tables which carry the label “classification according to nominal composition-A” or “ISO 3581-A” are applicable only to products classified to that system. b) Paragraphs and tables which carry the label “classification according to alloy type-B” or “ISO 3581-B” are applicable only to products classified to that system. c) Paragraphs and tables which carry neither label are applicable to products classified according to either or both systems. Annex B gives information on considerations on weld metal ferrite content.
Produits consommables pour le soudage — Électrodes enrobées pour le soudage manuel à l'arc des aciers inoxydables et résistant aux températures élevées — Classification
Le présent document spécifie les exigences relatives à la classification des électrodes enrobées destinées au soudage manuel à l'arc des aciers inoxydables et résistant aux températures élevées, basée sur la composition chimique du métal fondu hors dilution, sur le type d'enrobage d'électrode et d'autres propriétés de l'électrode, ainsi que sur les propriétés mécaniques du métal fondu hors dilution, à l'état brut de soudage ou traité thermiquement. Le présent document est une norme mixte qui permet une classification utilisant un système basé sur la classification d'après la composition nominale ou utilisant un système basé sur la classification d'après le type d'alliage. a) Les paragraphes et les tableaux qui portent la mention «classification d'après la composition nominale-A» ou «ISO 3581-A» ne sont applicables qu'aux produits classifiés d'après ledit système. b) Les paragraphes et les tableaux qui portent la mention «classification d'après le type d'alliage-B» ou «ISO 3581-B» ne sont applicables qu'aux produits classifiés d'après ledit système. c) Les paragraphes et les tableaux qui ne portent aucune des deux mentions sont applicables aux produits classifiés soit d'après l'un des systèmes, soit d'après les deux systèmes. L'Annexe B donne des informations sur les considérations sur la teneur de ferrite dans le métal fondu.
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Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 3581
Fourth edition
2023-08
Welding consumables — Covered
electrodes for manual metal arc
welding of stainless and heat-resisting
steels — Classification
Produits consommables pour le soudage — Électrodes enrobées pour
le soudage manuel à l'arc des aciers inoxydables et résistant aux
températures élevées — Classification
Reference number
ISO 3581:2023(E)
© ISO 2023
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ISO 3581:2023(E)
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Published in Switzerland
ii
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ISO 3581:2023(E)
Contents Page
Foreword .iv
Introduction . vi
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Classification . 2
4.1 General . 2
4.2 Classification systems . 4
4.2.1 General . 4
4.2.2 Classification: nominal composition — A . 5
4.2.3 Classification: alloy type — B . 5
5 Symbols and requirements . 5
5.1 Symbol for the product or process . 5
5.1.1 Classification according to nominal composition — A . 5
5.1.2 Classification according to alloy type — B . 5
5.1.3 Symbol for the chemical composition of all-weld metal . 5
5.2 Symbol for type of electrode covering . 6
5.2.1 General . 6
5.2.2 Classification according to nominal composition — A . 6
5.2.3 Classification according to alloy type — B . 6
5.3 Symbol for nominal electrode efficiency and type of current . 18
5.3.1 Classification according to nominal composition — A . 18
5.3.2 Classification according to alloy type — B . 18
5.4 Symbol for welding position . 19
6 Chemical analysis . .19
7 Mechanical property tests .19
7.1 General . 19
7.2 Preheat and interpass temperatures . 19
7.3 Pass sequence . 20
8 Fillet weld test .20
9 Rounding procedure .21
10 Retests .21
11 Technical delivery conditions .22
12 Examples of designation .22
12.1 General .22
12.2 Example 1: classification according to nominal composition — A .22
12.3 Example 2: classification according to alloy type — B . 22
12.4 Example 3: Z classification . 23
Annex A (informative) Types of covering .24
Annex B (informative) Considerations on weld metal ferrite contents .26
Bibliography .29
iii
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ISO 3581:2023(E)
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 document 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).
ISO draws attention to the possibility that the implementation of this document may involve the use
of (a) patent(s). ISO takes no position concerning the evidence, validity or applicability of any claimed
patent rights in respect thereof. As of the date of publication of this document, ISO had not received
notice of (a) patent(s) which may be required to implement this document. However, implementers are
cautioned that this may not represent the latest information, which may be obtained from the patent
database available at www.iso.org/patents. ISO shall not be held responsible for identifying any or all
such patent rights.
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, 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
www.iso.org/iso/foreword.html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 44, Welding and allied processes,
Subcommittee SC 3, Welding consumables, in collaboration with the European Committee for
Standardization (CEN) Technical Committee CEN/TC 121, Welding and allied processes, in accordance
with the Agreement on technical cooperation between ISO and CEN (Vienna Agreement).
This fourth edition cancels and replaces the third edition (ISO 3581:2016), which has been technically
revised.
The main changes are as follows:
— the document has been updated in accordance with the drafting guidelines laid out in the ISO House
Style;
— the dates of normative references have been updated to show their latest editions;
— a new Clause 3 (Terms and definitions) has been added in accordance with the standard structure
of ISO documents;
— “weld metal recovery” now reads “nominal electrode efficiency” throughout, in accordance with
ISO 2401;
— a new Table 2 has been added listing classification systems;
— new alloys have been added to Table 3 (formerly Table 2) and associated clauses of the document;
— the chemical compositions of several alloys have been updated in Table 3 (formerly Table 2);
— certain alloys have been reclassified in Table 3 (formerly Table 2);
— a new footnote was added to Table 3 (formerly Table 2) regarding Co content;
iv
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ISO 3581:2023(E)
— the wording of Clause 9 (formerly Clause 8) has been updated.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards
body. A complete listing of these bodies can be found at www.iso.org/members.html. Official
interpretations of ISO/TC 44 documents, where they exist, are available from this page:
https://committee.iso.org/sites/tc44/home/interpretation.html.
v
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ISO 3581:2023(E)
Introduction
This document provides a classification system for covered electrodes for manual metal arc welding of
stainless and heat-resisting steels in terms of chemical composition of deposited weld metal and type of
electrode covering. Other properties of the electrodes are specified by reference to tables.
