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GB/T 5216--2004 代替GB/T 5216-1985

保 证 淬 透 性 结 构 钢

Structural steels subject to end-

quench hardenability requirements

2004-01-19发布 2004-07-01实施

中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 ．， 申ha、菌豢军秘，花瞥口犷酱豁荟发布

GB/T 5216-2004

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本标准代替GB/T 6216-1983《保证淬透性结构钢技术条件》。

本标准与GB/T 5216-1983相比主要变化如下：

— 将标准名称更改为《保证淬透性结构钢》；

— 增加了“规范性引用文件”、“订货内容”和“冶炼方法”等章节；

— 在6.3条中增加了“根据供需双方协议，压力加工用圆钢，表面可经车削、剥皮或其他精整方法

交货”；

— 牌号由 15个增加到 24个（不包括半易切削钢），增加了 15CrH, 20CrlH, 15CrMoH,

20CrMoH、 22CrMoH, 42CrMoH、 16CrMnH、 20CrMnH、 15CrMnBH、 17CrMnBH,

20CrNl2MoH等11个牌号，删除了20MnMoBH和22MnVBH等2个牌号，并增加了牌号的

统一数字代号；

— 加严了硫、磷、铬、镍、铜等残余元素含量的要求；

— 将淬透性带由一个带分为H,HH,HL三个带，并增加“末端淬透性可以采用实测和按公式计

算淬透性两种供货方式”；

— 删除了表3中“压痕直径”、原3.1.3,3.1.6,3.3.2,3.4.2条，以及关于“断口检验，，的规定；

— 将原3.6.2条中“偏析”改为“锭型偏析”，并高级优质钢的锭型偏析由2. D-级改为2级；

— 将原3.7.1条“钢中非金属夹杂物检验”由协议项目改为基本保证项目，并按A,B,C,D类规

定了合格级别；

— 将原3.7.2条改为“钢的奥氏体晶粒度不小于6级”；

— 将原3.9条中“c．检验非含硼钢的冲击韧性”更改为“c．检验力学性能”，并增加了“钢中氧含

量检验”， — 增加了新增11个牌号的淬透性曲线，删除了20MnMoBH和22MnVBH的淬透性曲线；

— 增加了“附录A 钢的淬透性计算方法”和“附录B表B. 1中新增牌号与国外牌号的对照表”。

本标准的附录A和附录B是资料性的附录。

本标准由中国钢铁工业协会提出。

本标准由全国钢标准化技术委员会归口。

本标准起草单位：钢铁研究总院、江阴兴澄钢铁有限公司、冶金工业标准信息研究院、辽特集团抚顺

特钢股份公司、西宁特殊钢有限责任公司、辽特集团大连金牛股份公司。

本标准主要起草人：陈思联、王毛球、栗燕、惠荣、杜彩霞、穆敬飞、真娟、戴强。

本标准1985年7月首次发布。

GB/T 5216-2004

保 证 淬 透 性 结 构 钢

l 范围

本标准规定了热轧和热锻的保证淬透性结构钢钢材尺寸、外形、重量及允许偏差、技术要求、试验方

法、检验规则、包装、标志和质量证明书等。

本标准适用于机械制造用直径或厚度不小于30 mm的保证淬透性的热轧及热锻结构钢条钢。用

末端淬火方法测定或按公式计算钢的淬透性。

2 规范性引用文件

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有

的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究

是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

GB/T 222-1984 钢的化学分析用试样取样法及成品化学成分允许偏差

GB/T 223.3 钢铁及合金化学分析方法 二安替比林甲烷磷钥酸重量法测定磷量

GB/T 223. 5 钢铁及合金化学分析方法 还原型硅钥酸盐光度法测定酸溶硅含量

