ISO 6931-1:2016
(Main)Stainless steels for springs — Part 1: Wire
Stainless steels for springs — Part 1: Wire
ISO 6931-1:2016 specifies the grades of stainless steels which are generally used in the cold drawn condition in the form of wire of circular cross-section up to 10,00 mm in diameter, for the production of springs and spring parts exposed to corrosive effects and sometimes to slightly increased temperatures (see Annex A). Certain steel grades covered by ISO 16143‑2 are also used for springs, although to a much lesser extent. In these cases, the mechanical properties (tensile strength, etc.) will be agreed between purchaser and supplier. Similarly, diameters between 10,00 mm and 15,00 mm can be ordered according to the specifications of this part of ISO 6931, in which case the parties will agree upon the required mechanical characteristics. In addition to the specifications of this part of ISO 6931, the general technical delivery requirements of ISO 404 are applicable.
Aciers inoxydables pour ressorts — Partie 1: Fils
La présente partie de l'ISO 6931 spécifie les nuances d'acier inoxydable qui sont habituellement utilisées à l'état tréfilé à froid sous forme de fils de section transversale circulaire d'un diamètre pouvant atteindre 10,00 mm, destinés à la fabrication de ressorts et de parties de ressorts soumis à des effets corrosifs et parfois à des températures moyennement élevées (voir Annexe A). Certaines des nuances d'acier couvertes par l'ISO 16143‑2 sont également utilisées dans une moindre mesure pour la fabrication de ressorts. Dans ces cas, les caractéristiques mécaniques (résistance à la traction, etc.) feront l'objet d'un accord entre l'acheteur et le producteur. De la même manière, il est possible de commander des fils dont les diamètres sont compris entre 10,00 mm et 15,00 mm, sur la base des spécifications de la présente partie de l'ISO 6931; dans ce cas, les parties s'entendront sur les caractéristiques mécaniques requises. Outre les spécifications de la présente partie de l'ISO 6931, les conditions techniques générales de livraison de l'ISO 404 sont applicables.
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 6931-1
Third edition
2016-05-15
Stainless steels for springs —
Part 1:
Wire
Aciers inoxydables pour ressorts —
Partie 1: Fils
Reference number
©
ISO 2016
© ISO 2016, Published in Switzerland
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ii © ISO 2016 – All rights reserved
Contents Page
Foreword .iv
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Information to be supplied by the purchaser. 2
4 Requirements . 2
4.1 Manufacturing process. 2
4.2 Form of delivery . 2
4.3 Surface finish . 2
4.4 Chemical composition . 2
4.5 Mechanical properties . 3
4.6 Technological properties . 6
4.6.1 Coiling test . 6
4.6.2 Wrapping test . 6
4.6.3 Simple bend test . 6
4.7 Supply conditions of wire on coils/reels and spools . 6
4.7.1 General. 6
4.7.2 Coil size . 6
4.7.3 Circular wire cast . 7
4.7.4 Helix cast of wire . 7
4.8 Surface quality . 8
4.9 Inner soundness . 8
4.10 Dimensions and dimensional tolerances . 8
4.10.1 Tolerances on diameter . . 8
4.10.2 Out of roundness . . 9
4.10.3 Tolerance on the length of straightened and cut lengths . 9
5 Testing and inspection . 9
5.1 Inspection and inspection documents . 9
5.2 Extent of testing for specific testing .10
5.3 Sampling .12
5.4 Test methods .12
5.4.1 Chemical composition .12
5.4.2 Tensile test .12
5.4.3 Coiling test .12
5.4.4 Wrapping test .12
5.4.5 Simple bend test .12
5.4.6 Reverse torsion test .12
5.4.7 Wire cast .13
5.5 Retests .13
6 Marking and packaging .13
Annex A (informative) Additional information .14
Bibliography .19
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
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The committee responsible for this document is ISO/TC 17, Steel, Subcommittee SC 4, Heat treatable and
alloy steels.
This third edition cancels and replaces the second edition (ISO 6931-1:1994), which has been technically
revised.
ISO 6931 consists of the following parts, under the general title Stainless steels for springs:
— Part 1: Wire
— Part 2: Narrow strip
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 6931-1:2016(E)
Stainless steels for springs —
Part 1:
Wire
1 Scope
This part of ISO 6931 specifies the grades of stainless steels which are generally used in the cold drawn
condition in the form of wire of circular cross-section up to 10,00 mm in diameter, for the production of
springs and spring parts exposed to corrosive effects and sometimes to slightly increased temperatures
(see Annex A).
Certain steel grades covered by ISO 16143-2 are also used for springs, although to a much lesser extent.
In these cases, the mechanical properties (tensile strength, etc.) will be agreed between purchaser
and supplier. Similarly, diameters between 10,00 mm and 15,00 mm can be ordered according to the
specifications of this part of ISO 6931, in which case the parties will agree upon the required mechanical
characteristics.
In addition to the specifications of this part of ISO 6931, the general technical delivery requirements of
ISO 404 are applicable.