This document recognizes that there are two somewhat different approaches in the global market for
classifying a given covered electrode for arc welding of stainless steel. It allows for either or both to
be used to suit a particular need. Application of either (or both) type(s) of classification designation
identifies a product as classified according to this document. It is important to note that the two
systems are not exactly equivalent; therefore, each system is to be used independently of the other,
without combining designators in any way.
The classification according to nominal composition (system A) is mainly based on EN 1600. The
classification according to alloy type (system B) is mainly based on standards used around the Pacific
Rim.
vi
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 3581:2023(E)
Welding consumables — Covered electrodes for manual
metal arc welding of stainless and heat-resisting steels —
Classification
1 Scope
This document specifies requirements for classification of covered electrodes, based on the all-weld
metal chemical composition, the type of electrode covering and other electrode properties, and the all-
weld metal mechanical properties, in the as-welded or heat-treated conditions, for manual metal arc
welding of stainless and heat-resisting steels.
This document is a combined standard providing for classification utilizing a system based upon
classification according to nominal composition or utilizing a system based upon classification
according to alloy type.
a) Paragraphs and tables which carry the label “classification according to nominal composition-A” or
“ISO 3581-A” are applicable only to products classified to that system.
b) Paragraphs and tables which carry the label “classification according to alloy type-B” or “ISO 3581-
B” are applicable only to products classified to that system.
c) Paragraphs and tables which carry neither label are applicable to products classified according to
either or both systems.
Annex B gives information on considerations on weld metal ferrite content.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content
constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For
undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 544, Welding consumables — Technical delivery conditions for filler materials and fluxes — Type of
product, dimensions, tolerances and markings
ISO 6847, Welding consumables — Deposition of a weld metal pad for chemical analysis
ISO 14344, Welding consumables — Procurement of filler materials and fluxes
ISO 15792-1:2020, Welding consumables — Test methods — Part 1: Preparation of all-weld metal test
pieces and specimens in steel, nickel and nickel alloys
ISO 15792-3, Welding consumables — Test methods — Part 3: Classification testing of positional capacity
and root penetration of welding consumables in a fillet weld
ISO 80000-1:2022, Quantities and units — Part 1: General
3 Terms and definitions
No terms and definitions are listed in this document.
ISO and IEC maintain terminology databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
1
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— IEC Electropedia: available at https:// www .electropedia .org/
4 Classification
4.1 General
Classification designations are based upon two approaches for indicating the chemical composition of
the all-weld metal deposit obtained with a given electrode.
The “nominal composition ISO 3581-A” approach uses designation components directly indicating the
nominal levels of certain alloying elements, given in a particular order, and some symbols for low but
significant levels of other elements, whose levels are not conveniently expressed as integers.
The “alloy type ISO 3581-B” approach uses tradition-based three-digit or four-digit designations for
alloy families, and occasionally an additional character or characters for compositional modifications
of each original alloy within the family.
Both designation approaches include additional designators for some other classification requirements,
but not entirely the same classification requirements, as explained in the following clauses.
Table 1 lists the tests required for classification of an electrode under each approach.
In many cases, a given commercial product can be classified using both approaches. Then, either or
both classification designations can be used for the product.
Table 1 — Summary of test requirements
b
Position of welding
a
Size
Electrode designation
Chemical analysis All-weld metal
Fillet weld test
mm
test tension test
ISO 3581-A ISO 3581-B ISO 3581-A ISO 3581-B ISO 3581-A ISO 3581-B ISO 3581-A ISO 3581-B
2,5 (or 2,4 Not Not Not Not Not
PA
or 2,6) required required required required required
Not Not Not Not
Coating
3,2 or 3,0 PA PA
Position
required required required required
type sym-
and coat-
bol B and Not
ing type 4,0 PA PA PA PA PB, PF, PD
position required
symbol
symbols 1
Not Not Not Not
− 15
5,0 or 4,8 PA PB
and 2
required required required required
6,0 (or 5,6 Not Not Not Not
PA PB
or 6,4) required required required required
a
If the size is not manufactured, the next nearest size may be substituted (provided that the substituted size is different
from that specified in this table).