GB/T 223. 11 钢铁及合金化学分析方法 过硫酸钱氧化容量法测定铬量

GB/T 223.14 钢铁及合金化学分析方法 担试剂萃取光度法测定钒含量

GB/T 223.16 钢铁及合金化学分析方法 变色酸光度法测定钦量

GB/T 223.17 钢铁及合金化学分析方法 二安替比林甲烷光度法测定钦量

GB/T 223.18 钢铁及合金化学分析方法 硫代硫酸钠分离一碘量法测定铜量

GB/T 223.19 钢铁及合金化学分析方法 新亚铜灵一三氯甲烷萃取光度法测定铜量

GB/T 223. 23 钢铁及合金化学分析方法 丁二酮肪分光光度法测定镍量

GB/T 223.24 钢铁及合金化学分析方法 萃取分离一丁二酮肪分光光度法测定镍量

GB/T 223. 25 钢铁及合金化学分析方法 丁二酮厉重量法测定镍量

GB/T 223.26 钢铁及合金化学分析方法 硫氰酸盐直接光度法测定钥量

GB/T 223.54 钢铁及合金化学分析方法 火焰原子吸收分光光度法测定镍量（GB/T 223. 54-

1987,egv ISO 4940：1985,Steel and cast iron-Determination of nickel content-Flame-atomic absorp-

tion spectrophtometric method)

GB/T 223. 58 钢铁及合金化学分析方法 亚砷酸钠一亚硝酸钠滴定法测定锰量

GB/T 223. 59 钢铁及合金化学分析方法 锑磷钥蓝光法测定磷量

GB/T 223. 60 钢铁及合金化学分析方法 高氯酸脱水重量法测定硅含量

GB/T 223.61 钢铁及合金化学分析方法 磷相酸按容量法测定磷量

GB/T 223. 62 钢铁及合金化学分析方法 乙酸丁酷萃取光度法测定磷量

GB/T 223. 63 钢铁及合金化学分析方法 高碘酸钠（钾）光度法测定锰量

GB/T 223. 64 钢铁及合金化学分析方法 火焰原子吸收光谱法测定锰量 GB/T 223.68 钢铁及合金化学分析方法 管式炉内燃烧后碘酸钾滴定法测定硫含量

GB/T 223.69 钢铁及合金化学分析方法 管式炉内燃烧后气体容量法测定碳含量

GB/T 223.71 钢铁及合金化学分析方法 管式炉内燃烧后重量法测定碳含量

GB/T 223.72钢铁及合金化学分析方法 氧化铝色层分离一硫酸钡重量法测定硫量 GB/T 223. 75 钢铁及合金化学分析方法 甲醇蒸馏一姜黄素光度法测定硼量

GB/T 5216-2004

GB/T 223. 76 钢铁及合金化学分析方法 火焰原子吸收光谱法测定钒量

GB/T 225 钢的末端淬透性淬火试验方法（GB/T 225-1988,egv ISO 642:1979)

GB/T 226 钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验法（GB/T 226-1991,neq ISO 4969:1980,Stee1-Mac-

roscopic examination by etching with strong mineral acids)

GB/T 228 金属材料室温拉伸试验方法（GB/T 228-2002,egv ISO 6892:1998)

GB/T 229 金属夏比缺口冲击试验方法（GB/T 229-1994,egv ISO 83:1976,Steel-Charpy im-

pact test (U-notch)，eqv ISO 148：1983，Steel-Charpy impact test（V-notch)）

GB/T 231. 1 金属布氏硬度试验 第1部分：试验方法（GB/T 231. 1-2002, eqv ISO 6506-1:1999)

GB/T 233 金属顶锻试验方法

GB/T 702 热轧圆钢和方钢尺寸、外形、重量及允许偏差

GB/ /T 908 锻制圆钢和方钢尺寸、外形、重量及允许偏差

GB/T 1979 结构钢低倍组织缺陷评级图

GB/ /T 2101 型钢验收、包装、标志及质量证明书的一般规定

GB/T 2975 钢及钢产品力学性能试验取样位置及试样制备（GB/T 2975-1998, eqv ISO 377:1997)

