ISO 3506-1:2020
(Main)Fasteners — Mechanical properties of corrosion-resistant stainless steel fasteners — Part 1: Bolts, screws and studs with specified grades and property classes
Fasteners — Mechanical properties of corrosion-resistant stainless steel fasteners — Part 1: Bolts, screws and studs with specified grades and property classes
This document specifies the mechanical and physical properties of bolts, screws and studs, with coarse pitch thread and fine pitch thread, made of corrosion-resistant stainless steels, when tested at the ambient temperature range of 10 °C to 35 °C. It specifies property classes in relation to austenitic, martensitic, ferritic and duplex (austenitic-ferritic) steel grades for fasteners. The term "fasteners" is used in this document when bolts, screws and studs are considered all together. ISO 3506‑6 provides general rules and additional technical information on suitable stainless steels and their properties. Fasteners conforming to the requirements of this document are evaluated at the ambient temperature specified in paragraph 1. It is possible that they do not retain the specified mechanical and physical properties at elevated and/or lower temperatures. NOTE 1 Fasteners conforming to the requirements of this document are used without restriction in applications ranging from ?20 °C to +150 °C; however, fasteners conforming to this document are also used for applications outside this range down to ?196 °C and up to +300 °C. For more details, see Annex A and ISO 3506‑6. Outside the temperature range of ?20 °C to +150 °C, it is the responsibility of the user to determine the appropriate choice for a given application in consultation with an experienced fastener metallurgist and by taking into account e.g. stainless steel composition, duration of exposure at elevated or low temperature, the effect of the temperature on the fasteners mechanical properties and clamped parts, and the corrosive service environment of the bolted joint. NOTE 2 ISO 3506‑5 is developed in order to assist in the selection of appropriate stainless steel grades and property classes intended for use at temperatures up to +800 °C. This document applies to bolts, screws and studs: — with ISO metric thread in accordance with ISO 68‑1, — with diameter/pitch combinations in accordance with ISO 261 and ISO 262, — with coarse pitch thread M1,6 to M39, and fine pitch thread M8×1 to M39×3, — with thread tolerances in accordance with ISO 965‑1 and ISO 965‑2, — with specified property classes, and — of any shape. Stainless steel grades and property classes can be used for sizes outside the diameter limits of this document (i.e. for d d > 39 mm), provided that all applicable chemical, mechanical and physical requirements are met. Certain bolts, screws and studs might not fulfil the tensile or torsional requirements of this document because of the geometry of their head or unthreaded shank, thus resulting in reduced loadability (e.g. when shear area in the head is less than the stress area in the thread; see 8.2.2). This document does not apply to set screws and similar threaded fasteners not under tensile stress (see ISO 3506‑3). It does not specify requirements for functional properties such as: — torque/clamp force properties, — shear strength, — fatigue resistance, or — weldability.
Fixations — Caractéristiques mécaniques des fixations en acier inoxydable résistant à la corrosion — Partie 1: Vis, goujons et tiges filetées de grades et classes de qualité spécifiés
Le présent document spécifie les caractéristiques mécaniques et physiques des vis, goujons et tiges filetées, à filetage à pas gros et à filetage à pas fin, en aciers inoxydables résistant à la corrosion, lorsque soumis à essai dans la plage de température ambiante de 10 °C à 35 °C. Il spécifie les classes de qualité en fonction des grades d'aciers inoxydables austénitiques, martensitiques, ferritiques et duplex (austéno-ferritiques) pour les fixations. Le terme «fixation» est utilisé dans le présent document lorsque les vis, goujons et tiges filetées sont considérés dans leur ensemble. L'ISO 3506‑6 fournit des règles générales et des informations techniques supplémentaires sur les aciers inoxydables appropriés ainsi que leurs propriétés. Les fixations conformes aux exigences du présent document sont évaluées dans la plage de température ambiante spécifiée dans l'alinéa 1. Elles peuvent ne pas conserver les caractéristiques mécaniques et physiques spécifiées à des températures élevées et/ou basses. NOTE 1 Les fixations conformes aux exigences du présent document sont utilisées sans restriction pour des applications dans la plage de ? 