2 Normative references
The following documents, in whole or in part, are normatively referenced in this document and are
indispensable for its application. For dated references, only the edition cited applies. For undated
references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 377, Steel and steel products — Location and preparation of samples and test pieces for mechanical testing
ISO 404, Steel and steel products — General technical delivery requirements
ISO 6892-1, Metallic materials — Tensile testing — Part 1: Method of test at room temperature
ISO 10474, Steel and steel products — Inspection documents
ISO 14284, Steel and iron — Sampling and preparation of samples for the determination of chemical
composition
ISO 15510, Stainless steels — Chemical composition
ISO 16143-2, Stainless steels for general purposes — Part 2: Corrosion-resistant semi-finished products,
bars, rods and sections
ISO 22034-1, Steel wire and wire products — Part 1: General test methods
ISO 22034-2, Steel wire and wire products — Part 2: Tolerances on wire dimensions
ISO/TS 4949, Steel names based on letter symbols
ISO/TR 9769, Steel and iron — Review of available methods of analysis
3 Information to be supplied by the purchaser
The purchaser shall clearly state in his enquiry or order the product and following information:
a) the desired quantity;
b) the term spring steel wire or straightened and cut lengths;
c) the number of this part of ISO 6931: ISO 6931-1;
d) the steel grade (see Table 1) and for grade 4301-304-00-I, 4310-301-00-I and 4462-318-03-I also
the tensile strength level (see Table 2);
e) the nominal wire diameter and the class for the diameter tolerance (see Table 5) and additional for
cut length the length and the length tolerance class (see Table 6);
f) the surface finish (see 4.3, i.e. coating);
g) the form of delivery (see 4.2);
h) the type of inspection document to be supplied (see 5.1);
i) any particular agreement made.
EXAMPLE 2 t stainless steel spring wire according to this part of ISO 6931, grade 4310-301-00-I, normal
tensile strength level and nominal diameter 2,50 mm, diameter tolerance class T15, in coils with inspection
document 3.1 according to ISO 10474:
2 t spring steel wire ISO 6931-1 – 4310-301-00-I – NS – 2,50 T15 – in coils, ISO 10474 – 3.1
4 Requirements
4.1 Manufacturing process
Unless otherwise agreed in the order, the manufacturing process used in the making of the stainless
steel wire is left to the discretion of the manufacturer. The starting condition (+AT: solution annealed)
of the wire (rod) is specified in ISO 16143-2.
4.2 Form of delivery
The wire shall be supplied in coils, on spools, on coreless spools or on carriers. Several coils may be
assembled on a carrier. Unless otherwise specified, the form of delivery shall be at the manufacturer’s
discretion. They shall, however, inform the purchaser about the form of delivery.
The delivery requirements are specified in 4.7. Wire in straight lengths is normally supplied in bundles.
4.3 Surface finish
The wire may be coated or not. The specific coating and finish for stainless steel spring wire shall be
agreed upon at the time of enquiry and order, e. g. uncoated, polished finish, nickel coated.
4.4 Chemical composition
4.4.1 The requirements for the chemical composition given in Table 1 apply to the cast analysis.
4.4.2 The permissible deviation of the product analysis from the values specified in Table 1 shall
be in accordance with the provision in ISO 16143-2. For a single heat, the deviation of an element in
the product analysis may be only below the minimum or only above the maximum value of the range
specified for the heat analysis but not both at the same time.
2 © ISO 2016 – All rights reserved
Table 1 — Chemical composition (cast analysis)
a, b
Steel grade % by mass
c c
Name Number C Si Mn P S Cr Mo Ni Other elements
Austenitic steels
0,05
f
X10CrNi18-8 4310-301-00-I 2,00 2,00 0,045 0,015 16,0 to 19,0 0,80 6,0 to 9,5 N: 0,10
to 0,15
0,030 to 8,0 to
X9CrNi18-9 4325-302-00-E 1,00 2,00 0,045 0,030 17,0 to 19,0 - N: 0,10
0,15 10,0
N: 0,10 to 0,30
7,0 to
X5CrNiN19-9 4315-304-51-I 0,08 1,00 2,50 0,045 0,030 18,0 to 20,0 -
10,5
Nb: 0,15
8,0 to
f
X5CrNi18-10 4301-304-00-I 0,07 1,00 2,00 0,045 0,015 17,5 to 19,5 - N: 0,10
10,5
2,00 to 10,0 to
d d f
X5CrNiMo17-12-2 4401-316-00-I 0,07 1,00 2,00 0,045 0,015 16,5 to 18,5 N: 0,10
3,0 13,0
4,0 to 23,5 to N: 0,15
X1NiCrMoCu25-20-5 4539-089-04-I 0,020 0,75 2,00 0,035 0,015 19,0 to 22,0
5,0 26,0 Cu: 1,20 to 2,00
Austenitic-ferritic (duplex) steel
2, 50 to
X2CrNiMoN22-5-3 4462-318-03-I 0,030 1,00 2,00 0,035 0,015 21,0 to 23,0 4,5 to 6,5 N: 0,10 to 0,22
3,5
Precipitation hardening steel
7,0 to
X7CrNiAl17-7 4568-177-00-I 0,09 0,70 1,00 0,040 0,015 16,0 to 18,0 - Al: 0,70 to 1,50
e
8,5
a
Maximum values unless indicated otherwise.
b
Alternative compositions may be used by agreement.
c
“Name” and “Number” are derived in accordance with ISO/TS 4949 and ISO 15510, respectively.
d
Steel 4436-316-00-I may be used to provide increased corrosion resistance compared with 4401-316-00-I, with the specification of this part of
ISO 6931-1 applicable for steel 4401-316-00-I.
e
In ISO 15510 and ISO 16143, this steel grade is given with 6,5 % to 7,8 % Ni; for spring application, these values are raised to the values in the table.
f
These steels are given in ISO 15510 and ISO 16143 with S max. 0,030; for spring application, this value is diminished to the value in the table.
