ISO 898-2:2022
(Main)Fasteners — Mechanical properties of fasteners made of carbon steel and alloy steel — Part 2: Nuts with specified property classes
Fasteners — Mechanical properties of fasteners made of carbon steel and alloy steel — Part 2: Nuts with specified property classes
This document specifies the mechanical and physical properties of nuts made of non-alloy steel or alloy steel, when tested at the ambient temperature range of 10 °C to 35 °C. This document applies to nuts: — with ISO metric thread (see ISO 68-1), — with diameter/pitch combinations according to ISO 261 and ISO 262, — with coarse pitch thread M5 to M39, and fine pitch thread M8×1 to M39×3, — with thread tolerances according to ISO 965-1, ISO 965-2 or ISO 965-5, — with specified property classes 04, 05, 5, 6, 8, 10 and 12 including proof load, — of three different nut styles (see 5.1): regular nuts (style 1), high nuts (style 2) and thin nuts (style 0), — with a minimum outside diameter or width across flats s ≥ 1,45D, — able to mate with bolts, screws and studs with property classes in accordance with ISO 898-1 (see Annex B), and — intended to be used in applications ranging from –50 °C to +150 °C, or up to +300 °C. WARNING — Nuts conforming to the requirements of this document are tested at the ambient temperature range of 10 °C to 35 °C and are used in applications ranging from –50 °C to +150 °C; however, these nuts are also used outside this range and up to +300 °C for specific applications. It is possible that they do not retain the specified mechanical and physical properties at lower and/or elevated temperatures. Therefore, it is the responsibility of the user to determine the appropriate choices based on the service environment conditions of the assembly (see also 7.1). For additional specifications applicable to hot dip galvanized nuts, see ISO 10684. For nuts designed for particular applications, see ISO/TR 16224. This document does not specify requirements for functional properties such as: — prevailing torque properties (see ISO 2320), — torque/clamp force properties (see ISO 16047 for test method), — weldability, or — corrosion resistance.
Fixations — Caractéristiques mécaniques des fixations en acier au carbone et en acier allié — Partie 2: Écrous de classes de qualité spécifiées
Le présent document spécifie les caractéristiques mécaniques et physiques des écrous en acier non allié ou acier allié, lorsqu’ils sont soumis à essai dans la plage de température ambiante de 10 °C à 35 °C. Le présent document s’applique aux écrous: — à filetage métrique ISO (voir l'ISO 68‑1), — de combinaisons diamètre/pas selon l'ISO 261 et l'ISO 262, — de diamètres de filetage M5 à M39 pour le pas gros, et M8×1 à M39×3 pour le pas fin, — de tolérances de filetage selon l’ISO 965‑1, l’ISO 965‑2 ou l’ISO 965‑5, — de classes de qualité spécifiées 04, 05, 5, 6, 8, 10 et 12, incluant la charge d’épreuve, — de trois styles d’écrou différents (voir 5.1): écrous normaux (style 1), écrous hauts (style 2) et écrous bas (style 0), — de diamètre extérieur minimal ou de surplat minimal s ≥ 1,45D, — conçus pour être utilisés avec des vis, goujons et tiges filetées de classes de qualité conformes à l'ISO 898‑1 (voir l’Annexe B), et — destinés à être utilisés pour des applications dans la plage de –50 °C à +150 °C, ou jusqu’à +300 °C. AVERTISSEMENT — Les écrous conformes aux exigences du présent document sont soumis à essai dans la plage de température ambiante de 10 °C à 35 °C et sont utilisés pour des applications dans la plage de –50 °C à +150 °C; cependant, ces écrous sont également utilisés en dehors de cette plage et jusqu’à +300 °C pour des applications spécifiques. Il est possible qu'ils ne conservent pas les caractéristiques mécaniques et physiques spécifiées à des températures plus basses et/ou plus élevées. Par conséquent, il est de la responsabilité de l’utilisateur de déterminer les choix appropriés en fonction des conditions d’environnement de l’assemblage pour une application donnée (voir également 7.1). Pour les spécifications supplémentaires applicables aux écrous galvanisés à chaud, voir l’ISO 10684. Pour les écrous conçus pour des applications particulières, voir l’ISO/TR 16224. Le présent document ne spécifie pas d’exigence pour des caractéristiques fonctionnelles telles que: — les caractéristiques d'autofreinage (voir l’ISO 2320), — les caractéristiques de couple/tension (voir l’ISO 16047 pour la méthode d'essai), — la soudabilité, ou — la résistance à la corrosion.
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 898-2
Fourth edition
2022-09
Fasteners — Mechanical properties
of fasteners made of carbon steel and
alloy steel —
Part 2:
Nuts with specified property classes
Fixations — Caractéristiques mécaniques des fixations en acier au
carbone et en acier allié —
Partie 2: Écrous de classes de qualité spécifiées
Reference number
© ISO 2022
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Published in Switzerland
ii
Contents Page
Foreword .v
Introduction .vii
1 Scope . 1
2 Normative references . 2
3 Terms and definitions . 2
4 Symbols . 2
5 Designation systems .3
5.1 Nut styles . 3
5.2 Property classes . 3
5.2.1 Regular nuts (style 1) and high nuts (style 2) . 3
5.2.2 Thin nuts (style 0) . 4
6 Design of bolt and nut assemblies . 4
7 Material, heat treatment, chemical composition and steel microstructure .4
7.1 General . 4
7.2 Heat treatment. 5
7.3 Chemical composition . 5
7.4 Steel microstructure . 7
7.4.1 Non-quenched and tempered nuts . 7
7.4.2 Quenched and tempered nuts . 7
8 Mechanical and physical properties . 7
8.1 General . 7
8.2 Proof load . 8
8.3 Hardness . 9
8.4 Surface integrity . 11
9 Inspection .11
9.1 Manufacturer's inspection . 11
9.2 Supplier's inspection . 11
9.3 Purchaser's inspection . 11
9.4 Delivery of test results . 12
10 Test methods .12
10.1 Proof load test .12
10.1.1 General .12
10.1.2 Applicability .12
10.1.3 Apparatus . 12
10.1.4 Testing device .12
10.1.5 Test procedure. 13
10.1.6 Test results and requirements . 14
10.2 Hardness tests . 14
10.2.1 General . 14
10.2.2 Applicability . 14
10.2.3 Test methods . 14
10.2.4 Test procedures for routine inspection . 14
10.2.5 Hardness determined in the thread . 16
10.2.6 Hardness determined in the core . 17
10.2.7 Uniformity of hardness for quenched and tempered nuts (QT) . 18
10.2.8 Requirements for non-quenched and tempered nuts (NQT) . 18
10.2.9 Requirements for quenched and tempered nuts (QT) . 18
10.3 Steel microstructure . 19
10.3.1 General . 19
10.3.2 Applicability . 19
iii
10.3.3 Test method . 19
10.3.4 Test results and requirements . 19
10.4 Retempering test . 19
10.4.1 General . 19
10.4.2 Test procedure. 19
10.4.3 Test results and requirements . 20
10.5 Surface discontinuity inspection . 20
11 Marking and labelling .20
11.1 General requirements . 20
11.2 Property class marking symbols for nuts with full loadability . 20
11.3 Property class marking symbols for nuts with reduced loadability . 21
11.4 Manufacturer’s identification mark. 21
11.5 Nut marking . 21
11.6 Marking of the packages (labelling) . 23
Annex A (normative) Thread dimensions of the test mandrel .25
Annex B (informative) Design principles for nuts.27
Annex C (informative) Stress under proof load, S .29
P
Bibliography .31
iv
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 documents 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).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents).
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 2, Fasteners, Subcommittee SC 12,
Fasteners with metric internal thread, in collaboration with the European Committee for Standardization
(CEN) Technical Committee CEN/TC 185, Fasteners, in accordance with the Agreement on technical
cooperation between ISO and CEN (Vienna Agreement).
This fourth edition cancels and replaces the third edition (ISO 898-2:2012) which has been technically
revised.