20 °C à + 150 °C; cependant, les fixations conformes au présent document sont également utilisées pour des applications en dehors de cette plage, en températures négatives jusqu'à ? 196 °C et en températures élevées jusqu'à + 300 °C. Pour d'avantage d'explications, voir l'Annexe A et l'ISO 3506‑6. En dehors de la plage de température de ? 20 °C à + 150 °C , il est de la responsabilité de l'utilisateur de déterminer le choix approprié pour une application donnée en concertation avec un métallurgiste expérimenté en fixations et en prenant en considération plusieurs facteurs, par exemple la composition de l'acier inoxydable, la durée d'exposition à température élevée ou basse, l'effet de la température sur les caractéristiques mécaniques des fixations et des pièces assemblées, ainsi que l'environnement corrosif d'utilisation de l'assemblage vissé. NOTE 2 L'ISO 3506‑5 est développée afin d'aider à la sélection des grades d'aciers inoxydables et des classes de qualité appropriées destinés à être utilisés à des températures jusqu'à + 800 °C. Le présent document s'applique aux vis, goujons et tiges filetées: — à filetage métrique ISO conforme à l'ISO 68‑1; — de combinaisons diamètre/pas, conformes à l'ISO 261 et à l'ISO 262; — de filetage M1,6 à M39 pour les pas gros, et de filetage M8×1 à M39×3 pour les pas fins; — de tolérances de filetage conformes à l'ISO 965‑1 et à l'ISO 965‑2; — de classes de qualité spécifiées; et — de forme quelconque. Les grades d'aciers inoxydales et classes de qualité peuvent être utilisés pour des dimensions en dehors des limites de diamètres du présent document (c'est-à-dire pour d d > 39 mm), à condition que toutes les exigences chimiques, mécaniques et physiques applicables soient satisfaites. Certaines vis, goujons et tiges filetées peuvent ne pas satisfaire aux exigences de la résistance à la traction ou à la torsion du présent document en raison de la géométrie de leur tête ou de leur partie lisse (tige), ce qui a pour conséquence une capacité de charge réduite (par exemple lorsque la section cisaillée dans la tête est inférieure à la section résistante dans le filetage, voir 8.2.2). Le présent document ne s'applique pas aux vis sans tête et fixations filetées similaires non soumises à des contraintes de traction (voir l'ISO 3506‑3). Il ne spécifie pas d'exigence pour des caractéristiques fonctionnelles telles que: — les caractéristiques de couple/tension; — la résistance au cisaillement; — la résistance à la fatigue; ou — la soudabilité.
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Third edition
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Fasteners — Mechanical properties
of corrosion-resistant stainless steel
fasteners —
Part 1:
Bolts, screws and studs with specified
grades and property classes
Fixations — Caractéristiques mécaniques des fixations en acier
inoxydable résistant à la corrosion —
Partie 1: Vis, goujons et tiges filetées de grades et classes de qualité
spécifiés
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Website: www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2020 – All rights reserved
Contents Page
Foreword .v
Introduction .vii
1 Scope . 1
2 Normative references . 2
3 Terms and definitions . 2
4 Symbols . 3
5 Designation system for stainless steel grades and property classes .4
5.1 General . 4
5.2 Designation of stainless steel grades (first block). 5
5.3 Designation of property classes (second block) . 6
6 Materials . 6
6.1 Chemical composition . 6
6.2 Heat treatment for martensitic stainless steel fasteners . 7
6.3 Finish . 8
6.4 Corrosion resistance . 8
7 Mechanical and physical properties . 8
8 Applicability of test methods and inspection .14
8.1 Applicability of test methods .14
8.2 Loadability of fasteners .14
8.2.1 Fasteners with full loadability .14
8.2.2 Fasteners which have reduced loadability due to their geometry .15
8.3 Manufacturer’s inspection .16
8.4 Supplier’s inspection .16
8.5 Purchaser’s inspection .16
8.6 Delivery of test results .17
9 Test methods .17