4.5 Mechanical properties
4.5.1 For the tensile strength in the as drawn condition, the data of Table 2 shall apply.
4 © ISO 2016 – All rights reserved
Table 2 — Tensile strength in the as drawn condition
a b c d e f
Tensile strength (MPa) for the following steel grades
g
4310-301-00-I 4325-302-00-E 4301-304-00-I 4401-316-00-I 4539-089-04-I 4462-318-03-I 4568-177-00-I
4315-304-51-I
Nominal Normal High tensile Normal High Normal tensile High tensile
diameter tensile strength tensile tensile strength strength
strength strength strength
f
mm (HS) (NS) - (HS) -
(NS) (NS) (HS)
min.
min. max. min. max. min. max. min. max.
min. max. min. max. min. max. min. max. min. max.
d ≤ 0,20 2 200 2 530 2 350 2 710 2 150 2 400 2 000 2 150 2 300 1 725 1 990 1 600 1 840 2 150 2 480 2 370 2 730 1 975 2 280
0,20 < d ≤ 0,30 2 150 2 480 2 300 2 650 2 050 2 300 1 975 2 050 2 280 1 700 1 960 1 550 1 790 2 100 2 420 2 370 2 730 1 950 2 250
0,30 < d ≤ 0,40 2 100 2 420 2 250 2 590 2 050 2 300 1 925 2 050 2 220 1 675 1 930 1 550 1 790 2 000 2 300 2 370 2 730 1 925 2 220
0,40 < d ≤ 0,50 2 050 2 360 2 200 2 530 1 950 2 200 1 900 1 950 2 190 1 650 1 900 1 500 1 750 2 000 2 300 2 370 2 730 1 900 2 190
0,50 < d ≤ 0,65 2 000 2 300 2 150 2 480 1 900 2 150 1 850 1 950 2 130 1 625 1 870 1 450 1 670 1 900 2 190 2 370 2 730 1 850 2 130
0,65 < d ≤ 0,80 1 950 2 250 2 100 2 420 1 850 2 100 1 800 1 850 2 070 1 600 1 840 1 450 1 670 1 900 2 190 2 230 2 570 1 825 2 100
0,80 < d ≤ 1,00 1 900 2 190 2 050 2 360 1 850 2 100 1 775 1 850 2 050 1 575 1 820 1 400 1 610 1 800 2 070 2 140 2 470 1 800 2 070
1,00 < d ≤ 1,25 1 850 2 130 2 000 2 300 1 750 2 000 1 725 1 750 1 990 1 550 1 790 1 350 1 560 1 800 2 070 2 090 2 410 1 750 2 020
1,25 < d ≤ 1,50 1 800 2 070 1 950 2 250 1 700 1 950 1 675 1 750 1 930 1 500 1 730 1 350 1 560 1 700 1 960 2 090 2 410 1 700 1 960
1,50 < d ≤ 1,75 1 750 2 020 1 900 2 190 1 650 1 900 1 625 1 650 1 870 1 450 1 670 1 300 1 500 1 700 1 960 2 000 2 300 1 650 1 900
1,75 < d ≤ 2,00 1 700 1 960 1 850 2 130 1 650 1 900 1 575 1 650 1 820 1 400 1 610 1 300 1 500 1 700 1 960 2 000 2 300 1 600 1 840
2,00 < d ≤ 2,50 1 650 1 900 1 750 2 020 1 550 1 800 1 525 1 550 1 760 1 350 1 560 1 300 1 500 1 550 1 790 1 900 2 190 1 550 1 790
2,50 < d ≤ 3,00 1 600 1 840 1 700 1 960 1 450 1 700 1 475 1 550 1 700 1 300 1 500 1 300 1 500 1 550 1 790 1 860 2 140 1 500 1 730
3,00 < d ≤ 3,50 1 550 1 790 1 650 1 900 1 450 1 700 1 425 1 450 1 640 1 250 1 440 1 300 1 500 1 550 1 790 1 850 2 050 1 450 1 670
3,50 < d ≤ 4,25 1 500 1 730 1 600 1 840 1450 1 700 1 400 1 450 1 610 1 225 1 410 1 250 1 440 1 450 1 670 1 750 1 950 1 400 1 610
4,25 < d ≤ 5,00 1 450 1 670 1 550 1 790 1 350 1 600 1 350 1 350 1 560 1 200 1 380 1 250 1 440 1 450 1 670 1 700 1 900 1 350 1 560
Grade 4310-301-00-I and 4462-318-03-I can be delivered in normal tensile strength (NS) or high tensile strength (HS).