b
The abbreviations PA, PB, PD, PF and PG indicate welding positions in accordance with ISO 6947:2019:
PA flat
PB horizontal vertical
PD horizontal overhead
PF vertical up
PG vertical down
2
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TTabablele 1 1 ((ccoonnttiinnueuedd))
b
Position of welding
a
Size
Electrode designation
Chemical analysis All-weld metal
mm Fillet weld test
test tension test
ISO 3581-A ISO 3581-B ISO 3581-A ISO 3581-B ISO 3581-A ISO 3581-B ISO 3581-A ISO 3581-B
Not Not
3,2 or 3,0 PA
required required
All coating
types and Not Not Not Not Not
4,0 PA PA
position applicable applicable applicable required applicable
symbol 3
Not Not Not
5,0 or 4,8
required required required
2,5 (or 2,4 Not Not Not Not
PA PG
or 2,6) required required required required
Position
Not Not Not
All coating
3,2 or 3,0 PA PA PG
symbol
required required required
types and
− 4 and all
position
Not
coating
4,0 PA PA PA PA PG
symbol 4
required
types
Not Not Not Not
5,0 or 4,8 PA PG
required required required required
Not Not
3,2 (or 3,0) PA
required required
All coating
types and Not Not Not Not Not
4,0 PA PA
position applicable applicable applicable required applicable
symbol 5
Not Not Not
5,0 (or 4,8)
required required required
2,5 (or 2,4 Not Not Not Not Not
PA
or 2,6) required required required required required
Not Not Not Not
Coating Position
3,2 (or 3,0) PA PA
required required required required
type sym- and coat-
bol R and ing type Not
4,0 PA PA PA PA PB, PF, PD
position symbols required
symbols 1 − 16 and −
Not Not Not Not
5,0 (or 4,8) PA PB
and 2 − 17
required required required required
6,0 (or 5,6 Not Not Not Not
PA PB
or 6,4) required required required required
a
If the size is not manufactured, the next nearest size may be substituted (provided that the substituted size is different
from that specified in this table).
b
The abbreviations PA, PB, PD, PF and PG indicate welding positions in accordance with ISO 6947:2019:
PA flat
PB horizontal vertical
PD horizontal overhead
PF vertical up
PG vertical down
3
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TTabablele 1 1 ((ccoonnttiinnueuedd))
b
Position of welding
a
Size
Electrode designation
Chemical analysis All-weld metal
mm Fillet weld test
test tension test
ISO 3581-A ISO 3581-B ISO 3581-A ISO 3581-B ISO 3581-A ISO 3581-B ISO 3581-A ISO 3581-B
2,5 (or 2,4 Not Not
PA
or 2,6) required required
Position
Not Not
3,2 (or 3,0) PA
and coat-
required required
Not ing type Not Not Not
4,0 PA PA PB
applicable symbols applicable applicable applicable
Not
− 26 and
5,0 (or 4,8) PA PB
required
− 27
6,0 (or 5,6 Not
PA PB
or 6,4) required
a
If the size is not manufactured, the next nearest size may be substituted (provided that the substituted size is different
from that specified in this table).
b
The abbreviations PA, PB, PD, PF and PG indicate welding positions in accordance with ISO 6947:2019:
PA flat
PB horizontal vertical
PD horizontal overhead
PF vertical up
PG vertical down
4.2 Classification systems
4.2.1 General
Table 2 gives the requirements for classification according to:
— nominal composition — ISO 3581-A; and
— alloy type — ISO 3581-B.
NOTE The composition of the core wire, which can be substantially different from the weld metal
composition, is not considered a classification criterion.
Table 2 — Classification systems
Classification according to:
Nominal composition — ISO 3581-A Alloy type — ISO 3581-B
The classification is divided into five parts: The classification is divided into four parts:
1) a symbol indicating the product or pro- 1) a symbol indicating the product or pro-
cess to be identified (see 5.1) cess to be identified (see 5.1)
2) a symbol indicating the chemical compo- 2) a symbol indicating the chemical compo-
sition of all-weld metal (see Table 3) sition of all-weld metal (see Table 3)
3) a symbol indicating the type of electrode 3) a symbol indicating the welding position
covering (see 5.3) (see Table 6)
4) a symbol indicating the nominal elec- 4) a symbol indicating the type of electrode
trode efficiency, R , and type of current (see covering. This also serves to specify the
N
Table 5) type of current which can be used with the
electrode classified (see 5.2.3)
5) a symbol indicating the welding position
(see Table 6)
4
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4.2.2 Classification: nominal composition — A
This classification includes all-weld metal properties obtained with a covered electrode as follows.
The classification is based on an electrode diameter of 4 mm, with the exception of testing for welding
position. When 4-mm-diameter electrodes are not manufactured, the next closest diameter shall be
tested.
Classification according to nominal composition is split into two sections.
— Compulsory section: includes the symbols for the type of product, the chemical composition, and
the type of covering, i.e. symbols in accordance with 5.1 and 5.2.
— Optional section: includes the symbols for the nominal electrode efficiency, R , (see ISO 2401) the
N
type of current, and the welding positions for which the electrode is suitable, i.e. the symbols in
accordance with 5.4 and Table 5.
The full designation (compulsory and optional sections, as applicable) shall be used on packages and in
the manufacturer's literature and data sheets.
4.2.3 Classification: alloy type — B
This classification includes all-weld metal properties obtained with a covered electrode as follows. The
classification is based on an electrode diameter of 4 mm for mechanical properties, with the exception
of testing for welding position and for chemical analysis of the weld metal. When 4-mm-diameter
electrodes are not manufactured, the next closest diameter shall be tested. In classifying welding
electrodes according to alloy type, the symbols for all four parts (product or process, alloy type, welding
position and type of electrode covering) in accordance with 5.1, 5.2 and 5.4 are compulsory.
The full designation shall be used on packages and in the manufacturer's literature and data sheets.
5 Symbols and requirements
5.1 Symbol for the product or process
5.1.1 Classification according to nominal composition — A
The symbol for a covered electrode using the manual metal arc welding process for stainless and heat-
resisting steels in accordance with ISO 3581-A shall be the letter E.