GB/T 4336 碳素钢和中低合金钢火花源原子发射光谱分析方法（常规法）

GB/T 6394 金属平均晶粒度测定法

GB/T 7736 钢的低倍组织及缺陷超声波检验法

GB/T 10661 钢中非金属夹杂物显微评定方法（GB/T 1056--1989, eqv ISO 4967:1979, Steel-

Determination of contant of nonmetallic inclusions-Micrographic method using standard diagrams)

GB/T 11261 高碳铬轴承钢化学分析法 脉冲加热惰性气熔融一红外线吸收法测定氧量

GB/T 13299 钢的显微组织评定法

GB/T 15711 钢材塔形发纹酸浸检验方法（GB/T 15711-1995, neq ISO 3763:1976, Wrought

steels-Macroscopic methods for assessing the content of non-metallic inclusions)

GB/T 17505 钢及钢产品交货一般技术条件（GB/T 17505-1998,egv ISO 404:1992)

GB/T 17616 钢铁及合金牌号统一数字代号体系

3 订货 内容

按本标准订货的合同或订单应包括下列内容；

a) 标准编号；

b） 产品名称；

c) 牌号或统一数字代号；

d) 交货的重量（数量）；

e) 尺寸与外形；

f） 加工方法；

g） 末端淬透性；

h) 控制残余元素（如有要求，按6. 1. 2) ;

1） 交货状态及力学性能（如有要求，按6. 3,6. 4) ;

J） 非金属夹杂物（如有要求，按6. 8. 1) ;

k) 特殊要求（如有要求，按6.10) o

4 分类和代号

4.1 钢按钢类分为优质碳素结构钢和合金结构钢。

GB/T 5216-2004

4.2 钢按冶金质量分为优质钢和高级优质钢。高级优质钢应在牌号后加“A" o

4.3 钢按使用加工方法分为压力加工用钢和切削加工用钢。钢材的使用加工方法应在合同或订单中

注明，未注明时为切削加工用钢。

4.4 保证淬透性钢的代号为“H"，按淬透性级别分为基准带（H)、上 2/3带（HH)、下2/3带（HL)，如

40CrH,40CrAH,4OCrHH,40CrAHH,40CrHL,40CrAHL.

4.5 钢的牌号统一数字代号按GB/T 17616标准编写。

5 尺寸、外形、重量及允许偏差

5.1 热轧圆钢和方钢尺寸、外形、重量及其允许偏差应符合GB/T 702的规定，具体要求应在合同或订

单中注明。未注明时，其精度组别按第2组交货。

5.2 热锻圆钢和方钢尺寸、外形、重量及其允许偏差应符合GB/T 908的规定，具体要求应在合同或订

单中注明。未注明时，其精度组别按第2组交货。

5.3 其他尺寸、外形、重量及其允许偏差应符合相应标准或供需双方协议的规定，具体要求应在合同或

订单中注明。

6 技术要求

6. 1 牌号和化学成分

6.1.1 钢的牌号、统一数字代号及化学成分（熔炼分析）应符合表1的规定。

6.1.2 钢中硫、磷及残余元素铜、铬、镍的含量应符合表2的规定。

GB／T 5216-2004

属泣

GB/T 5216-2004

6.1.3 热压力加工用钢的铜含量（质量分数）应不大于。.20%.