For steel 4568-177-00-I, the characteristics of the springs are not only determined by the characteristics of the drawn wire but also by the heat-treatment of the spring (see A.2). Therefore, the steel should be of a quality such
that by the heat treatment after drawing the mechanical properties are met.
a
Tensile strength calculated on actual diameter.
b
The range of tensile strength values within a production batch of the same heat shall be a maximum of 9 % of the minimum values in this table.
c
After straightening, it is recognized that the tensile strength may reduce by up to 10 % but the minimum values of this table have to be fulfilled.
d
When better formability is required, lower tensile strength values may be agreed upon.
e
The wire is supplied in the cold drawn condition. The tensile strength in the finished spring may be substantially influenced by a heat treatment; particularly, precipitation hardening of grade 4568-177-00-I results in
substantially higher tensile strength (see A.5.2 and Table A.3).
f
Larger diameters may be specified in which case the parties shall agree the tensile strength at the time of enquiry and order.
g
When the tensile test of 4568-177-00-I is performed on test piece after precipitation hardening heat treatment (air cooling after heating at 470 ± 20 °C for up to 1 h) as agreed upon between the purchaser and supplier, the
increment in tensile strength shall be 250 MPa or over. This requirement applies for nominal diameters ≤6,0 mm.
Table 2 (continued)
a b c d e f
Tensile strength (MPa) for the following steel grades
g
4310-301-00-I 4325-302-00-E 4301-304-00-I 4401-316-00-I 4539-089-04-I 4462-318-03-I 4568-177-00-I
4315-304-51-I
Nominal Normal High tensile Normal High Normal tensile High tensile
diameter tensile strength tensile tensile strength strength
strength strength strength
f
mm (HS) (NS) - (HS) -
(NS) (NS) (HS)
min.
min. max. min. max. min. max. min. max. min. max. min. max. min. max. min. max. min. max.
5,00 < d ≤ 6,00 1 400 1 610 1 500 1 730 1 350 1 600 1 300 1 350 1 500 1 150 1 330 1 250 1 440 1 350 1 560 – – 1 300 1 500
6,00 < d ≤ 7,00 1 350 1 560 1 450 1 670 1 270 1 520 1 250 1 300 1 440 1 125 1 300 1 200 1 380 1 350 1 560 – – 1 250 1 440
7,00 < d ≤ 8,50 1 300 1 500 1 400 1 610 1 130 1 380 1 200 1 300 1 380 1 075 1 240 1 150 1 330 – – – – 1 250 1 440
8,50 < d ≤ 10,00 1 250 1 440 1 350 1 560 980 1 230 1 175 1 250 1 360 1 050 1 210 – – – – – – 1 250 1 440
Grade 4310-301-00-I and 4462-318-03-I can be delivered in normal tensile strength (NS) or high tensile strength (HS).
For steel 4568-177-00-I, the characteristics of the springs are not only determined by the characteristics of the drawn wire but also by the heat-treatment of the spring (see A.2). Therefore, the steel should be of a quality such
that by the heat treatment after drawing the mechanical properties are met.
a
Tensile strength calculated on actual diameter.
b
The range of tensile strength values within a production batch of the same heat shall be a maximum of 9 % of the minimum values in this table.
c
After straightening, it is recognized that the tensile strength may reduce by up to 10 % but the minimum values of this table have to be fulfilled.
d
When better formability is required, lower tensile strength values may be agreed upon.
e
The wire is supplied in the cold drawn condition. The tensile strength in the finished spring may be substantially influenced by a heat treatment; particularly, precipitation hardening of grade 4568-177-00-I results i
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 6931-1
Troisième édition
2016-05-15
Aciers inoxydables pour ressorts —
Partie 1:
Fils
Stainless steels for springs —
Part 1: Wire
Numéro de référence
©
ISO 2016
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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
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Publié en Suisse
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Sommaire Page
Avant-propos .iv
1 Domaine d’application . 1
2 Normative references . 1
3 Informations devant être fournies par l’acheteur . 2
4 Exigences . 2
4.1 Procédé de fabrication . 2
4.2 Forme de livraison . 2
4.3 Finition de surface . 2
4.4 Composition chimique . 2
4.5 Caractéristiques mécaniques . 3
4.6 Caractéristiques technologiques . 6
4.6.1 Essai de boudinage . 6
4.6.2 Essai d’enroulement . 6
4.6.3 Essai de pliage simple . . . 6
4.7 Conditions de livraison du fil en couronnes, en bobines ou sur tourets . 6
4.7.1 Généralités . 6
4.7.2 Taille des couronnes . 7
4.7.3 Plés circulaires de fil . 7
4.7.4 Plés spiralés du fil . 7
4.8 Qualité de surface . 8
4.9 Santé interne . 8
4.10 Dimensions et tolérances dimensionnelles . 8
4.10.1 Tolérances de diamètre . 8
4.11 Ovalisation . 9
4.11.1 Tolérance sur les longueurs droites et coupées . 9
5 Essai et contrôle .10
5.1 Contrôle et documents de contrôle .10
5.2 Programme d'essai spécifique .10
5.3 Échantillonnage .12
5.4 Méthodes d’essai .12
5.4.1 Composition chimique .12
5.4.2 Essai de traction .12
5.4.3 Essai de boudinage .12
5.4.4 Essai d’enroulement .12
5.4.5 Essai pliage simple .12
5.4.6 Essai de torsion alternée .12
5.4.7 Plé du fil .13
5.5 Contre-essais .13
6 Marquage et emballage .13
Annexe A (informative) Informations complémentaires .14
Bibliographie .19
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
. i s o . or g / d i r e c t i ve s).