5.1.2 Classification according to alloy type — B
The symbol for a covered electrode using the manual metal arc welding process for stainless and heat-
resisting steels in accordance with ISO 3581-B shall be the letters ES. The initial letter “E” indicates a
covered electrode while the letter “S” indicates stainless and heat-resisting steels.
5.1.3 Symbol for the chemical composition of all-weld metal
The symbols in Table 3 indicate the chemical composition of all-weld metal determined in accordance
with Clause 6. The all-weld metal obtained with the covered electrodes in Table 3, in accordance with
Clause 7, shall also fulfil the mechanical property requirements for that electrode as specified in Table 4.
A symbol classification in parentheses indicates a near match in the other designation system, but not
an exact match. The correct designation for a given composition is the one without parentheses. A given
product may, by having a more restricted chemical composition that fulfils both sets of requirements,
be assigned both designations independently, provided that the mechanical property requirements are
met.
5
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5.2 Symbol for type of electrode covering
5.2.1 General
The type of electrode covering determines, to a large extent, usability characteristics of the electrode
and properties of the weld metal. See Annex A for information on coating types.
5.2.2 Classification according to nominal composition — A
The following two symbols are used to describe the type of covering:
— B denotes a basic covering;
— R denotes a rutile-based covering.
5.2.3 Classification according to alloy type — B
The following three symbols are used to specify the type of covering on the electrode:
— 5 denotes a basic covering intended for DC welding;
— 6 denotes a rutile-based coating intended for DC or AC welding (except that position and coating
type −46 is DC);
— 7 denotes a modified rutile-based coating containing a considerable amount of silica, intended for
DC or AC welding (except that position and coating type −47 is DC).
6
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7
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Table 3 — Chemical composition requirements
a,b,c
Chemical composition
Symbol classification by:
% (by mass)
Nominal Other
e
composition Alloy type speci-
C Si Mn P S Cr Ni Mo Cu Nb + Ta N
d,e
(ISO 3581-B) fied ele-
f
(ISO 3581-A) ments
Martensitic and ferritic types
11,0 to 0,50 to
— 409Nb 0,12 1,0 1,00 0,04 0,03 0,6 0,75 0,75 — —
14,0 1,50
11,0 to
e
13 (410) 0,12 1,0 1,5 0,030 0,025 0,60 0,75 0,75 — — —
14,0
11,0 to
e
(13) 410 0,12 0,90 1,0 0,04 0,03 0,7 0,75 0,75 — — —
14,0
11,0 to
e
13 4 (410NiMo) 0,06 1,0 1,5 0,030 0,025 3,0 to 5,0 0,4 to 1,0 0,75 — — —
14,5
11,0 to 0,40 to
e
(13 4) 410NiMo 0,06 0,90 1,0 0,04 0,03 4,0 to 5,0 0,75 — — —
12,5 0,70
16,0 to
e
17 (430) 0,12 1,0 1,5 0,030 0,025 0,60 0,75 0,75 — — —
18,0
15,0 to
e
(17) 430 0,10 0,90 1,0 0,04 0,03 0,6 0,75 0,75 — — —
18,0
15,0 to 0,50 to
— 430Nb 0,10 1,0 1,00 0,04 0,03 0,6 0,75 0,75 — —
18,0 1,50
Austenitic types
20,5 to 0,10 to V 0,10 to
— 209 0,06 1,00 4,0 to 7,0 0,04 0,03 9,5 to 12,0 1,5 to 3,0 0,75 —
24,0 0,30 0,30
19,0 to 0,10 to
— 219 0,06 1,00 8,0 to 10,0 0,04 0,03 5,5 to 7,0 0,75 0,75 — —
21,5 0,30
10,5 to 17,0 to 0,10 to
— 240 0,06 1,00 0,04 0,03 4,0 to 6,0 0,75 0,75 — —
13,5 19,0 0,30
18,0 to
e
19 9 (308) 0,08 1,2 2,0 0,030 0,025 9,0 to 11,0 0,75 0,75 — — —
21,0
18,0 to
e
(19 9) 308 0,08 1,00 0,5 to 2,5 0,04 0,03 9,0 to 11,0 0,75 0,75 — — —
21,0
---------------------- Page: 13 ----------------------
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Table 3 (continued)
a,b,c
Chemical composition
Symbol classification by:
% (by mass)
Nominal Other
e
composition Alloy type speci-
C Si Mn P S Cr Ni Mo Cu Nb + Ta N
d,e
(ISO 3581-B) fied ele-
f
(ISO 3581-A) ments
0,04 to 18,0 to
e
19 9 H (308H) 1,2 2,0 0,03 0,025 9,0 to 11,0 0,75 0,75 — — —
0,08 21,0
0,04 to 18,0 to
e
(19 9 H) 308H 1,00 0,5 to 2,5 0,04 0,03 9,0 to 11,0 0,75 0,75 — — —
0,08 21,0
18,0 to
e
19 9 L (308L) 0,04 1,2 2,0 0,030 0,025 9,0 to 11,0 0,75 0,75 — — —
21,0
18,0 to
e
(19 9 L) 308L 0,04 1,00 0,5 to 2,5 0,04 0,03 9,
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 3581
Quatrième édition
2023-08
Produits consommables pour le
soudage — Électrodes enrobées
pour le soudage manuel à l'arc des
aciers inoxydables et résistant aux
températures élevées — Classification
Welding consumables — Covered electrodes for manual metal arc
welding of stainless and heat-resisting steels — Classification
Numéro de référence
ISO 3581:2023(F)
© ISO 2023
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 3581:2023(F)
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publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut
être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
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Tél.: +41 22 749 01 11
E-mail: copyright@iso.org
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii
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ISO 3581:2023(F)
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction . vi
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives .1
3 Termes et définitions . 2
4 Classification . 2
4.1 Généralités . 2
4.2 Systèmes de classification . 3
4.2.1 Généralités . 3
4.2.2 Classification: composition nominale — A . 4
4.2.3 Classification: type d'alliage — B . 4
5 Symboles et exigences . 4
5.1 Symbole pour le produit ou le procédé . 4