The main changes are as follows:
— property class 9 has been deleted completely, and nuts with fine pitch thread and property class 5
have been deleted (see Introduction);
— nuts with fine pitch thread in style 2 and property class 12 have been added for diameters 18 mm to
39 mm (see Tables 4, 6 and 10);
— styles have been more precisely specified for standard hexagon nuts according to their minimum
height, and styles have been specified for other nuts according to their minimum design thread
height (see 5.1);
— additional statements for thin nuts and jam nuts have been added (see Clause 6);
— additional statements for hot dip galvanized nuts have been added by referencing ISO 10684;
— in relation to material, heat treatment and steel microstructure (see Clause 7):
— the minimum carbon content has been added (see Tables 3 and 4),
— the minimum manganese content has been specified to 0,25 % for all Non-Quenched and
Tempered nuts (NQT) and has been raised to 0,45 % for all Quenched and Tempered nuts (QT)
(see Tables 3 and 4),
— the table footnote for free cutting steel has been reworked (see Tables 3 and 4),
v
— the minimum tempering temperature has been added for QT nuts (see Tables 3 and 4), and a
reference retempering test has been added (see 10.4),
— for nuts that may optionally be quenched and tempered at the manufacturer’s discretion,
detailed specifications have been added (see 7.2),
— specifications for steel microstructure have been added for NQT and QT nuts (see 7.4.1, 7.4.2
and 10.3);
— in relation to proof load:
— the proof load values for nuts with coarse pitch thread and property classes 6 and 8 have been
raised for sizes M27 to M39 (see Introduction, Table 5, and Annex C),
— the maximum hole diameter for the grip has been corrected for diameters 5 mm and 6 mm (see
Table 11), and reference to additional proof load specifications has been added for prevailing
torque nuts (see 10.1);
— in relation to hardness:
— the reference Vickers hardness values have been recalculated, and conversion into Brinell and
Rockwell hardness has been adjusted (see Introduction and 8.3),
— hardness determined on the bearing surface (see 10.2.4 a) and hardness determined in the
transverse section at mid-height of the nut (see 10.2.4 b) have been added for routine inspection,
— the test method for hardness determined in the thread has been improved and the test force has
been specified according to the pitch dimension (see 10.2.5),
— for QT nuts, the test methods for hardness in the core (see 10.2.6) and uniformity of hardness
(see 10.2.7) have been added,
— requirements for hardness have been clarified (see 10.2.8 and 10.2.9);
— inspection documents have been referenced in accordance with ISO 16228 for fasteners (see 9.4);
— marking and labelling have been revised, and all nuts conforming to this document are to be marked
whatever their shape (see Clause 11);
— Annex B, Design principles for nuts, has been improved;
— Annex C, Nominal stress under proof load, has been added.
A list of all parts in the ISO 898 series can be found on the ISO website.
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.
vi
Introduction
ISO 898, the basic standard for fasteners with ISO metric thread made of carbon steel and alloy steel,
was developed in several parts, and includes diameters 5 mm to 39 mm only for nuts. Property classes
are specified in the ISO 898 series in relation to materials and mechanical properties, so that nuts in
accordance with ISO 898-2 are matching with bolts, screws and studs specified in ISO 898-1 and with
flat washers specified in ISO 898-3, as necessary, in order to design suitable assemblies for a given
application.
More parts are under development for bolts, screws, studs and nuts with sizes above 39 mm.
The nuts specified in this document result from the adequate combination of nut heights (regular,
style 1 – high, style 2 – thin, style 0), diameter ranges, coarse or fine pitch thread, and property classes
in relation to heat treatment (Non-Quenched and Tempered = NQT, or Quenched and Tempered = QT).
These combinations are based on bolt/nut compatibility, manufacturing processes and market needs.
If other combinations are needed, e.g. for nuts designed for particular applications, see ISO/TR 16224.
In order to assure the necessary material strength in relation to property classes:
— Quenched and Tempered nuts (QT) are specified with a minimum carbon content and a minimum
tempering temperature, and are characterized by a homogeneous martensitic structure;
— Non-Quenched and Tempered nuts (NQT) are also specified with a minimum carbon content but are
characterized by a non-quenched microstructure.
Some property classes (in relation to nut style, diameter and coarse or fine pitch thread) specified as
NQT may be optionally quenched and tempered as specified in 7.2, and in this case all requirements for
QT nuts apply.
For fully loadable non-standard nuts which are to meet the requirements of this document, the relevant
style 1 or style 2 is assigned in relation to their minimum design thread height.
Nut loadability is primarily checked by proof load. For nuts with coarse pitch thread and property
classes 6 and 8, proof load values have been raised for sizes M27 to M39 due to the latest calculations of
[20] [21]
Masaya Hagiwara in accordance with the Alexander's theory , see ISO/TR 16224. For those nuts
it was necessary to develop full strength in relation to the mating bolts, screws and studs specified in
ISO 898-1, the difference between the proof loads of ISO 898-2:2012 and the recalculated values being
more than 5 % (see Annex C).
The Vickers hardness values specified for each individual group (consisting of property class, style,
diameter range and pitch) have been chosen according to the same latest calculations, but adjusted to
conventional figures taken over from the former versions of Parts 2 and 6 which were merged in 2012.
ISO 18265 presents no hardness to tensile strength correlation for steel in work hardened condition,
which is typical for cold forged high volume NQT nuts: therefore, minimum hardness is just informative
for NQT nuts and does not constitute a criterion in case of dispute. The maximum hardness of 334 HV is
specified in order to prevent unexpected manufacturing processes which can lead to brittle behaviour
of the NQT nuts: this limit is therefore mandatory and valid in case of dispute. However, it should be
noted that work hardening is usually not severe enough to reach 302 HV when typical material and
forging processes are used; nevertheless, inappropriate hardness testing or scattering due to just local
properties is also covered by this specified limit of 334 HV.
Due to missing or decreasing market needs, nuts of property class 5 with fine pitch thread in style 1
and nuts of property class 9 were deleted (property class 5 or 9 can be substituted by property class 6
or 10 respectively).
vii
INTERNATIONAL STANDARD ISO 898-2:2022(E)
Fasteners — Mechanical properties of fasteners made of
carbon steel and alloy steel —
Part 2:
Nuts with specified property classes
1 Scope
This document specifies the mechanical and physical properties of nuts made of non-alloy steel or alloy
steel, when tested at the ambient temperature range of 10 °C to 35 °C.
This document applies to nuts:
— with ISO metric thread (see ISO 68-1),
— with diameter/pitch combinations according to ISO 261 and ISO 262,
— with coarse pitch thread M5 to M39, and fine pitch thread M8×1 to M39×3,
— with thread tolerances according to ISO 965-1, ISO 965-2 or ISO 965-5,
— with specified property classes 04, 05, 5, 6, 8, 10 and 12 including proof load,
— of three different nut styles (see 5.1): regular nuts (style 1), high nuts (style 2) and thin nuts (style 0),
— with a minimum outside diameter or width across flats s ≥ 1,45D,
— able to mate with bolts, screws and studs with property classes in accordance with ISO 898-1 (see
Annex B), and
— intended to be used in applications ranging from –50 °C to +150 °C, or up to +300 °C.
WARNING — Nuts conforming to the requirements of this document are tested at the ambient
temperature range of 10 °C to 35 °C and are used in applications ranging from –50 °C to +150 °C;
however, these nuts are also used outside this range and up to +300 °C for specific applications.
It is possible that they do not retain the specified mechanical and physical properties at lower
and/or elevated temperatures. Therefore, it is the responsibility of the user to determine the
appropriate choices based on the service environment conditions of the assembly (see also 7.1).
For additional specifications applicable to hot dip galvanized nuts, see ISO 10684.
For nuts designed for particular applications, see ISO/TR 16224.
This document does not specify requirements for functional properties such as:
— prevailing torque properties (see ISO 2320),
— torque/clamp force properties (see ISO 16047 for test method),
— weldability, or
— corrosion resistance.
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 1891-4, Fasteners — Vocabulary — Part 4: Control, inspection, delivery, acceptance and quality
ISO 2320, Fasteners — Prevailing torque steel nuts — Functional properties
ISO 6157-2, Fasteners — Surface discontinuities — Part 2: Nuts
ISO 6506-1, Metallic materials — Brinell hardness test — Part 1: Test method
ISO 6507-1, Metallic materials — Vickers hardness test — Part 1: Test method
ISO 6508-1, Metallic materials — Rockwell hardness test — Part 1: Test method
ISO 6892-1, Metallic materials — Tensile testing — Part 1: Method of test at room temperature
ISO 7500-1, Metallic materials — Calibration and verification of static uniaxial testing machines — Part 1:
Tension/compression testing machines — Calibration and verification of the force-measuring system
ISO 10684, Fasteners — Hot dip galvanized coatings
ISO 16228, Fasteners — Types of inspection documents
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
— IEC Electropedia: available at https:// www .electropedia .org/
4 Symbols
D nominal thread diameter of the nut (basic major diameter of the internal thread), mm
d hole diameter of the grip, mm
h
F force, N
F proof load, N
P
h thickness of the grip, mm
m height of the nut, mm
m design thread height of the nut, mm
th,design
P pitch of the thread, mm
s width across flats, mm
S stress under proof load, MPa
P
5 Designation systems
5.1 Nut styles
This document specifies three styles for nuts.