L'attention est appelée 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 w w w . i s o . or g / br e ve t s).
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 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'OMC concernant les obstacles techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: Avant-propos —
Informations supplémentaires.
Le comité chargé de l'élaboration du présent document est l'ISO/TC 17, Acier, sous-comité SC 4, Aciers
pour traitements thermiques et aciers alliés.
Cette troisième édition annule et remplace la deuxième édition (ISO 6931-1:1994), qui a fait l'objet d'une
révision technique.
L’ISO 6931 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Aciers inoxydables pour
ressorts:
— Partie 1: Fils
— Partie 2: Feuillard
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NORME INTERNATIONALE ISO 6931-1:2016(F)
Aciers inoxydables pour ressorts —
Partie 1:
Fils
1 Domaine d’application
La présente partie de l'ISO 6931 spécifie les nuances d'acier inoxydable qui sont habituellement utilisées
à l'état tréfilé à froid sous forme de fils de section transversale circulaire d'un diamètre pouvant
atteindre 10,00 mm, destinés à la fabrication de ressorts et de parties de ressorts soumis à des effets
corrosifs et parfois à des températures moyennement élevées (voir Annexe A).
Certaines des nuances d'acier couvertes par l'ISO 16143-2 sont également utilisées dans une moindre
mesure pour la fabrication de ressorts. Dans ces cas, les caractéristiques mécaniques (résistance à la
traction, etc.) feront l'objet d'un accord entre l'acheteur et le producteur. De la même manière, il est
possible de commander des fils dont les diamètres sont compris entre 10,00 mm et 15,00 mm, sur la
base des spécifications de la présente partie de l’ISO 6931; dans ce cas, les parties s'entendront sur les
caractéristiques mécaniques requises.
Outre les spécifications de la présente partie de l’ISO 6931, les conditions techniques générales de
livraison de l'ISO 404 sont applicables.
2 Normative references
Les documents suivants, en tout ou partie, sont référencés de manière normative dans le présent
document et sont indispensables pour son application. 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 377, Acier et produits en acier — Position et préparation des échantillons et éprouvettes pour essais
mécaniques
ISO 404, Aciers et produits sidérurgiques — Conditions générales techniques de livraison
ISO 6892-1, Matériaux métalliques — Essai de traction — Partie 1: Méthode d'essai à température ambiante
ISO 10474, Aciers et produits sidérurgiques — Documents de contrôle
ISO 14284, Fontes et aciers — Prélèvement et préparation des échantillons pour la détermination de la
composition chimique
ISO 15510, Aciers inoxydables — Composition chimique
ISO 16143-2, Aciers inoxydables pour usage général — Partie 2: Demi-produits, barres, fils machine et
profils en acier résistant à la corrosion
ISO 22034-1, Fil et produits de fil en acier — Partie 1: Méthodes d'essai générales
ISO 22034-2, Fil produits de fil en acier — Partie 2: Tolérances sur les dimensions des fils
ISO/TS 4949, Désignations des aciers fondées sur des lettres symboles
ISO/TR 9769, Aciers et fontes — Vue d'ensemble des méthodes d'analyse disponibles
3 Informations devant être fournies par l’acheteur
L’acheteur doit clairement indiquer, dans son appel d’offres ou dans sa commande, la désignation du
produit et les informations suivantes:
a) la quantité requise;
b) le terme fil pour ressort ou redressé et coupé à longueur;
c) la référence de la présente partie de l'ISO 6931: ISO 6931-1;
d) la nuance de l'acier (voir Tableau 1); et pour les nuances 4301-304-00-I, 4310-301-00-I et 4462-318-
03-I, également le niveau de résistance à la traction (voir Tableau 2);
e) le diamètre nominal du fil et la classe pour la tolérance de diamètre (voir Tableau 5) et pour les fils
coupés à longueur, la longueur et la classe de tolérance de la longueur (voir Tableau 6);
f) la finition de surface (voir 4.3, c’est à dire le revêtement);
g) la forme de livraison (voir 4.2);
h) le type de document de contrôle à fournir (voir 5.1);
i) tout accord particulier conclu.
EXEMPLE 2 t de fil en acier inoxydable pour ressort conformément à la présente partie de l'ISO 6931, de
nuance 4310-301-00-I, de niveau normal de résistance à la traction et de diamètre nominal 2,50 mm, de classe de
tolérance de diamètre T15, en bobines avec un document de contrôle 3.1 suivant l’ISO 10474.