5.1.1 Classification selon la composition nominale — A . 4
5.1.2 Classification selon le type d'alliage — B . 5
5.1.3 Symbole de la composition chimique du métal fondu hors dilution . 5
5.2 Symbole du type d’enrobage de l'électrode . 5
5.2.1 Généralités . 5
5.2.2 Classification selon la composition nominale — A . 5
5.2.3 Classification selon le type d'alliage — B . 5
5.3 Symbole du rendement nominal de l'électrode et du type de courant . 16
5.3.1 Classification selon la composition nominale — A . 16
5.3.2 Classification selon le type d'alliage — B . 17
5.4 Symbole de la position de soudage . 17
6 Analyse chimique .17
7 Essais de propriété mécanique .18
7.1 Généralités . 18
7.2 Température de préchauffage et entre-passes . 18
7.3 Séquence des passes . 18
8 Essais pour soudures d'angle .19
9 Méthode d'arrondissage .19
10 Contre-essai .20
11 Conditions techniques de livraison .20
12 Exemples de désignation .20
12.1 Généralités . 20
12.2 Exemple 1: classification selon la composition nominale — A . 20
12.3 Exemple 2: classification selon le type d'alliage — B . 21
12.4 Exemple 3: classification Z . 21
Annexe A (informative) Types d'enrobage .23
Annexe B (informative) Considérations sur les teneurs de ferrite dans le métal fondu .25
Bibliographie .28
iii
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ISO 3581:2023(F)
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’ISO attire l’attention sur le fait que la mise en application du présent document peut entraîner
l’utilisation d’un ou de plusieurs brevets. L’ISO ne prend pas position quant à la preuve, à la validité
et à l’applicabilité de tout droit de brevet revendiqué à cet égard. À la date de publication du présent
document, l’ISO n'avait pas reçu notification qu’un ou plusieurs brevets pouvaient être nécessaires à sa
mise en application. Toutefois, il y a lieu d’avertir les responsables de la mise en application du présent
document que des informations plus récentes sont susceptibles de figurer dans la base de données de
brevets, disponible à l'adresse www.iso.org/brevets. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié tout ou partie de tels droits de propriété.
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 nature volontaire des normes, 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 www.iso.org/avant-propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 44, Soudage et techniques connexes,
sous-comité SC 3, Produits consommables pour le soudage, en collaboration avec le comité technique CEN/
TC 121, Soudage et techniques connexes, du Comité européen de normalisation (CEN) conformément à
l’Accord de coopération technique entre l’ISO et le CEN (Accord de Vienne).
Cette quatrième édition annule et remplace la troisième édition (ISO 3581:2016), qui a fait l’objet d’une
révision technique.
Les principales modifications sont les suivantes:
— le présent document a été mis à jour conformément aux lignes directrices de rédaction établies dans
l'ISO House Style;
— les dates des références normatives ont été mises à jour pour montrer leur dernière édition;
— un nouvel Article 3 (Termes et définitions) a été ajouté conformément à la structure normative des
documents ISO;
— “le rendement de métal fondu” se lit maintenant “le rendement nominal de l'électrode” dans tout le
présent document, conformément à l'ISO 2401;
— un nouveau Tableau 2 a été ajouté listant les systèmes de classification;
— de nouveaux alliages ont été ajoutés au Tableau 3 (anciennement Tableau 2) et dans les articles
associés du présent document;
iv
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ISO 3581:2023(F)
— les compositions chimiques de plusieurs alliages ont été mis à jour dans le Tableau 3 (anciennement
Tableau 2);
— certains alliages ont été reclassifiés dans le Tableau 3 (anciennement Tableau 2);
— une nouvelle note de bas de tableau a été ajoutée au Tableau 3 (anciennement Tableau 2) concernant
le contenu de Co;
— le texte de l’Article 9 (anciennement Article 8) a été mis à jour.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le
présent document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits
organismes se trouve à l’adresse www.iso.org/fr/members.html. Les demandes d’interprétation
officielles des documents de l'ISO/TC 44, lorsqu'elles existent, sont disponibles depuis la page:
https://committee.iso.org/sites/tc44/home/interpretation.html.
v
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ISO 3581:2023(F)
Introduction
Le présent document décrit un système de classification des électrodes enrobées pour le soudage
manuel à l'arc des aciers inoxydables et des aciers résistants à la chaleur, basé sur la composition
chimique du métal déposé et le type d'enrobage d'électrode. D'autres propriétés des électrodes sont
spécifiées dans les tableaux.
Le présent document tient compte du fait qu’il y a deux approches quelque peu différentes sur le marché
mondial pour classifier une électrode enrobée donnée pour le soudage à l'arc de l'acier inoxydable. Cela
permet l’utilisation de l’une de ces deux approches ou des deux à la fois, pour satisfaire à un besoin
spécifique. L’utilisation, pour la classification, de l’un de ces deux types de désignation (ou des deux
si applicable) permet l’identification d’un produit classifié conformément au présent document. Il est
important de noter que les deux systèmes ne sont pas exactement équivalents; cependant, chacun des
systèmes est à utiliser indépendamment de l’autre, sans aucune combinaison des indicateurs.