For standard hexagon nuts without flange and without prevailing torque feature, the following limits
apply:
— style 1: regular nut with minimum height 0,80D ≤ m < 0,89D, see Table B.1;
min
— style 2: high nut with minimum height m ≥ 0,89D, see Table B.1;
min
— style 0: thin nut with minimum height 0,45D ≤ m < 0,80D.
min
For other standard nuts (e.g. nuts with flange, prevailing torque nuts, non-hexagon nuts, etc.), the style
shall be addressed in the product standard together with the mechanical properties.
For nuts per drawing, the style shall be addressed in accordance with the minimum design thread
height, m , together with the mechanical properties. m is specified in Figure 1 and Table 1.
th,design th,design
m is the distance between the intersections of the nut chamfer(s) if any or the nut face(s), with
th,design
the theoretical cylinder representing the nominal thread diameter D.
Figure 1 — Design thread height, m
th,design
Table 1 — Design thread height for nuts per drawing
Regular nuts (style 1) High nuts (style 2) Thin nuts (style 0)
0,73D ≤ m < 0,83D m ≥ 0,83D 0,40D ≤ m < 0,73D
th,design,min th,design,min th,design,min
NOTE 1 Limits for m are calculated by taking into account the most critical dimensions for the nuts, i.e. minimum
th,design,min
height m , maximum diameter of the countersink d , minimum countersink angle for the chamfer (90° for regular and
min a,max
high nuts, 110° for thin nuts) and two chamfers (one on each bearing face).
NOTE 2 The resulting minimum ratios for standard hexagon nuts with diameters 12 mm to 39 mm are the basis for the
figures specified in this Table.
5.2 Property classes
5.2.1 Regular nuts (style 1) and high nuts (style 2)
The property classes of regular nuts (style 1) and high nuts (style 2) consist of a number. This number
corresponds to the left number of the appropriate highest property class of bolts, screws and studs
with which they can be mated, which is 1/100 of the nominal tensile strength of the mating bolt in
megapascals.
EXAMPLE Nut with property class 10 is a regular or high nut to be mated with a bolt of property class up to
10.9 included.
5.2.2 Thin nuts (style 0)
The property classes of thin nuts (style 0) consist of two digits, specified in the following way:
a) the first digit "zero" indicates the reduced loadability of thin nuts, in order to warn that these nuts
are not designed to prevent thread stripping failure mode in case of overloading;
b) the second digit corresponds to approximately 1/100 of the nominal stress under proof load, S , in
P
megapascals (MPa).
EXAMPLE Nut with property class 05 is a thin nut with a nominal stress under proof load of 500 MPa.
6 Design of bolt and nut assemblies
Explanations of basic design principles of nuts and loadability of bolted assemblies are given in Annex B.
Information for nominal stress under proof load S is given in Annex C.
P
Regular nuts (style 1) and high nuts (style 2) shall be mated with externally threaded fasteners in
accordance with Table 2. However, nuts of a higher property class may replace nuts of a lower property
class, except for prevailing torque nuts where only nuts and externally threaded fasteners with
corresponding property classes shall be combined.
Table 2 — Combination of regular nuts (style 1) and high nuts (style 2)
with bolt, screw, stud property classes
Highest property class
Nut property class
of mating bolt, screw and stud
5 5.8
6 6.8
8 8.8
10 10.9
12 12.9/12.9
Thin nuts (style 0) have a reduced loadability compared to regular nuts or high nuts and are not
designed to prevent thread stripping failure mode in case of overloading.
Thin nuts used as jam nuts shall be assembled together with a regular nut or a high nut (thin nuts of
property class 04 with regular or high nuts up to and including property class 8, thin nuts of property
class 05 with regular or high nuts of property class up to and including 12).
7 Material, heat treatment, chemical composition and steel microstructure
7.1 General
When tested at ambient temperature by the methods specified in Clause 10, nuts with specified property
class shall meet the requirements specified in Clause 7, regardless of which tests are performed during
manufacture or final inspection.
When nuts are intended to be used in applications outside the range of –50 °C to +150 °C, several
factors need to be taken into account, e.g. steel composition, duration of exposure at low or elevated
temperature, the effect of the temperature on the fastener mechanical properties and clamped parts.
NOTE Information for the selection and application of steels for use at lower and elevated temperatures is
given for instance in EN 10269, ASTM A320/A320M and ASTM A194/A194M.
The chemical composition limits of steels, the heat treatment condition (including minimum tempering
temperature for quenched and tempered nuts only) and microstructure for the specified combinations
of property classes, heights (styles) and thread diameters shall be in accordance with Table 3 for nuts
with coarse pitch thread, and with Table 4 for nuts with fine pitch thread.
7.2 Heat treatment
Nuts shall be manufactured in accordance with the requirements specified in Tables 3 and 4 for the
following heat treatment conditions:
— Not Quenched and Tempered (NQT),
— Quenched and Tempered (QT).
Only the following nuts are allowed to be manufactured in one or the other condition (NQT or QT) at
the manufacturer's discretion, and in both cases these nuts shall meet all applicable requirements for
the relevant heat treatment condition:
a) For nuts with coarse pitch thread and in accordance with Table 3:
— regular nuts (style 1) of property class 8 with D ≤ M16,
— high nuts (style 2) of property class 8;
b) For nuts with fine pitch thread and in accordance with Table 4:
— regular nuts (style 1) of property class 6 with D ≤ 16 mm,
— high nuts (style 2) of property class 8 with D ≤ 16 mm.
7.3 Chemical composition
The chemical composition shall be assessed in accordance with the relevant International Standards. In
case of dispute, the product analysis shall meet the limits specified in Table 3 or 4.
For nuts that are to be hot dip galvanized, the additional requirements specified in ISO 10684 shall
apply.
Table 3 — Chemical composition limits of steels for nuts with coarse pitch thread
a,b
Cast analysis Tempering
% temperature
Heat Property Nut Thread
treatment class height D C Mn P S °C
min. max. min. max. max. min.
d
04 Style 0 M5 ≤ D ≤ M39
Not
d
5 Style 1 M5 ≤ D ≤ M39
Quenched
d
and 6 Style 1 M5 ≤ D ≤ M39 0,06 0,58 0,25 0,060 0,150 —
Tempered
e
Style 1 M5 ≤ D ≤ M16
c
(NQT)
e
Style 2 M5 ≤ D ≤ M39
05 Style 0 M5 ≤ D ≤ M39
Style 1 M5 ≤ D ≤ M39
Quenched
Style 2 M5 ≤ D ≤ M39 0,15 380
and
Style 1 M5 ≤ D ≤ M39 0,58 0,45 0,048 0,058
Tempered
f
Style 2 M5 ≤ D ≤ M39
(QT)
Style 1 M5 ≤ D ≤ M16 0,18 410
Style 2 M5 ≤ D ≤ M39 0,15 380
a
In case of dispute, product analysis shall apply.
b
Alloying elements may be added, provided the mechanical and physical properties required in Clause 8 are met.
c
The steel structure of NQT nuts shall not consist of quenched microstructure, in accordance with 7.4.1.
d
These nuts may be manufactured from free cutting steel containing sulfur, phosphorus and lead, with the following
contents: S ≤ 0,350 %; P ≤ 0,110 %; Pb ≤ 0,350 %.
e
These nuts may be quenched and tempered at the manufacturer's discretion, and in this case all requirements for QT
nuts shall apply.
f
The microstructure of QT nuts shall show approximately 90 % martensite in accordance with 7.4.2.