2 t de fil d’acier pour ressort ISO 6931‑1 – 4310 301‑00‑I – NS – 2,50 T15 ‑ en bobines, ISO 10474 – 3.1
4 Exigences
4.1 Procédé de fabrication
Sauf accord contraire au moment de la commande, il appartient au fabricant de choisir les procédés
de fabrication utilisés pour l'élaboration du fil en acier inoxydable. La condition de départ (+AT:
hypertrempé) du fil (machine) est spécifiée dans l'ISO 16143-2.
4.2 Forme de livraison
Le fil doit être livré en bobines, en couronnes, sur tourets sans support ou dans des paniers. Plusieurs
bobines peuvent être groupées dans un panier. Sauf spécification contraire, le choix d’une forme
de livraison doit être laissé au fabricant. Celui-ci doit toutefois informer l’acheteur de la forme de la
livraison.
Les exigences de livraison sont spécifiées en 4.7. Le fil en longueurs droites est généralement fourni en
fardeaux.
4.3 Finition de surface
Le fil peut être revêtu ou non. Le revêtement spécifique et la finition de surface du fil pour ressorts en
acier inoxydable doivent faire l’objet d’un accord au moment de l'appel d'offres et de la commande; ils
peuvent par exemple être: non revêtus, à finition polie, ou nickelés.
4.4 Composition chimique
4.4.1 Les exigences relatives à la composition chimique indiquée au Tableau 1 s'appliquent à l’analyse
de coulée.
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4.4.2 Les écarts admissibles de l’analyse sur produit par rapport aux valeurs spécifiées au Tableau 1
doivent être conformes aux dispositions de l'ISO 16143-2. Pour une même coulée, l’écart d’un élément
à l’analyse sur produit peut être seulement inférieur à la valeur minimale ou seulement supérieur à la
valeur maximale de l'étendue spécifiée pour l’analyse de coulée, mais pas les deux en même temps.
Tableau 1 — Composition chimique (analyse de coulée)
a, b
Nuance d'acier % en masse
Désignation Désignation C Si Mn P S Cr Mo Ni Autres
c c
symbolique numérique éléments
Aciers austénitiques
0,05 16,0 à 6,0 à
f
X10CrNi18-8 4310-301-00-I 2,00 2,00 0,045 0,015 0,80 N: 0,10
à 0,15 19,0 9,5
0,030 17,0 à 8,0 à
X9CrNi18-9 4325-302-00-E 1,00 2,00 0,045 0,030 - N: 0,10
à 0,15 19,0 10,0
N: 0,10 à 0,30
18,0 à 7,0 à
X5CrNiN19-9 4315-304-51-I 0,08 1,00 2,50 0,045 0,030 -
20,0 10,5
Nb: 0,15
17,5 à 8,0 à
f
X5CrNi18-10 4301-304-00-I 0,07 1,00 2,00 0,045 0,015 - N: 0,10
19,5 10,5
16,5 à 2,00 à 10,0 à
d d f
X5CrNiMo17-12-2 4401-316-00-I 0,07 1,00 2,00 0,045 0,015 N: 0,10
18,5 3,0 13,0
X1NiCrMo- 19,0 à 4,0 à 23,5 à N: 0,15
4539-089-04-I 0,020 0,75 2,00 0,035 0,015
Cu25-20-5 22,0 5,0 26,0 Cu: 1,20 à 2,00
Acier austéno-ferritique (duplex)
X2CrNi- 4462-318- 21,0 à 2, 50 à 4,5 à
0,030 1,00 2,00 0,035 0,015 N: 0,10 à 0,22
MoN22-5-3 03-I 23,0 3,5 6,5
Acier à durcissement par précipitation
16,0 à 7,0 à
X7CrNiAl17-7 4568-177-00-I 0,09 0,70 1,00 0,040 0,015 - Al: 0,70 à 1,50
e
18,0 8,5
a
Valeurs maximales, sauf indication contraire.
b
D'autres compositions chimiques peuvent être utilisées après accord.
c
Les désignations symboliques et numériques sont établies respectivement conformément à l'ISO/TS 4949 et
l’ISO 15510.
d
L’acier 4436-316-00-I peut être utilisé pour obtenir une résistance à la corrosion plus élevée que celle de
l’acier 4401-316-00-I, les spécifications de la présente partie de l'ISO 6931 étant applicables à l’acier 4401-316-00-I.
e
Dans l'ISO 15510 et l’ISO 16143, cette nuance d'acier est donnée avec 6,5 % à 7,8 % de Ni; pour l'application des
ressorts, ces valeurs sont portées aux valeurs indiquées dans le tableau.
f
Ces aciers sont donnés dans l'ISO 15510 et l’ISO 16143 avec S max. 0,030; pour l'application des ressorts, cette
valeur est diminuée jusqu'à la valeur indiquée dans le tableau.
4.5 Caractéristiques mécaniques
4.5.1 Concernant la résistance à la traction à l'état tréfilé, les valeurs indiquées au Tableau 2 doivent
s’appliquer.