6. 1.4 钢坯和钢材化学成分的允许偏差应符合G13/T 222-198-1表2的规定。

表 2

民行一门6.2 冶炼方法

除非合同中有规定，冶炼方法由生产厂自行选择。

6.3 交货状态

钢材通常以热轧或热锻状态交货。如需方要求（并在合同中注明），也可以热处理（正火、退火或高

温回火）状态交货。

根据供需双方协议，压力加工用圆钢，表面可经车削、剥皮或其他精整方法交货。

6.4 硬度

6.4.1 退火或高温回火状态交货钢材的硬度应符合表3的规定。

表 3

盆二6.4.2 未列于表3中的牌号如果以退火或高温回火状态交货，交货状态下钢材的硬度由供需双方协商

确定。

GB/T 5216-2004

6.5 末端淬透性

6.5.1 钢的末端淬透性采用实测方法确定。在供需双方达成协议时，也可以按公式计算方法确定。淬

透性公式计算方法由供需双方协商确定，也可以参考附录A的方法。

6.5.2 钢的淬透性带及其各点的硬度值应符合图2一图25及相应表中的规定。

6.5.3 测定淬透性试样的正火温度范围、端淬温度及其允许偏差应符合图2一图2D_及相应表中的

规定。

6.5.4 小于HRC20的硬度不做规定。

6.6 淬透性订货方法

6.6.1 可以按下列规定的任一种方法订货，并应在合同中注明：

A法：距淬火端某一距离的最大和最小硬度值，如图1中的H带A-A'，并用H带J 3-生妥40表示。 一 ‘“．‘～” ‘、一’川‘．、 ‘～’一“”‘～ ／、”’一 ‘’～～ ～ ‘， ～ 一 ’州‘一 ’尸－－ 一 ”’‘’‘一 ’尸‘ 9

B法：距淬火端某一距离的最大和最小硬度值及另一距离的一个最大硬度值或最小硬度值，如图1

．，，，，二 ‘ ．，．，、二 ，、，、 11＿ ，，二 ＿34一45‘，毯39，二 ，> 28、二 ＿中的 H带 A-A' +B（或 B'>，并用 H带 J 十J （或 J ）表示。 ，”‘一 ’”－－ 一 ’一”～ 一 ”’产’J一 ’".J 9 ’‘ 15 “～ J 15 ’介，’“

C法：距淬火端两个距离的最大和最小硬度值，如图1中的H带A-A‘十B- B'，并用H带

，34---45．，28---39、 ＿ 二＿一 ，‘．一 ，，“ ‘，，二、，～ ，、，、．。，二 。，、、一， 、 ， ，，～ ，34- 45J兰乙分 "+J 表示 ；也可以按 H带 A-A‘十B（或 B') + C（或 C'）订货 ，并用 H 带 J