Table 4 — Chemical composition limits of steels for nuts with fine pitch thread
a,b
Cast analysis Tempering
% temperature
Heat Property Nut Thread
treatment class height D C Mn P S °C
min. max. min. max. max. min.
d
Not 04 Style 0 8 mm ≤ D ≤ 39 mm
Quenched
d e
6 Style 1 8 mm ≤ D ≤ 16 mm
and 0,06 0,58 0,25 0,060 0,150 —
Tempered
e
8 Style 2 8 mm ≤ D ≤ 16 mm
c
(NQT)
05 Style 0 8 mm ≤ D ≤ 39 mm
6 Style 1 8 mm ≤ D ≤ 39 mm 0,15 380
Style 1 8 mm ≤ D ≤ 16 mm
Quenched
8 Style 1 16 mm < D ≤ 39 mm 0,18 410
and
0,58 0,45 0,048 0,058
Tempered
Style 2 8 mm ≤ D ≤ 39 mm
f
(QT)
Style 1 8 mm ≤ D ≤ 16 mm 0,15 380
Style 2 8 mm ≤ D ≤ 39 mm
12 Style 2 8 mm ≤ D ≤ 39 mm 0,18 410
a
In case of dispute, product analysis applies.
b
Alloying elements may be added, provided the mechanical and physical properties required in Clause 8 are met.
c
The steel structure of NQT nuts shall not consist of quenched microstructure, in accordance with 7.4.1.
d
These nuts may be manufactured from free cutting steel containing sulfur, phosphorus and lead, with the following
contents: S ≤ 0,350 %; P ≤ 0,110 %; Pb ≤ 0,350 %.
e
These nuts may be quenched and tempered at the manufacturer's discretion, and in this case all requirements for QT
nuts shall apply.
f
The microstructure of QT nuts shall show approximately 90 % martensite in accordance with 7.4.2.
7.4 Steel microstructure
7.4.1 Non-quenched and tempered nuts
Nuts that are non-quenched and tempered (NQT) shall be supplied in the as forged or machined
condition. The steel structure shall not consist of quenched microstructure.
7.4.2 Quenched and tempered nuts
For materials of nuts to be quenched and tempered (QT), there shall be a sufficient hardenability to
ensure a homogenous microstructure consisting of approximately 90 % martensite throughout the
nuts.
The manufacturer shall ensure that the austenite transformation temperature has been exceeded
and sufficient duration allowed to achieve adequate transformation to martensite throughout the nut
during quenching to ensure uniform mechanical properties.
8 Mechanical and physical properties
8.1 General
When tested at ambient temperature by the methods specified in Clause 10, nuts with specified
property class shall meet the mechanical and physical requirements specified in Clause 8, regardless of
which tests are performed during manufacture or final inspection.
8.2 Proof load
When tested in accordance with 10.1, nuts with specified property class shall meet the requirements
for the proof load specified in Table 5 or 6.
Table 5 — Proof loads for nuts with coarse pitch thread
Proof load, F (N)
P
Thread Pitch
Property class
D P
a a
04 05 5 6 8 10 12
M5 0,8 5 400 7 100 8 250 9 500 12 140 14 800 16 300
M6 1 7 640 10 000 11 700 13 500 17 200 20 900 23 100
M7 1 11 000 14 500 16 800 19 400 24 700 30 100 33 200
b
M8 1,25 13 900 18 300 21 600 24 900 31 800 38 100 42 500
b
M10 1,5 22 000 29 000 34 200 39 400 50 500 60 300 67 300
M12 1,75 32 000 42 200 51 400 59 000 74 200 88 500 100 300
M14 2 43 700 57 500 70 200 80 500 101 200 120 800 136 900
M16 2 59 700 78 500 95 800 109 900 138 200 164 900 186 800
M18 2,5 73 000 96 000 121 000 138 200 176 600 203 500 230 400
M20 2,5 93 100 122 500 154 400 176 400 225 400 259 700 294 000
M22 2,5 115 100 151 500 190 900 218 200 278 800 321 200 363 600
M24 3 134 100 176 500 222 400 254 200 324 800 374 200 423 600
M27 3 174 400 229 500 289 200 348 800 452 100 486 500 550 800
M30 3,5 213 200 280 500 353 400 426 400 552 600 594 700 673 200
M33 3,5 263 700 347 000 437 200 527 400 683 600 735 600 832 800
M36 4 310 500 408 500 514 700 620 900 804 700 866 000 980 400
M39 4 370 900 488 000 614 900 741 800 961 400 1 035 000 1 171 000
a
When thin nuts are used, the application shall take into account the stripping load which is lower than the proof load of
a nut with full loadability (see Annex B).
b
Hot dip galvanized nuts with thread tolerance class 6H shall meet the requirements of this Table. For hot dip galvanized
nuts with thread tolerance classes 6AX and 6AZ in accordance with ISO 965-5, the lower proof loads specified in ISO 10684
for M8 and M10 shall apply.
Table 6 — Proof loads for nuts with fine pitch thread
Proof load, F (N)
P
Thread
Property class
D×P
a a
04 05 6 8 10 12
M8×1 14 900 19 600 30 200 37 400 43 100 47 000
M10×1,25 23 300 30 600 47 100 58 400 67 300 73 400
M10×1 24 500 32 200 49 700 61 600 71 000 77 400
M12×1,5 33 500 44 000 68 700 84 100 97 800 105 700
M12×1,25 35 000 46 000 71 800 88 000 102 200 110 500
M14×1,5 47 500 62 500 97 500 119 400 138 800 150 000
M16×1,5 63 500 83 500 130 300 159 500 185 400 200 400
M18×2 77 500 102 000 177 500 210 100 220 300 248 100
M18×1,5 81 700 107 500 187 000 221 500 232 200 262 800
M20×2 98 000 129 000 224 500 265 700 278 600 313 500
M20×1,5 103 400 136 000 236 600 280 200 293 800 329 900
M22×2 120 800 159 000 276 700 327 500 343 400 386 500
M22×1,5 126 500 166 500 289 700 343 000 359 600 404 700
M24×2 145 900 192 000 334 100 395 500 414 700 467 100
M27×2 188 500 248 000 431 500 510 900 535 700 609 800
M30×2 236 000 310 500 540 300 639 600 670 700 764 100
M33×2 289 200 380 500 662 100 783 800 821 900 935 800
M36×3 328 700 432 500 804 400 942 800 934 200 1 063 900
M39×3 391 400 515 000 957 900 1 123 000 1 112 000 1 265 000
a
When thin nuts are used, the application shall take into account the stripping load which is lower
than the proof load of a nut with full loadability (see Annex B).
8.3 Hardness
When tested in accordance with 10.2, nuts with specified property class shall meet the requirements
for the hardness, as follows:
— for NQT nuts the minimum hardness is given for information only but the maximum hardness
requirement of Table 7 or 9 shall apply;
— for QT nuts the minimum hardness and the maximum hardness requirements of Table 8 or 10 shall
apply; the difference in hardness determined in the core and in the thread in accordance with 10.2.7
shall not be greater than 30 HV.
Table 7 — Hardness for non-quenched and tempered nuts (NQT) with coarse pitch thread
Vickers Converted Brinell Converted Rockwell
a a
hardness hardness hardness
Property Thread
Style
HV HB or HBW
class D
min. max. min. max. min. max.
04 Style 0 M5 ≤ D ≤ M39 188 179 88,8 HRB
M5 ≤ D ≤ M16 130 124 71,2 HRB
5 Style 1
M16 < D ≤ M39 146 139 77,9 HRB
M5 ≤ D ≤ M16 150 334 143 318 78,7 HRB 33,9 HRC
6 Style 1
M16 < D ≤ M39 170 162 85,0 HRB
b
Style 1 M5 ≤ D ≤ M16
8 200 190 91,5 HRB
b
Style 2 M5 ≤ D ≤ M39
a
Brinell and Rockwell hardness are converted from HV values according to ISO 18265 (unalloyed and low alloy steel
conditions).
b
These nuts may be quenched and tempered at manufacturer's discretion: in this case, Table 8 shall apply.
Table 8 — Hardness for quenched and tempered nuts (QT) with coarse pitch thread
Vickers Converted Brinell Converted Rockwell
a a
hardness hardness hardness
Property Thread
Style
HV HB or HBW
class D
min. max. min. max. min. max.
05 Style 0 M5 ≤ D ≤ M39 272 353 268 349 26,5 HRC 36,9 HRC
b b
M5 ≤ D ≤ M16 200 195 92,7 HRB
Style 1
8 M16 < D ≤ M39 233 334 228 330 98,9 HRB 34,8 HRC
b b
Style 2 M5 ≤ D ≤ M39 200 195 92,7 HRB
Style 1 M5 ≤ D ≤ M39 272 268 26,5 HRC
10 353 349 36,9 HRC
Style 2 M5 ≤ D ≤ M39 233 228 98,9 HRB
Style 1 M5 ≤ D ≤ M16 308 368 304 363 31,6 HRC 38,5 HRC
Style 2 M5 ≤ D ≤ M39 272 353 268 349 26,5 HRC 36,9 HRC
a
Brinell and Rockwell hardness are converted from HV values according to ISO 18265 (quenched and tempered
condition).
b
Extrapolated value (no conversion available in ISO 18265 for values less than 210 HV).