4 © ISO 2016 – Tous droits réservés
Tableau 2 — Résistance à la traction à l’état tréfilé
a b c d e f
Résistance à la traction (MPa) des nuances d'acier suivantes
g
4310-301-00-I 4325-302-00-E 4301-304-00-I 4401-316- 4539-089- 4462-318-03-I 4568‑177‑00‑I
4315-304-51-I 00-I 04-I
Diamètre Résistance Résistance min. max. Résis- Résis- Résistance Résistance
nominal standard à élevée à la tance tance éle- standard à la élevée à la trac-
la traction traction standard vée à la traction tion
f
mm
(NS) (HS) à la trac- traction (NS) (HS)
tion (NS) (HS)
min. max. min. max. min. max. min. max.
min. min. max. min. max. min. max. min. max.
d ≤ 0,20 2 200 2 530 2 350 2 710 2 150 2 400 2 000 2 150 2 300 1 725 1 990 1 600 1 840 2 150 2 480 2 370 2 730 1 975 2 280
0,20 < d ≤ 0,30 2 150 2 480 2 300 2 650 2 050 2 300 1 975 2 050 2 280 1 700 1 960 1 550 1 790 2 100 2 420 2 370 2 730 1 950 2 250
0,30 < d ≤ 0,40 2 100 2 420 2 250 2 590 2 050 2 300 1 925 2 050 2 220 1 675 1 930 1 550 1 790 2 000 2 300 2 370 2 730 1 925 2 220
0,40 < d ≤ 0,50 2 050 2 360 2 200 2 530 1 950 2 200 1 900 1 950 2 190 1 650 1 900 1 500 1 750 2 000 2 300 2 370 2 730 1 900 2 190
0,50 < d ≤ 0,65 2 000 2 300 2 150 2 480 1 900 2 150 1 850 1 950 2 130 1 625 1 870 1 450 1 670 1 900 2 190 2 370 2 730 1 850 2 130
0,65 < d ≤ 0,80 1 950 2 250 2 100 2 420 1 850 2 100 1 800 1 850 2 070 1 600 1 840 1 450 1 670 1 900 2 190 2 230 2 570 1 825 2 100
0,80 < d ≤ 1,00 1 900 2 190 2 050 2 360 1 850 2 100 1 775 1 850 2 050 1 575 1 820 1 400 1 610 1 800 2 070 2 140 2 470 1 800 2 070
1,00 < d ≤ 1,25 1 850 2 130 2 000 2 300 1 750 2 000 1 725 1 750 1 990 1 550 1 790 1 350 1 560 1 800 2 070 2 090 2 410 1 750 2 020
1,25 < d ≤ 1,50 1 800 2 070 1 950 2 250 1 700 1 950 1 675 1 750 1 930 1 500 1 730 1 350 1 560 1 700 1 960 2 090 2 410 1 700 1 960
1,50 < d ≤ 1,75 1 750 2 020 1 900 2 190 1 650 1 900 1 625 1 650 1 870 1 450 1 670 1 300 1 500 1 700 1 960 2 000 2 300 1 650 1 900
1,75 < d ≤ 2,00 1 700 1 960 1 850 2 130 1 650 1 900 1 575 1 650 1 820 1 400 1 610 1 300 1 500 1 700 1 960 2 000 2 300 1 600 1 840
2,00 < d ≤ 2,50 1 650 1 900 1 750 2 020 1 550 1 800 1 525 1 550 1 760 1 350 1 560 1 300 1 500 1 550 1 790 1 900 2 190 1 550 1 790
2,50 < d ≤ 3,00 1 600 1 840 1 700 1 960 1 450 1 700 1 475 1 550 1 700 1 300 1 500 1 300 1 500 1 550 1 790 1 860 2 140 1 500 1 730
Les nuances 4310-301-00-I et 4462-318-03-I peuvent être livrées avec une résistance standard à la traction (NS) ou avec une résistance élevée à la traction (HS).
En ce qui concerne l'acier 4568-177-00-I, les caractéristiques du ressort ne sont pas seulement déterminées par les caractéristiques du fil à l'état tréfilé, mais également par le traitement thermique du
ressort (voir A.2). Par conséquent, il convient que la qualité de l'acier lui permette de présenter certaines caractéristiques mécaniques dans des conditions de traitement thermique après le tréfilage.
a
Résistance à la traction calculée sur le diamètre réel.
b
L'étendue des valeurs de résistance à la traction, dans un lot de production de la même coulée, doit être au plus égale à 9 % des valeurs minimales indiquées dans ce tableau.
c
Après dressage, il est reconnu que la résistance à la traction peut être réduite jusqu’à 10 % maximum, mais les valeurs minimales de ce tableau doivent être satisfaites.
d
Lorsqu’une meilleure aptitude au formage est requise, les parties peuvent convenir de valeurs de résistance à la traction plus faibles.
e
Le fil est livré à l’état tréfilé à froid. La résistance à la traction du ressort fini peut être considérablement modifiée par un traitement thermique; en particulier, un durcissement par précipitation
de la nuance 4568-177-00-I conduit à une résistance à la traction bien plus élevée (voir A.5.2 et Tableau A.3).
f
Des diamètres plus grands peuvent être spécifiés. Dans ce cas, les parties concernées doivent convenir de la résistance à la traction au moment de l'appel d'offres et de la commande.
g
Lorsque l'essai de traction de 4568-177-00-I est effectué sur l'éprouvette après un traitement thermique de durcissement par précipitation (refroidissement à l'air après chauffage à 470 ± 20 °C
pendant 1 h maximum) comme convenu entre l'acheteur et le fournisseur, l'augmentation de la résistance à la traction doit être de 250 MPa ou plus. Cette exigence s'applique aux diamètres
nominaux ≤ 6,0 mm.