9 ’J 1s 牛、研 ,～ ，～、J八 一 ’H‘－ 一 ’一、一 一 ’一、一 一 ‘} 11’／’了’刁一 ‘卜J 9

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15、一J 1s‘’“25、，J25’”，，。

D法：按淬透性带订货。钢的淬透性应按图2一图2-a及相应表中所列对应带的硬度值供应。

6. 6. 2 "B'，法是基本订货方法，若无注明，以“B'，法供货。

6.6.3 按’A,B,C'，方法之一订货时，允许指定点以外的其余点的硬度值与淬透性带不一致。

6.6.4 按“D'，法订货时，当被检验钢材的实际淬透性曲线（按照相应表中给定的离开淬火端的距离所

测定的硬度值描绘出的曲线）与该钢的淬透性带走向一致时，允许有不多于两点的硬度值偏离淬透性带

（不包括1. 3 mm位置的硬度值）。

6.6.5 淬透性订货方法有 H带、HH带和HL带三个带别。通常以H带供货，根据需方要求，并在合

同中注明，也可按HH带和HL带供货（具体表示方法详见图1) 0

6.6.6 当需方提出按淬透性订购本标准以外的其他牌号的结构钢时，其化学成分范围、淬透性指标、正

火温度范围、端淬温度均由供需双方协商确定，并积累数据。

6.7 低倍组织

6.7.1 钢材的横截面酸浸低倍组织试片上不应有目视可见的缩孔、气泡、裂纹、夹杂、分层、翻皮及白

点。供切削加工用的钢材允许有不超过表7规定允许深度的皮下夹杂等表面缺陷。

6.7.2 酸浸低倍组织级别应符合表4规定。

6.7.3 如供方能保证低倍组织检验合格，可采用超声波检验法或其他无损检测法代替酸浸低倍检验。

表 4

卜导一攀井洲6.8 高倍组织

6.8.1 钢的奥氏体晶粒度不小于5级。

6.8.2 优质钢的非金属夹杂物合格级别应符合表5规定。如需方有不同级别要求或需要高级优质钢、

GB/T 5216-2004

含硫钢，其合格级别由供需协商确定。

表 5

卜别一招华洲6.9 表面质量

6.9.1 供压力加工用的钢材，表面不得有的裂纹、结疤、折叠及夹杂。如有上述缺陷必须清除。清除深

度从钢材实际尺寸算起应符合表6的规定。清除宽度不小于深度的5倍，同一截面达到最大清除深度

不得多于一处。允许有从实际尺寸算起不超过尺寸公差之半的个别细小划痕、压痕、麻点及深度不超过

0. 2 mm的小裂纹存在。

表 6 单位为毫米

口牵一迄.V O 1/2Al 6' 06.9.2 供切削加工用的钢材，表面允许有从钢材公称尺寸算起不超过表7规定的局部缺陷。

表7 单位为毫米

二一介＝二一P}}P}Sti}}t6.10 特殊要求

根据需方要求，经供需双方协议，并在合同级别注明可供应附加下列特殊要求的钢材：

a) 调整淬透性指标；

b） 缩小含碳量范围；

c) 检验钢中氧含量；

d） 检验力学性能；

e) 检验热顶锻；

f) 用塔形试样检验发纹；

g） 检验钢的显微组织；

h) 指定残余元素的特殊含量范围；

1） 其他特殊要求项目。

7 试验方法

每批钢材的试验方法按表8的规定执行。

GB/T 5216-2004

表 8

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8检煅 验规则 �

8.1检觳 查和验收 � � 3�� � � �

8.1.1 钢材出厂的检查和验收由供方质量技术监督部门进行。 � 脬� � �

8.1.2�┓奖匦氡Ｖそ换醯母植姆�媳颈曜蓟蚝贤�墓娑ǎ�璺接腥ǘ员颈曜蓟蚝贤��娑ǖ娜我患�

验橄钅 目进行检查和验收。

8．2组批规则 �����Hg<��臉��L��<f脑fLf哉f飕ata�a劗a碞��<��腛��L����m

钢材应按批检查和验收，每批由同一炉号、同一加工方法、同一尺寸、同一交货状态、同一热处理制

度龋（ ��危┑的钢材组成。

8.3�⊙�齠及取样部位 �����6c�&p p�

�颗�植牡娜⊙��考叭⊙�课挥Ψ�媳�8的规定。

8.4复囱 验与判定规则 围； ���爛�E� $ �

8.4.1 钢材的复验与判定规则按GB/T 17505规定执行。 n�K�词）。········

8.4.2�┓饺裟鼙Ｖじ植暮细袷保�酝�宦�诺母植幕蚋峙鞯牡捅蹲橹�⒎墙鹗艏性游锖湍┒舜阃感�

的 募煅榻峁��市硪以坯代材，以大代小。

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GB/T 5216-2004

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离开淬火端的距离/mm

图 1 按淬透性订货方法示意图

示例：

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C法：① 如，H带A-A'+B-B'（或C-C' )

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再如，HH带A一A'+B-b（或C-C)

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② 如，H带 A- A‘十B（或B') + C（或C')

，34-45，，毛39- ，李28 ．，杯34 },，李23 二J "二一－ }"+＿1- (或 J= ）+J --(或 = >；

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再如，HH带 A-A'+B（或b) +C（或c)

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D法：按淬透性带订货。

GB/T 5216-2004

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离开淬火端的距离/mm

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片一丽 图 22

GB/T 5216-2004

12Cr2Ni4H

50 —

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离开淬火端的距离/mm

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一一幼 图 23

GB/T 5216-2004

20CrNiMoH

55

50 卜叫一十一卜．十～十～卜．卜叶－十－卜弓－十－卜冲～十－卜 叶一十叫－十－卜叶州 朴呀－十－十州～十叫 ～月

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离开淬火端的距离／n"

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一）亘 图24

GB／T 5216-2004

20CrNi2i'vIoH

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离开淬火端的距离/mm

一一．一iEAvon ft开一930 C(925+-针州

丰汁刊 图 25

GB/T 5216-2004

附 录 A

（资料性附录）

钢的淬透性计算方法”