Table 9 — Hardness for non-quenched and tempered nuts (NQT) with fine pitch thread
Vickers Converted Brinell Converted Rockwell
a a
hardness hardness hardness
Property Thread
Style
HV HB or HBW
class D
min. max. min. max. min. max.
04 Style 0 8 mm ≤ D ≤ 39 mm 188 179 88,8 HRB
b
6 Style 1 8 mm ≤ D ≤ 16 mm 200 334 190 318 91,5 HRB 33,9 HRC
b
8 Style 2 8 mm ≤ D ≤ 16 mm 223 212 95,4 HRB
a
Brinell and Rockwell hardness are co
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 898-2
Quatrième édition
2022-09
Fixations — Caractéristiques
mécaniques des fixations en acier au
carbone et en acier allié —
Partie 2:
Écrous de classes de qualité spécifiées
Fasteners — Mechanical properties of fasteners made of carbon steel
and alloy steel —
Part 2: Nuts with specified property classes
Numéro de référence
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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.
ISO copyright office
Case postale 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: +41 22 749 01 11
E-mail: copyright@iso.org
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii
Sommaire Page
Avant-propos .v
Introduction .vii
1 Domaine d'application .1
2 Références normatives .2
3 Termes et définitions . 2
4 Symboles . 2
5 Systèmes de désignation . 3
5.1 Styles d'écrou . 3
5.2 Classes de qualité . 3
5.2.1 Écrous normaux (style 1) et écrous hauts (style 2) . . 3
5.2.2 Écrous bas (style 0) . 4
6 Conception des assemblages vis/écrou . 4
7 Matériau, traitement thermique, composition chimique et microstructure de l’acier .5
7.1 Généralités . 5
7.2 Traitement thermique . 5
7.3 Composition chimique . 5
7.4 Microstructure de l’acier . 7
7.4.1 Écrous non trempés et revenus . 7
7.4.2 Écrous trempés et revenus . 7
8 Caractéristiques mécaniques et physiques . 7
8.1 Généralités . 7
8.2 Charge d’épreuve . 8
8.3 Dureté . 9
8.4 Intégrité de surface . 11
9 Contrôle .11
9.1 Contrôle effectué par le fabricant . 11
9.2 Contrôle effectué par le fournisseur . 11
9.3 Contrôle effectué par le client . 11
9.4 Fourniture de résultats d'essai .12
10 Méthodes d'essai .12
10.1 Essai de charge d'épreuve . 12
10.1.1 Généralités .12
10.1.2 Limites d'application . .12
10.1.3 Appareillage. 12
10.1.4 Dispositif d'essai .12
10.1.5 Mode opératoire . .13
10.1.6 Résultats d'essai et exigences . 14
10.2 Essais de dureté . 14
10.2.1 Généralités . 14
10.2.2 Limites d'application . . . 14
10.2.3 Méthodes d'essai . 14
10.2.4 Modes opératoires pour les contrôles de routine . 14
10.2.5 Dureté déterminée dans le filetage . 16
10.2.6 Dureté déterminée à cœur . 17
10.2.7 Uniformité de la dureté pour les écrous trempés et revenus (QT). 18
10.2.8 Exigences pour les écrous non trempés et revenus (NQT) . 18
10.2.9 Exigences pour les écrous trempés et revenus (QT) . 18
10.3 Microstructure de l’acier . 19
10.3.1 Généralités . 19
10.3.2 Limites d'application . . 19
iii
10.3.3 Méthode d'essai . 19
10.3.4 Résultats d'essai et exigences . 19
10.4 Essai de deuxième revenu . 19
10.4.1 Généralités . 19
10.4.2 Mode opératoire . . 19
10.4.3 Résultats d'essai et exigences . 20
10.5 Contrôle des défauts de surface . 20
11 Marquage et étiquetage .20
11.1 Exigences générales .20
11.2 Symboles de marquage des classes de qualité pour les écrous à capacité de charge
intégrale . 21
11.3 Symboles de marquage des classes de qualité pour les écrous à capacité de charge
réduite . 21
11.4 Marque d’identification du fabricant . 21
11.5 Marquage des écrous .22
11.6 Marquage des emballages (étiquetage) . 23
Annexe A (normative) Dimensions du filetage du mandrin d'essai .25
Annexe B (informative) Principes de conception des écrous .27
Annexe C (informative) Contrainte à la charge d'épreuve, S .29
P
Bibliographie .31
iv
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'attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l'élaboration du document sont indiqués dans l'Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l'ISO (voir www.iso.org/brevets).
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 2, Fixations, sous-comité SC 12,
Fixations à filetage métrique intérieur, en collaboration avec le comité technique CEN/TC 185, Fixations,
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 898-2:2012) qui a fait l’objet d’une
révision technique.
Les principales modifications sont les suivantes:
— la classe de qualité 9 a été complètement supprimée, et les écrous à pas fin de classe de qualité 5 ont
été supprimés (voir l’Introduction);
— les écrous à pas fin de style 2 et de classe de qualité 12 ont été ajoutés pour les diamètres 18 mm à
39 mm (voir Tableaux 4, 6 et 10);
— les styles ont été spécifiés plus précisément pour les écrous hexagonaux standards en fonction de la
hauteur minimale de l'écrou, et les styles ont été spécifiés pour les autres écrous en fonction de leur
hauteur théorique minimale de filetage (voir 5.1);
— des éléments complémentaires pour les écrous bas et les contre-écrous ont été ajoutés (voir
l’Article 6);
— des éléments complémentaires pour les écrous galvanisés à chaud ont été ajoutés par référence à
l’ISO 10684;
— par rapport au matériau, traitement thermique et microstructure de l'acier (voir l’Article 7):
— la teneur minimale en carbone a été ajoutée (voir Tableaux 3 et 4),
v
— la teneur minimale en manganèse a été spécifiée à 0,25 % pour tous les écrous non trempés et
revenus (NQT), et a été augmentée à 0,45 % pour tous les écrous trempés et revenus (QT) (voir
Tableaux 3 et 4),
— la note de bas de tableau sur l’acier de décolletage a été reformulée (voir Tableaux 3 et 4),
— la température minimale de revenu a été ajoutée pour les écrous QT (voir Tableaux 3 et 4), et un
essai de référence de deuxième revenu a été ajouté (voir 10.4),
— des spécifications détaillées ont été ajoutées pour les écrous qui peuvent être trempés et
revenus de façon optionnelle au choix du fabricant (voir 7.2),
— des spécifications pour la microstructure de l'acier ont été ajoutées pour les écrous NQT et QT
(voir 7.4.1, 7.4.2 et 10.3);
— par rapport à la charge d'épreuve:
— les valeurs de charge d'épreuve des écrous à filetage à pas gros et de classes de qualité 6 et 8 ont
été augmentées pour les dimensions M27 à M39 (voir l’Introduction, Tableau 5 et Annexe C),
— le diamètre maximal du trou de passage du dispositif d'amarrage a été corrigé pour les diamètres
5 mm et 6 mm (voir le Tableau 11), et les spécifications supplémentaires de charge d'épreuve ont
été référencées pour les écrous autofreinés (voir 10.1);
— par rapport à la dureté:
— les valeurs de dureté Vickers de référence ont été recalculées, et la conversion en dureté Brinell
et Rockwell a été ajustée (voir l’Introduction et 8.3),
— la dureté déterminée sur la face d'appui (voir 10.2.4 a) et la dureté déterminée sur coupe
transversale à mi-hauteur de l’écrou (voir 10.2.4 b) ont été ajoutées uniquement pour les
contrôles de routine;
— la méthode d’essai pour la dureté déterminée dans le filetage a été améliorée, et la force d’essai
a été spécifiée en fonction de la dimension du pas (voir 10.2.5),
— pour les écrous QT, les méthodes d’essai pour la dureté à cœur (voir 10.2.6) et pour l’uniformité
de la dureté (voir 10.2.7) ont été ajoutées,
— les exigences de dureté ont été clarifiées (voir 10.2.8 et 10.2.9);
— les documents de contrôle ont été référencés conformément à l’ISO 16228 pour les fixations (voir 9.4);
— le marquage et l’étiquetage ont été révisés, et tous les écrous conformes au présent document
doivent porter un marquage quelle que soit leur forme (voir l’Article 11);
— l’Annexe B, Principes de conception des écrous, a été améliorée;
— l’Annexe C, Contrainte nominale à la charge d'épreuve, a été ajoutée.