Tableau 2 (suite)
a b c d e f
Résistance à la traction (MPa) des nuances d'acier suivantes
g
4310-301-00-I 4325-302-00-E 4301-304-00-I 4401-316- 4539-089- 4462-318-03-I 4568‑177‑00‑I
4315-304-51-I 00-I 04-I
Diamètre Résistance Résistance min. max. Résis- Résis- Résistance Résistance
nominal standard à élevée à la tance tance éle- standard à la élevée à la trac-
la traction traction standard vée à la traction tion
f
mm
(NS) (HS) à la trac- traction (NS) (HS)
tion (NS) (HS)
min. max. min. max. min. max. min. max.
min. min. max. min. max. min. max. min. max.
3,00 < d ≤ 3,50 1 550 1 790 1 650 1 900 1 450 1 700 1 425 1 450 1 640 1 250 1 440 1 300 1 500 1 550 1 790 1 850 2 050 1 450 1 670
3,50 < d ≤ 4,25 1 500 1 730 1 600 1 840 1450 1 700 1 400 1 450 1 610 1 225 1 410 1 250 1 440 1 450 1 670 1 750 1 950 1 400 1 610
4,25 < d ≤ 5,00 1 450 1 670 1 550 1 790 1 350 1 600 1 350 1 350 1 560 1 200 1 380 1 250 1 440 1 450 1 670 1 700 1 900 1 350 1 560
5,00 < d ≤ 6,00 1 400 1 610 1 500 1 730 1 350 1 600 1 300 1 350 1 500 1 150 1 330 1 250 1 440 1 350 1 560 – – 1 300 1 500
6,00 < d ≤ 7,00 1 350 1 560 1 450 1 670 1 270 1 520 1 250 1 300 1 440 1 125 1 300 1 200 1 380 1 350 1 560 – – 1 250 1 440
7,00 < d ≤ 8,50 1 300 1 500 1 400 1 610 1 130 1 380 1 200 1 300 1 380 1 075 1 240 1 150 1 330 – – – – 1 250 1 440
8,50 < d ≤ 10,00 1 250 1 440 1 350 1 560 980 1 230 1 175 1 250 1 360 1 050 1 210 – – – – – – 1 250 1 440
Les nuances 4310-301-00-I et 4462-318-03-I peuvent être livrées avec une résistance standard à la traction (NS) ou avec une résistance élevée à la traction (HS).
En ce qui concerne l'acier 4568-177-00-I, les caractéristiques du ressort ne sont pas seulement déterminées par les caractéristiques du fil à l'état tréfilé, mais également par le traitement thermique du
ressort (voir A.2). Par conséquent, il convient que la qualité de l'acier lui permette de présenter certaines caractéristiques mécaniques dans des conditions de traitement thermique après le tréfilage.
a
Résistance à la traction calculée sur le diamètre réel.
b
L'étendue des valeurs de résistance à la traction, dans un lot de production de la même coulée, doit être au plus égale à 9 % des valeurs minimales indiquées dans ce tableau.
c
Après dressage, il est reconnu que la résistance à la traction peut être réduite jusqu’à 10 % maximum, mais les valeurs minimales de ce tableau doivent être satisfaites.
d
Lorsqu’une meilleure aptitude au formage est requise, les parties peuvent convenir de valeurs de résistance à la traction plus faibles.
e
Le fil est livré à l’état tréfilé à froid. La résistance à la traction du ressort fini peut être considérablement modifiée par un traitement thermique; en particulier, un durcissement par précipitation
de la nuance 4568-177-00-I conduit à une résistance à la traction bien plus élevée (voir A.5.2 et Tableau A.3).
f
Des diamètres plus grands peuvent être spécifiés. Dans ce cas, les parties concernées doivent convenir de la résistance à la traction au moment de l'appel d'offres et de la commande.
g
Lorsque l'essai de traction de 4568-177-00-I est effectué sur l'éprouvette après un traitement thermique de durcissement par précipitation (refroidissement à l'air après chauffage à 470 ± 20 °C
pendant 1 h maximum) comme convenu entre l'acheteur et le fournisseur, l'augmentation de la résistance à la traction doit être de 250 MPa ou plus. Cette exigence s'applique aux diamètres
nominaux ≤ 6,0 mm.
4.5.2 Outre les exigences du Tableau 2, l’étendue maximale de la résistance à la traction au sein d’un
conditionnement unitaire (couronnes, bobines ou tourets individuels, etc.) doit satisfaire celles du
Tableau 3.
En ce qui concerne les longueurs droites et coupées, les valeurs du Tableau 3 sont applicables aux
différents fardeaux.
Tableau 3 — Étendue de la résistance à la traction au sein d'un con
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