La classification suivant la composition nominale (système A) est principalement basée sur l’EN 1600.
La classification suivant le type d'alliage (système B) est principalement basée sur des normes utilisées
dans la zone Pacifique.
vi
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NORME INTERNATIONALE ISO 3581:2023(F)
Produits consommables pour le soudage — Électrodes
enrobées pour le soudage manuel à l'arc des aciers
inoxydables et résistant aux températures élevées —
Classification
1 Domaine d’application
Le présent document spécifie les exigences relatives à la classification des électrodes enrobées
destinées au soudage manuel à l'arc des aciers inoxydables et résistant aux températures élevées, basée
sur la composition chimique du métal fondu hors dilution, sur le type d'enrobage d'électrode et d'autres
propriétés de l'électrode, ainsi que sur les propriétés mécaniques du métal fondu hors dilution, à l'état
brut de soudage ou traité thermiquement.
Le présent document est une norme mixte qui permet une classification utilisant un système basé sur la
classification d'après la composition nominale ou utilisant un système basé sur la classification d'après
le type d'alliage.
a) Les paragraphes et les tableaux qui portent la mention «classification d'après la composition
nominale-A» ou «ISO 3581-A» ne sont applicables qu'aux produits classifiés d'après ledit système.
b) Les paragraphes et les tableaux qui portent la mention «classification d'après le type d'alliage-B»
ou «ISO 3581-B» ne sont applicables qu'aux produits classifiés d'après ledit système.
c) Les paragraphes et les tableaux qui ne portent aucune des deux mentions sont applicables aux
produits classifiés soit d'après l'un des systèmes, soit d'après les deux systèmes.
L'Annexe B donne des informations sur les considérations sur la teneur de ferrite dans le métal fondu.
2 Références normatives
Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils constituent, pour tout ou partie de leur
contenu, des exigences 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 544, Produits consommables pour le soudage — Conditions techniques de livraison des produits
d'apport et des flux — Type de produits, dimensions, tolérances et marquage
ISO 6847, Produits consommables pour le soudage — Exécution d'un dépôt de métal fondu pour l'analyse
chimique
ISO 14344, Produits consommables pour le soudage — Approvisionnement en matériaux d'apport et flux
ISO 15792-1:2020, Produits consommables pour le soudage — Méthodes d'essai — Partie 1: Préparation
des pièces d'essai et des éprouvettes de métal fondu hors dilution pour le soudage de l'acier, du nickel et des
alliages de nickel
ISO 15792-3, Produits consommables pour le soudage — Méthodes d'essai — Partie 3: Évaluation de
l'aptitude au soudage en position et de la pénétration en racine des produits consommables pour les
soudures d'angle
ISO 80000-1:2022, Grandeurs et unités — Partie 1: Généralités
1
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ISO 3581:2023(F)
3 Termes et définitions
Aucun terme n'est défini dans le présent document.
L'ISO et l'IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l'adresse https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: disponible à l'adresse https:// www .electropedia .org/
4 Classification
4.1 Généralités
Les désignations classifiées sont basées sur deux systèmes pour indiquer la composition chimique du
métal fondu hors dilution obtenu avec une électrode donnée.
Le système basé sur l'approche «composition nominale ISO 3581-A», utilise des éléments de désignation
indiquant directement les teneurs nominales de certains éléments d'alliage, présentés dans un ordre
donné, et certains symboles pour d'autres éléments en faible teneur qui jouent un rôle important, mais
qui sont difficiles à exprimer par des nombres entiers.
Le système basé sur l'approche «type d'alliage ISO 3581-B» utilise les désignations traditionnelles à
trois ou quatre chiffres pour les familles d'alliages et, occasionnellement, un (ou des) symbole(s)
supplémentaire(s) pour des modifications de composition de chaque alliage original dans la même
famille.
Les deux systèmes de désignation comportent des indicateurs supplémentaires pour quelques autres
exigences de classification, mais pas toutes les mêmes exigences de classification, comme expliqué dans
les articles ci-après.
Le Tableau 1 énumère les essais exigés pour la classification d'une électrode selon chacun des systèmes.
Dans de nombreux cas, un produit commercial donné peut être classifié en utilisant les deux systèmes.
Il est alors possible d'utiliser pour le produit l'un des deux systèmes, ou les deux systèmes.