Une liste de toutes les parties de la série ISO 898 se trouve sur le site web de l’ISO.
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.
vi
Introduction
L’ISO 898, la norme fondamentale pour les fixations à filetage métrique ISO en acier au carbone et acier
allié, a été élaborée en plusieurs parties et ne concernent que les diamètres de 5 mm à 39 mm pour les
écrous. Les classes de qualité sont spécifiées dans la série ISO 898 par rapport aux matériaux et aux
caractéristiques mécaniques, afin que les écrous conformes à l’ISO 898-2 soient en adéquation avec les
vis, goujons et tiges filetées conjugués spécifiés dans l’ISO 898-1, et le cas échéant avec les rondelles de
forme plane spécifiées dans l’ISO 898-3, afin de concevoir des assemblages adaptés à une application
donnée.
D’autres parties sont en cours de développement pour les vis, goujons, tiges filetées et écrous de
dimensions supérieures à 39 mm.
Les écrous spécifiés dans le présent document résultent de la combinaison appropriée des hauteurs
d’écrous (normal, style 1 – haut, style 2 – bas, style 0), des plages de diamètres, du pas gros ou pas fin,
et des classes de qualité en relation avec le traitement thermique (non trempé et revenu = NQT, Non-
Quenched and Tempered, ou trempé et revenu = QT, Quenched and Tempered). Ces combinaisons sont
basées sur la compatibilité vis/écrous, les procédés de fabrication et les besoins du marché. Si d’autres
combinaisons sont nécessaires, par exemple pour des écrous conçus pour des applications particulières,
voir l’ISO/TR 16224.
Afin d'assurer la résistance du matériau nécessaire par rapport aux classes de qualité:
— les écrous trempés et revenus (QT) sont spécifiés avec une teneur minimale en carbone et une
température minimale de revenu, et sont caractérisés par une structure martensitique homogène;
— les écrous non trempés et revenus (NQT) sont également spécifiés avec une teneur minimale en
carbone, mais sont caractérisés par une microstructure non trempée.
Certaines classes de qualité (en fonction du style d'écrou, du diamètre et du filetage à pas gros ou à pas
fin) spécifiées comme NQT peuvent être optionnellement trempées et revenues comme spécifié au 7.2,
et dans ce cas toutes les exigences pour les écrous QT s’appliquent.
Pour les écrous non-standards à capacité de charge intégrale devant satisfaire aux exigences du présent
document, le style 1 ou le style 2 s'applique en fonction de leur hauteur théorique minimale de filetage.
La capacité de charge des écrous est essentiellement vérifiée par la charge d'épreuve. Pour les écrous
à pas gros et de classes de qualité 6 et 8, les valeurs de charge d'épreuve ont été augmentées pour
[20]
les dimensions M27 à M39 sur la base des calculs récents de Masaya Hagiwara conformément
[21]
à la théorie d’Alexander , voir l’ISO/TR 16224. Pour ces écrous, il a été nécessaire d'augmenter
leur résistance par rapport aux vis, goujons et tiges filetées conjugués spécifiés dans l’ISO 898-1, la
différence entre les charges d’épreuve de l’ISO 898-2:2012 et les valeurs recalculées étant supérieure à
5 % (voir l’Annexe C).
Les valeurs de dureté Vickers spécifiées pour chaque groupe individuel d'écrous (constitué en fonction
de la classe de qualité, du style, de la plage de diamètres et du pas) ont été choisies sur la base de ces
mêmes calculs récents, mais ont été ajustées d’après les valeurs conventionnelles issues des précédentes
versions des Parties 2 et 6, qui ont été fusionnées en 2012.
L’ISO 18265 ne présente aucune corrélation entre la dureté et la résistance à la traction pour l’acier
à l’état écroui, ce qui est ordinairement le cas pour les écrous NQT fabriqués en grand volume par
formage à froid: de ce fait, la dureté minimale est donnée à titre indicatif pour les écrous NQT, et ne
constitue pas un critère en cas de litige. La dureté maximale de 334 HV est spécifiée afin d’éviter tout
procédé de fabrication non adapté pouvant engendrer un comportement fragile des écrous NQT: cette
limite est donc obligatoire et valide en cas de litige. Cependant, il convient de noter que l’écrouissage
n’est généralement pas suffisamment sévère pour atteindre 302 HV lorsque des matériaux et des
procédés de frappe ou forgeage usuels sont utilisés; cependant, cette limite spécifiée de 334 HV permet
également d’écarter des essais conduits de façon inappropriée ou une dispersion de dureté du fait de
caractéristiques locales.
vii
Au vu des besoins du marché inexistants ou réduits, les écrous de classe de qualité 5 à filetage à pas
fin de style 1 et les écrous de classe de qualité 9 ont été supprimés (la classe de qualité 5 ou 9 peut être
remplacée respectivement par la classe de qualité 6 ou 10).
viii
NORME INTERNATIONALE ISO 898-2:2022(F)
Fixations — Caractéristiques mécaniques des fixations en
acier au carbone et en acier allié —
Partie 2:
Écrous de classes de qualité spécifiées
1 Domaine d'application
Le présent document spécifie les caractéristiques mécaniques et physiques des écrous en acier non allié
ou acier allié, lorsqu’ils sont soumis à essai dans la plage de température ambiante de 10 °C à 35 °C.
Le présent document s’applique aux écrous:
— à filetage métrique ISO (voir l'ISO 68-1),
— de combinaisons diamètre/pas selon l'ISO 261 et l'ISO 262,
— de diamètres de filetage M5 à M39 pour le pas gros, et M8×1 à M39×3 pour le pas fin,
— de tolérances de filetage selon l’ISO 965-1, l’ISO 965-2 ou l’ISO 965-5,
— de classes de qualité spécifiées 04, 05, 5, 6, 8, 10 et 12, incluant la charge d’épreuve,
— de trois styles d’écrou différents (voir 5.1): écrous normaux (style 1), écrous hauts (style 2) et écrous
bas (style 0),
— de diamètre extérieur minimal ou de surplat minimal s ≥ 1,45D,
— conçus pour être utilisés avec des vis, goujons et tiges filetées de classes de qualité conformes à
l'ISO 898-1 (voir l’Annexe B), et
— destinés à être utilisés pour des applications dans la plage de –50 °C à +150 °C, ou jusqu’à +300 °C.
AVERTISSEMENT — Les écrous conformes aux exigences du présent document sont soumis à
essai dans la plage de température ambiante de 10 °C à 35 °C et sont utilisés pour des applications
dans la plage de –50 °C à +150 °C; cependant, ces écrous sont également utilisés en dehors de cette
plage et jusqu’à +300 °C pour des applications spécifiques. Il est possible qu'ils ne conservent pas
les caractéristiques mécaniques et physiques spécifiées à des températures plus basses et/ou
plus élevées. Par conséquent, il est de la responsabilité de l’utilisateur de déterminer les choix
appropriés en fonction des conditions d’environnement de l’assemblage pour une application
donnée (voir également 7.1).
Pour les spécifications supplémentaires applicables aux écrous galvanisés à chaud, voir l’ISO 10684.
Pour les écrous conçus pour des applications particulières, voir l’ISO/TR 16224.
Le présent document ne spécifie pas d’exigence pour des caractéristiques fonctionnelles telles que:
— les caractéristiques d'autofreinage (voir l’ISO 2320),
— les caractéristiques de couple/tension (voir l’ISO 16047 pour la méthode d'essai),
— la soudabilité, ou
— la résistance à la corrosion.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application 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 1891-4, Fixations — Vocabulaire — Partie 4: Contrôle, livraison, réception et qualité
ISO 2320, Fixations — Écrous autofreinés en acier — Caractéristiques fonctionnelles
ISO 6157-2, Éléments de fixation — Défauts de surface — Partie 2: Écrous
ISO 6506-1, Matériaux métalliques — Essai de dureté Brinell — Partie 1: Méthode d'essai
ISO 6507-1, Matériaux métalliques — Essai de dureté Vickers — Partie 1: Méthode d’essai
ISO 6508-1, Matériaux métalliques — Essai de dureté Rockwell — Partie 1: Méthode d'essai
ISO 6892-1, Matériaux métalliques — Essai de traction — Partie 1: Méthode d'essai à température ambiante
ISO 7500-1, Matériaux métalliques — Étalonnage et vérification des machines pour essais statiques
uniaxiaux — Partie 1: Machines d'essai de traction/compression — Étalonnage et vérification du système
de mesure de force
ISO 10684, Éléments de fixation — Revêtements de galvanisation à chaud
ISO 16228, Fixations — Types de documents de contrôle
3 Termes et définitions
Aucun terme ou définition ne sont listés 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:
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse https:// www .electropedia .org/
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https:// www .iso .org/ obp
4 Symboles
Pour les besoins du présent document, les symboles suivants s'appliquent.