本淬透性计算方法基于理想临界直径D：，根据钢的化学成分和晶粒度进行计算。适用于钢的化学

成分（质量分数）范围为：

w(C)簇0.70%

二（Mn)簇1.95%o

w(Si)<2. 00%o

w(Ni)簇2.00肠

w(Cr)簇1.75%

二（MO) <O. 55％

二（Cu)<0. 55％

w(V)簇0.20%

A. 1 非含硼钢的淬透性计算方法

A.1.1根据含碳量（(0.1000 0.70%）计算J1.5 0

J,.5 (HRC)＝35.395十6. 990C十312. 330C2一821. 7440＋1 015.479C'一538.346C5

式中：C- 碳含量（质量分数）用％表示。

A. 1. 2 根据化学成分和晶粒度计算理想临界直径D, (mm) o

表A. 1

巨叁 1）参见《SAE J406钢的摔透性侧f方法》。

GB／T 5216-2004

D,＝25. 4 X几：·介 ·几，。·fsi·f Ni·fc}·fto·fc.·fv.

A. 1. 3 根据D；计算端淬曲线硬度。

表 A. 2

一A. 2 含硼钢的淬透性计算方法

A. 2. 1 根据含碳量（0.10％一0.70 ）计算J1.5。

J,.S (HRC)＝35.395＋6. 990C＋312. 330C'一821. 7440＋1 015. 4790一538.34605

式中：C- 碳含量，用质量分数表示。

A. 2.2 根据化学成分和晶粒度计算理想临界直径D,B(mm) o

A. 2.2. 1 计算理想临界直径D,（不考虑B元素）。

D,＝25.4 X fGZ．fc·fm.．fsi·fNi·fcr·fm.·fcu·fV

A. 2. 2. 2 根据理想临界直径D,（不考虑B元素）和C因子fc计算合金因子fAo

几 ＝Dllfc

A. 2. 2. 3 根据合金因子fA和理想临界直径D，计算B因子介。

GB/T 5216-2004

表A. 3

健i1-x im-Tf,=0. 540XCfc=0. 171+0. 001 X C+O. 265 X C2f,=0. 115+0. 268 X C-0. 038 X CZf,=0. 143+0. 200 X Cfyo =1. 00-1-3. 333 X Mnf"} =-1. 12+5. 100 X Mnf5 =1. 00+0. 700 X Sifm =1. 00+0. 363 X Nifcr=1. 00+2.160 X Crf.w =1. 00+3. 000 X Mofc} =1. 00+0. 365 X Cufv=1.00+1.730X VfGz =1. 270,fcz =1. 172fGz =1. 083fGz =1. 000fcz=E1-0.08(n-7)] 表 A. 4

遥

GB/T 5216-2004

A. 2. 2. 4 根据介 和D,计算理想临界直径D,B a

D,g＝D,·介A.2.3 根据D、计算端淬曲线硬度。

表 A.5

气

GB/T 5216-2004

附 录 B

（资料性附录）

本标准表 1中新增牌号与国外牌号的对照表

B. 1 本标准表 1中新增牌号与国外牌号的对照表见表B. 1,

表B.1

幸一SCr415 H H JIS G4052-1979SCr420H F JIS G4052-197916MnCr5 SOP DIN EN 10084-199820MnCr5 S. DIN EN 10084-1998ZF6ZF7SCM415H R JIS G4052-1979SCM420H F JIS G4052-1979SCM822H p JIS G4052-1979SCM440H H JIS G4052-1979SAE4320 19 SAE J1268-1995 GB/T 5216-2004((保证淬透性结构钢》国家标准第1号修改单

本修改单经国家标准化管理委员会于2004年12月27日批准，自2005年5月1日起实施。

标准名称o GB/T 5216-20041保证淬透性结构钢》

表1中15CrMoH牌号（序号15)的碳含量由0.17%-0.23％更改为0.120o-0.18%.