Tableau 1 — Résumé des exigences relatives aux essais
b
Position de soudage
a
Diamètre
Désignation de l'élec-
Essai de traction sur
Essai d'analyse Essai pour soudure
trode
métal fondu hors
mm
chimique d'angle
dilution
ISO 3581-A ISO 3581-B ISO 3581-A ISO 3581-B ISO 3581-A ISO 3581-B ISO 3581-A ISO 3581-B
2,5 (ou 2,4
Non exigé PA Non exigé Non exigé Non exigé Non exigé
Type
ou 2,6)
d’enrobage Position
3,2 ou 3,0 PA PA Non exigé Non exigé Non exigé Non exigé
symbole et type
B et sym- d'enrobage 4,0 PA PA PA PA Non exigé PB, PF, PD
boles de symbole
5,0 ou 4,8 Non exigé PA Non exigé Non exigé Non exigé PB
position 1 − 15
6,0 (ou 5,6
et 2
Non exigé PA Non exigé Non exigé Non exigé PB
ou 6,4)
Tous types 3,2 ou 3,0 PA Non exigé Non exigé
d'enrobage
4,0 PA PA Non exigé
Non appli- Non appli- Non appli- Non appli-
et symbole
cable cable cable cable
de position
5,0 ou 4,8 Non exigé Non exigé Non exigé
3
2
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ISO 3581:2023(F)
TTabableleaauu 1 1 ((ssuuiitte)e)
b
Position de soudage
a
Diamètre
Désignation de l'élec-
Essai de traction sur
Essai d'analyse Essai pour soudure
trode
métal fondu hors
mm
chimique d'angle
dilution
ISO 3581-A ISO 3581-B ISO 3581-A ISO 3581-B ISO 3581-A ISO 3581-B ISO 3581-A ISO 3581-B
2,5 (ou 2,4
Non exigé PA Non exigé Non exigé Non exigé PG
Tous types Symbole
ou 2,6)
d'enrobage de position
3,2 ou 3,0 PA PA Non exigé Non exigé Non exigé PG
et symbole − 4 et tous
de position types
4,0 PA PA PA PA Non exigé PG
4 d'enrobage
5,0 ou 4,8 Non exigé PA Non exigé Non exigé Non exigé PG
Tous types 3,2 (ou 3,0) PA Non exigé Non exigé
d'enrobage
4,0 PA PA Non exigé
Non appli- Non appli- Non appli- Non appli-
et symbole
cable cable cable cable
de position
5,0 (ou 4,8) Non exigé Non exigé Non exigé
5
2,5 (ou 2,4
Non exigé PA Non exigé Non exigé Non exigé Non exigé
Type
ou 2,6)
Position
d’enrobage
et type
3,2 (ou 3,0) PA PA Non exigé Non exigé Non exigé Non exigé
symbole
d'enrobage
R et sym- 4,0 PA PA PA PA Non exigé PB, PF, PD
symboles
boles de
5,0 (ou 4,8) Non exigé PA Non exigé Non exigé Non exigé PB
− 16 et
position 1
− 17
6,0 (ou 5,6
et 2
Non exigé PA Non exigé Non exigé Non exigé PB
ou 6,4)
2,5 (ou 2,4
PA Non exigé Non exigé
ou 2,6)
Position
et type
3,2 (ou 3,0) PA Non exigé Non exigé
Non appli- d'enrobage Non appli- Non appli- Non appli-
4,0 PA PA PB
cable symboles cable cable cable
5,0 (ou 4,8) PA Non exigé PB
− 26 et
− 27
6,0 (ou 5,6
PA Non exigé PB
ou 6,4)
a
Si le diamètre n'est pas fabriqué, il peut être remplacé par le diamètre le plus proche (à condition que le diamètre
remplacé soit différent de celui spécifié dans ce Tableau).
b
Les abréviations PA, PB, PD, PF et PG indiquent les positions de soudage conformément à l'ISO 6947:2019:
PA à plat
PB en angle à plat
PD en angle au plafond
PF verticale montante
PG verticale descendante
4.2 Systèmes de classification
4.2.1 Généralités
Le Tableau 2 donne les exigences pour la classification selon:
— la composition nominale — ISO 3581-A; et
— le type d'alliage — ISO 3581-B.
NOTE La composition de l'âme de l'électrode, qui peut être très différente de celle du métal fondu, n'est pas
considérée comme critère de classification.
3
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ISO 3581:2023(F)
Tableau 2 — Systèmes de classification
Classification selon:
Composition nominale — ISO 3581-A Type d'alliage — ISO 3581-B
La classification est divisée en cinq parties: La classification est divisée en quatre parties:
1) un symbole indiquant le produit ou le procédé à identi- 1) un symbole indiquant le produit ou le procédé à
fier (voir 5.1) identifier (voir 5.1)
2) un symbole indiquant la composition chimique du 2) un symbole indiquant la composition chimique
métal fondu hors dilution (voir Tableau 3) du métal fondu hors dilution (voir Tableau 3)
3) un symbole indiquant le type d'enrobage d'électrode 3) un symbole indiquant la position de soudage (voir
(voir 5.3) Tableau 6)
4) un symbole indiquant le rendement nominal de l'élec- 4) un symbole indiquant le type d'enrobage d'élec-
trode, R , et le type de courant (voir Tableau 5) trode. Il sert également à spécifier le type de cou-
N
rant qui peut être utilisé avec l'électrode classifiée
5) un symbole indiquant la position de soudage (voir
(voir 5.2.3)
Tableau 6)
4.2.2 Classification: composition nominale — A
Cette classification englobe les propriétés du métal fondu hors dilution obtenu avec une électrode
enrobée, comme indiqué ci-après. La classification est basée sur un diamètre d'électrode de 4 mm, à
l'exception de l'essai relatif à la position de soudage. Lorsque les électrodes de diamètre 4 mm ne sont
pas fabriquées, le diamètre le plus proche doit être soumis à l’essai.
La classification selon la composition nominale est séparée en deux sections.
— La section obligatoire: elle comprend les symboles du type de produit, de la composition chimique
et du type d'enrobage, c'est-à-dire les symboles conformément au 5.1 et 5.2.
— La section facultative: elle comprend les symboles relatifs au rendement nominal de l'électrode,
R (voir ISO 2401), au type de courant et aux positions de soudage pour lesquelles l'électrode est
N
utilisable, c'est-à-dire les symboles conformément au 5.4 et au Tableau 5.