D diamètre nominal de filetage de l’écrou (diamètre extérieur de base du filetage intérieur), mm
d diamètre du trou de passage dans le dispositif d'amarrage, mm
h
F force, N
F charge d'épreuve, N
P
h épaisseur du dispositif d'amarrage, mm
m hauteur de l'écrou, mm
m hauteur théorique de filetage résultant de la conception de l'écrou, mm
th,design
P pas du filetage, mm
s surplat, mm
S contrainte à la charge d'épreuve, MPa
p
5 Systèmes de désignation
5.1 Styles d'écrou
Le présent document spécifie trois styles pour les écrous.
Pour les écrous hexagonaux standards sans embase et sans dispositif d'autofreinage, les limites
suivantes s’appliquent:
— style 1: écrou normal de hauteur minimale 0,80 D ≤ m < 0,89 D, voir le Tableau B.1;
min
— style 2: écrou haut de hauteur minimale m ≥ 0,89D, voir le Tableau B.1;
min
— style 0: écrou bas de hauteur minimale 0,45D ≤ m < 0,80D.
min
Pour les autres écrous standards (par exemple écrous à embase, écrous autofreinés, écrous non-
hexagonaux, etc.), le style doit être défini dans la norme de produit en lien avec les caractéristiques
mécaniques.
Pour les écrous sur plan, le style doit être défini conformément à la hauteur théorique minimale de
filetage, m , en lien avec les caractéristiques mécaniques. m est spécifié à la Figure 1 et au
th,design th,design
Tableau 1. m est la distance entre l'intersection du chanfrein de l’écrou (ou des chanfreins le cas
th,design
échéant) ou de la (des) face(s) d'appui de l’écrou, avec le cylindre théorique représentant le diamètre
nominal de filetage D.
Figure 1 — Hauteur théorique de filetage, m
th,design
Tableau 1 — Hauteur théorique de filetage pour les écrous sur plan
Écrous normaux (style 1) Écrous hauts (style 2) Écrous bas (style 0)
0,73D ≤ m < 0,83D m ≥ 0,83D 0,40D ≤ m < 0,73D
th,design,min th,design,min th,design,min
NOTE 1 Les limites pour m sont calculées en tenant compte des dimensions les plus critiques pour les écrous,
th,design,min
c'est-à-dire la hauteur minimale m , le diamètre maximal du chanfrein intérieur d , l’angle minimal du chanfrein
min a,max
intérieur (90° pour les écrous normaux et hauts, 110° pour les écrous bas) et deux chanfreins (un à chaque face d’appui).
NOTE 2 Les valeurs spécifiées dans ce Tableau sont basées sur les ratios minimaux calculés pour les écrous hexagonaux
standards de diamètres 12 mm à 39 mm.
5.2 Classes de qualité
5.2.1 Écrous normaux (style 1) et écrous hauts (style 2)
Les classes de qualité des écrous normaux (style 1) et des écrous hauts (style 2) sont composées d'un
nombre. Il correspond au nombre situé à gauche de la classe de qualité maximale appropriée des vis,
goujons et tiges filetées avec laquelle il peut être conjugué, qui correspond à 1/100 de la résistance
nominale à la traction de la vis associée en mégapascals.
EXEMPLE Un écrou de classe de qualité 10 est un écrou normal ou haut à associer avec une vis de classe de
qualité jusqu’à 10.9 inclus.
5.2.2 Écrous bas (style 0)
Les classes de qualité des écrous bas (style 0) sont composées de deux éléments, spécifiés de la manière
suivante:
a) le premier élément «zéro» indique la capacité de charge réduite des écrous bas, afin d'alerter sur le
fait que ces écrous ne sont pas conçus pour éviter le mode de défaillance par arrachement des filets
en cas de surcharge;
b) le second élément correspond à environ 1/100 de la contrainte nominale à la charge d'épreuve, S ,
P
en mégapascals (MPa).
EXEMPLE Un écrou de classe de qualité 05 est un écrou bas avec une contrainte nominale à la charge
d'épreuve de 500 MPa.
6 Conception des assemblages vis/écrou
Des explications sur les principes de conception des écrous et sur la capacité de charge des assemblages
vissés sont données dans l’Annexe B. Des informations sur la contrainte nominale à la charge d'épreuve
S sont données dans l’Annexe C.
p
Les écrous normaux (style 1) et les écrous hauts (style 2) doivent être conjugués avec des fixations à
filetage extérieur conformément au Tableau 2. Cependant, un écrou de classe de qualité supérieure peut
remplacer un écrou de classe de qualité inférieure, sauf pour les écrous autofreinés où seuls les écrous
et les fixations à filetage extérieur de classes de qualité correspondantes doivent être combinés.
Tableau 2 — Combinaison des classes de qualité des écrous normaux (style 1) et écrous hauts
(style 2) avec les vis, goujons et tiges filetées
Classe de qualité maximale
Classe de qualité de
de la vis, goujon et tige filetée
l'écrou
conjugués
5 5.8
6 6.8
8 8.8
10 10.9
12 12.9/12.9
Les écrous bas (style 0) ont une capacité de charge réduite par rapport aux écrous normaux ou aux
écrous hauts, et ils ne sont pas conçus pour éviter le mode de défaillance par arrachement des filets en
cas de surcharge. Les écrous bas utilisés comme contre-écrous doivent être assemblés avec un écrou
normal ou un écrou haut (écrous bas de qualité 04 avec écrous normaux ou écrous hauts jusqu’à la
classe de qualité 8 incluse, écrous bas de qualité 05 avec écrous normaux ou écrous hauts jusqu’à la
classe de qualité 12 incluse).
7 Matériau, traitement thermique, composition chimique et microstructure de
l’acier
7.1 Généralités
Lorsqu'ils sont soumis à essai à température ambiante avec les méthodes spécifiées à l’Article 10, les
écrous de classe de qualité spécifiée doivent satisfaire aux exigences spécifiées à l’Article 7, quels que
soient les essais réalisés en cours de la fabrication ou en contrôle final.
Lorsque les écrous sont destinés à être utilisés pour des applications en dehors de la plage de –50 °C
à +150 °C, plusieurs facteurs sont à prendre en compte, par exemple la composition de l’acier, la durée
d’exposition à des températures basses ou élevées, l’effet de la température sur les caractéristiques
mécaniques des fixations et sur les pièces assemblées.
NOTE Des informations pour la sélection des aciers et leur aptitude à être utilisés à des températures basses
et élevées sont données par exemple dans l'EN 10269, l’ASTM A320/A320M et l’ASTM A194/A194M.
Les limites de composition chimique des aciers, les états de traitement thermique (y compris la
température minimale de revenu pour les écrous trempés et revenus uniquement) et la microstructure
pour les combinaisons spécifiées de classes de qualité, hauteurs (styles) et diamètres de filetage doivent
être conformes au Tableau 3 pour les écrous à pas gros, et au Tableau 4 pour les écrous à pas fin.
7.2 Traitement thermique
Les écrous doivent être fabriqués conformément aux exigences spécifiées dans les Tableaux 3 et 4 pour
les états de traitement thermique suivants:
— non trempé et revenu (NQT, Non-Quenched and Tempered),
— trempé et revenu (QT, Quenched and Tempered).
Seuls les écrous suivants sont autorisés à être fabriqués dans l’un ou l’autre état (NQT ou QT) au choix
du fabricant, et dans les deux cas ces écrous doivent satisfaire à toutes les exigences applicables pour
l’état de traitement thermique qui s'applique:
a) Pour les écrous à pas gros et conformément au Tableau 3:
— écrous normaux (style 1) de classe de qualité 8 avec D ≤ M16,
— écrous hauts (style 2) de classe de qualité 8;
b) Pour les écrous à pas fin et conformément au Tableau 4:
— écrous normaux (style 1) de classe de qualité 6 avec D ≤ 16 mm,
— écrous hauts (style 2) de classe de qualité 8 avec D ≤ 16 mm.
7.3 Composition chimique
La composition chimique doit être évaluée conformément aux Normes internationales adéquates. En
cas de litige, l’analyse produit doit être conforme aux limites spécifiées dans le Tableau 3 ou 4.
Pour les écrous destinés à être galvanisés à chaud, les exigences supplémentaires spécifiées dans
l'ISO 10684 doivent s’appliquer.
Tableau 3 — Limites de composition chimique des aciers pour les écrous à pas gros
a,b
Analyse coulée Température
Classe
% de revenu
Traitement Hauteur Filetage
de
thermique d'écrou D C Mn P S °C
qualité
min. max. min. max. max. min.
d
04 Style 0 M5 ≤ D ≤ M39
Non
d
5 Style 1 M5 ≤ D ≤ M39
trempé
d
et 6 Style 1 M5 ≤ D ≤ M39 0,06 0,58 0,25 0,060 0,150 —
revenu
e
Style 1 M5 ≤ D ≤ M16
c
(NQT)
e
Style 2 M5 ≤ D ≤ M39
05 Style 0 M5 ≤ D ≤ M39
Style 1 M5 ≤ D ≤ M39
Trempé
Style 2 M5 ≤ D ≤ M39 0,15 380
et
Style 1 M5 ≤ D ≤ M39 0,58 0,45 0,048 0,058
revenu
f
Style 2 M5 ≤ D ≤ M39
(QT)
Style 1 M5 ≤ D ≤ M16 0,18 410
Style 2 M5 ≤ D ≤ M39 0,15 380
a
En cas de litige, l’analyse produit doit s’appliquer.
b
Des éléments d'alliage peuvent être ajoutés à condition que les caractéristiques mécaniques et physiques de l’Article 8
soient respectées.
c
La structure de l’acier des écrous NQT ne doit pas être une microstructure de trempe, conformément au 7.4.1.
d
Ces écrous peuvent être fabriqués avec un acier de décolletage contenant du soufre, du phosphore et du plomb, avec les
teneurs suivantes: S ≤ 0,350 %; P ≤ 0,110 %; Pb ≤ 0,350 %.
e
Ces écrous peuvent être trempés et revenus au choix du fabricant, et dans ce cas toutes les exigences pour les écrous QT
doivent s’appliquer.
f
La microstructure des écrous QT doit présenter approximativement 90 % de martensite conformément au 7.4.2.
Tableau 4 — Limites de composition chimique des aciers pour les écrous à pas fin
a,b
Analyse coulée
Température
Classe
%
de revenu
Traitement Hauteur Filetage
de
°C
thermique d'écrou D C Mn P S
qualité
min. max. min. max. max. min.
d
Non 04 Style 0 8 mm ≤ D ≤ 39 mm
trempé
d e
6 Style 1 8 mm ≤ D ≤ 16 mm
et 0,06 0,58 0,25 0,060 0,150 —
revenu
e
8 Style 2 8 mm ≤ D ≤ 16 mm
c
(NQT)
05 Style 0 8 mm ≤ D ≤ 39 mm
6 Style 1 8 mm ≤ D ≤ 39 mm 0,15 380
Style 1 8 mm ≤ D ≤ 16 mm
Trempé
8 Style 1 16 mm < D ≤ 39 mm 0,18 410
et
0,58 0,45 0,048 0,058
revenu
Style 2 8 mm ≤ D ≤ 39 mm
f
(QT)
Style 1 8 mm ≤ D ≤ 16 mm 0,15 380
Style 2 8 mm ≤ D ≤ 39 mm
12 Style 2 8 mm ≤ D ≤ 39 mm 0,18 410
a
En cas de litige, l’analyse produit doit s’appliquer.
b
Des éléments d'alliage peuvent être ajoutés à condition que les caractéristiques mécaniques et physiques de l’Article 8
soient respectées.
c
La structure de l’acier des écrous NQT ne doit pas être une microstructure de trempe, conformément au 7.4.1.
d
Ces écrous peuvent être fabriqués avec un acier de décolletage contenant du soufre, du phosphore et du plomb, avec les
teneurs suivantes: S ≤ 0,350 %; P ≤ 0,110 %; Pb ≤ 0,350 %.
e
Ces écrous peuvent être trempés et revenus au choix du fabricant, et dans ce cas toutes les exigences pour les écrous QT
doivent s’appliquer.
f
La microstructure des écrous QT doit présenter approximativement 90 % de martensite conformément au 7.4.2.
7.4 Microstructure de l’acier
7.4.1 Écrous non trempés et revenus
Les écrous non trempés et revenus (NQT) doivent être fournis à l’état tel qu’issus du procédé de frappe,
de forgeage ou d’usinage. La structure de l’acier ne doit pas être une microstructure de trempe.
7.4.2 Écrous trempés et revenus
Pour les matériaux des écrous devant être trempés et revenus (QT), la trempabilité doit être suffisante
pour assurer une microstructure homogène de l'écrou constituée d'approximativement 90 % de
martensite.
Le fabricant doit s’assurer que la température de transformation de l’austénite a été dépassée, et
qu’une durée suffisante a été appliquée pour obtenir une transformation adéquate en martensite dans
l’ensemble de l’écrou au cours de la trempe, afin d‘assurer des caractéristiques mécaniques uniformes.
8 Caractéristiques mécaniques et physiques
8.1 Généralités
Lorsqu'ils sont soumis à essai à température ambiante avec les méthodes spécifiées à l’Article 10, les
écrous de classe de qualité spécifiée doivent satisfaire aux exigences mécaniques et physiques spécifiées
à l’Article 8, quels que soient les essais réalisés en cours de fabrication ou en contrôle final.
8.2 Charge d’épreuve
Lorsqu'ils sont soumis à essai conformément au 10.1, les écrous de classe de qualité spécifiée doivent
satisfaire aux exigences de charge d’épreuve spécifiées dans le Tableau 5 ou 6.
Tableau 5 — Charges d'épreuve des écrous à pas gros
Charge d’épreuve, F (N)
P
Filetage Pas
Classe de qualité
D P
a a
04 05 5 6 8 10 12
M5 0,8 5 400 7 100 8 250 9 500 12 140 14 800 16 300
M6 1 7 640 10 000 11 700 13 500 17 200 20 900 23 100
M7 1 11 000 14 500 16 800 19 400 24 700 30 100 33 200
b
M8 1,25 13 900 18 300 21 600 24 900 31 800 38 100 42 500
b
M10 1,5 22 000 29 000 34 200 39 400 50 500 60 300 67 300
M12 1,75 32 000 42 200 51 400 59 000 74 200 88 500 100 300
M14 2 43 700 57 500 70 200 80 500 101 200 120 800 136 900
M16 2 59 700 78 500 95 800 109 900 138 200 164 900 186 800
M18 2,5 73 000 96 000 121 000 138 200 176 600 203 500 230 400
M20 2,5 93 100 122 500 154 400 176 400 225 400 259 700 294 000
M22 2,5 115 100 151 500 190 900 218 200 278 800 321 200 363 600
M24 3 134 100 176 500 222 400 254 200 324 800 374 200 423 600
M27 3 174 400 229 500 289 200 348 800 452 100 486 500 550 800
M30 3,5 213 200 280 500 353 400 426 400 552 600 594 700 673 200
M33 3,5 263 700 347 000 437 200 527 400 683 600 735 600 832 800
M36 4 310 500 408 500 514 700 620 900 804 700 866 000 980 400
M39 4 370 900 488 000 614 900 741 800 961 400 1 035 000 1 171 000
a
Lorsque des écrous bas sont utilisés, l’application doit prendre en compte la charge d'arrachement des filets qui est
inférieure à la charge d'épreuve d'un écrou à capacité de charge intégrale (voir l’Annexe B).
b
Les écrous galvanisés à chaud de classe de tolérance de filetage 6H doivent satisfaire aux exigences de ce Tableau. Pour
les écrous galvanisés à chaud de classes de tolérance de filetage 6AX et 6AZ conformes à l’ISO 965-5, les charges d’épreuve
inférieures spécifiées dans l’ISO 10684 pour M8 et M10 doivent s’appliquer.
Tableau 6 — Charges d'épreuve des écrous à pas fin
Charge d’épreuve, F (N)
P
Filetage
Classe de qualité
D×P
a a
04 05 6 8 10 12
M8×1 14 900 19 600 30 200 37 400 43 100 47 000
M10×1,25 23 300 30 600 47 100 58 400 67 300 73 400
M10×1 24 500 32 200 49 700 61 600 71 000 77 400
M12×1,5 33 500 44 0
...
Questions, Comments and Discussion
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