La désignation complète (sections obligatoire et facultative, le cas échéant) doit être utilisée sur les
emballages et dans la documentation commerciale et les fiches techniques du fabricant.
4.2.3 Classification: type d'alliage — B
Cette classification englobe les propriétés du métal fondu hors dilution obtenu avec une électrode
enrobée, comme indiqué ci-après. La classification est basée sur un diamètre d'électrode de 4 mm pour
les propriétés mécaniques, à l'exception de l'essai relatif à la position de soudage et à la composition
chimique du métal fondu. Lorsque les électrodes de diamètre 4 mm ne sont pas fabriquées, le diamètre
le plus proche doit être soumis à l’essai. Pour la classification des électrodes de soudage selon le type
d'alliage, les symboles des quatre parties (produit ou procédé, type d'alliage, position de soudage et
type d'enrobage de l'électrode) conformément au 5.1, 5.2 et 5.4 sont obligatoires.
La désignation complète doit être utilisée sur les emballages et dans la documentation commerciale et
les fiches techniques du fabricant.
5 Symboles et exigences
5.1 Symbole pour le produit ou le procédé
5.1.1 Classification selon la composition nominale — A
Le symbole d'une électrode enrobée utilisant le procédé de soudage manuel à l'arc des aciers inoxydables
et résistant aux températures élevées conformément à l'ISO 3581-A doit être la lettre E.
4
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ISO 3581:2023(F)
5.1.2 Classification selon le type d'alliage — B
Le symbole d'une électrode enrobée utilisant le procédé de soudage manuel à l'arc des aciers inoxydables
et résistant aux températures élevées conformément à l'ISO 3581-B doit être les lettres ES. La lettre
“E” indique qu’il s’agit d’une électrode enrobée, alors que la lettre “S” indique les aciers inoxydables et
résistants aux températures élevées.
5.1.3 Symbole de la composition chimique du métal fondu hors dilution
Les symboles donnés dans le Tableau 3 indiquent la composition chimique du métal fondu hors dilution
déterminée conformément à l’Article 6. Le métal fondu hors dilution obtenu avec les électrodes
enrobées du Tableau 3, conformément à l’Article 7, doit également satisfaire aux exigences de propriétés
mécaniques précisées dans le Tableau 4 pour cette électrode.
Un symbole de classification entre parenthèses indique une correspondance proche dans l'autre système
de désignation, mais pas une correspondance exacte. La désignation correcte pour une composition
donnée est celle sans parenthèse. Un produit donné peut, en ayant une composition chimique plus
restreinte qui satisfait aux deux ensembles d'exigences, se voir attribuer les deux désignations
indépendamment, à condition que les exigences de propriétés mécaniques soient satisfaites.
5.2 Symbole du type d’enrobage de l'électrode
5.2.1 Généralités
Le type d’enrobage de l'électrode détermine dans une grande mesure les caractéristiques d’utilisation
de l’électrode et les propriétés du métal fondu. Voir l'Annexe A pour les informations concernant les
types d'enrobages.
5.2.2 Classification selon la composition nominale — A
Les deux symboles suivants sont utilisés pour décrire le type d’enrobage:
— B désigne un enrobage basique;
— R désigne un enrobage au rutile.
5.2.3 Classification selon le type d'alliage — B
Les trois symboles suivants sont utilisés pour spécifier le type d’enrobage sur l'électrode:
— 5 désigne un enrobage basique prévu pour le soudage en CC;
— 6 désigne un enrobage au rutile prévu pour le soudage en CC ou en CA (la position et l’enrobage −46
sont réservés au CC);
— 7 désigne un enrobage au rutile modifié à forte teneur en silice, prévu pour le soudage en CC ou en
CA (la position et l’enrobage −47 sont réservés au CC).
5
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Tableau 3 — Exigences relatives à la composition chimique
a,b,c
Symbole Composition chimique
Classification d'après: % (fraction massique)
Autres
Composition Type
éléments
d,e e
nominale d'alliage C Si Mn P S Cr Ni Mo Cu Nb + Ta N
spéci-
(ISO 3581-A) (ISO 3581-B)
f
fiés
Types martensitiques et ferritiques
0,50 à
— 409Nb 0,12 1,0 1,00 0,04 0,03 11,0 à 14,0 0,6 0,75 0,75 — —
1,50
e
13 (410) 0,12 1,0 1,5 0,030 0,025 11,0 à 14,0 0,60 0,75 0,75 — — —
e
(13) 410 0,12 0,90 1,0 0,04 0,03 11,0 à 14,0 0,7 0,75 0,75 — — —
e
13 4 (410NiMo) 0,06 1,0 1,5 0,030 0,025 11,0 à 14,5 3,0 à 5,0 0,4 à 1,0 0,75 — — —
11,0 à
e
(13 4) 410NiMo 0,06 0,90 1,0 0,04 0,03 4,0 à 5,0 0,40 à 0,70 0,75 — — —
12,5
16,0 à
e
17 (430) 0,12 1,0 1,5 0,030 0,025 0,60 0,75 0,75 — — —
18,0
15,0 à
e
(17) 430 0,10 0,90 1,0 0,04 0,03 0,6 0,75 0,75 — — —
18,0
15,0 à 0,50 à
— 430Nb 0,10 1,0 1,00 0,04 0,03 0,6 0,75 0,75 — —
18,0 1,50
--------
...
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