9.1 Tensile test for fasteners .17
9.1.1 General.17
9.1.2 Test procedure for the simultaneous determination of R , R , and A .18
mf pf
9.1.3 Reference test procedure for the determination of stress at 0,2 % non-
proportional elongation, R .19
pf
9.1.4 Alternative test procedure for the determination of elongation, A .21
9.1.5 Test results and requirements for tensile strength, R .22
mf
9.1.6 Test results and requirements for stress at 0,2 % non-proportional
elongation, R .22
pf
9.1.7 Test results and requirements for elongation after fracture, A .23
9.2 Tensile test for bolts and screws with reduced loadability due to head design .23
9.2.1 General.23
9.2.2 Test procedure .23
9.2.3 Test results and requirements for ultimate tensile load, F .23
mf
9.3 Tensile test for fasteners with reduced loadability due to shank design .23
9.3.1 General.23
9.3.2 Test procedure .24
9.3.3 Test results for tensile strength .24
9.4 Wedge tensile test .24
9.4.1 General.24
9.4.2 Test procedure .26
9.4.3 Test results and requirements .26
9.5 Torsional test .26
9.5.1 General.26
9.5.2 Test procedure .27
9.5.3 Test results and requirements .28
9.6 Hardness test .28
9.6.1 General.28
9.6.2 Test procedure .28
9.6.3 Test results and requirements .28
10 Fastener marking and labelling .29
10.1 Fastener marking .29
10.1.1 General requirements for marking .29
10.1.2 Marking of property class for fasteners with full loadability .29
10.1.3 Marking of property class for fasteners with reduced loadability.29
10.1.4 Additional marking .30
10.2 Manufacturer’s identification mark .30
10.3 Marking on the fasteners .30
10.3.1 Hexagon head bolts and screws .30
10.3.2 Hexagon socket or hexalobular socket bolts and screws .31
10.3.3 Other types of bolts and screws.32
10.3.4 Studs (one-end and double-end studs) .32
10.3.5 Fully threaded studs .33
10.3.6 Left-hand thread marking .33
10.4 Marking of the packages (labelling) .34
Annex A (informative) Mechanical properties at elevated temperatures — Application at
low temperatures.35
Bibliography .37
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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
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Third edition
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Fasteners — Mechanical properties
of corrosion-resistant stainless steel
fasteners —
Part 1:
Bolts, screws and studs with specified
grades and property classes
Fixations — Caractéristiques mécaniques des fixations en acier
inoxydable résistant à la corrosion —
Partie 1: Vis, goujons et tiges filetées de grades et classes de qualité
spécifiés
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Contents Page
Foreword .v
Introduction .vii
1 Scope . 1
2 Normative references . 2
3 Terms and definitions . 2
4 Symbols . 3
5 Designation system for stainless steel grades and property classes .4
5.1 General . 4
5.2 Designation of stainless steel grades (first block). 5
5.3 Designation of property classes (second block) . 6
6 Materials . 6
6.1 Chemical composition . 6
6.2 Heat treatment for martensitic stainless steel fasteners . 7
6.3 Finish . 8
6.4 Corrosion resistance . 8
7 Mechanical and physical properties . 8
8 Applicability of test methods and inspection .14
8.1 Applicability of test methods .14
8.2 Loadability of fasteners .14
8.2.1 Fasteners with full loadability .14
8.2.2 Fasteners which have reduced loadability due to their geometry .15
8.3 Manufacturer’s inspection .16
8.4 Supplier’s inspection .16
8.5 Purchaser’s inspection .16
8.6 Delivery of test results .17
9 Test methods .17
9.1 Tensile test for fasteners .17
9.1.1 General.17
9.1.2 Test procedure for the simultaneous determination of R , R , and A .18
mf pf
9.1.3 Reference test procedure for the determination of stress at 0,2 % non-
proportional elongation, R .19
pf
9.1.4 Alternative test procedure for the determination of elongation, A .21
9.1.5 Test results and requirements for tensile strength, R .22
mf
9.1.6 Test results and requirements for stress at 0,2 % non-proportional
elongation, R .22
pf
9.1.7 Test results and requirements for elongation after fracture, A .23
9.2 Tensile test for bolts and screws with reduced loadability due to head design .23
9.2.1 General.23
9.2.2 Test procedure .23
9.2.3 Test results and requirements for ultimate tensile load, F .23
mf
9.3 Tensile test for fasteners with reduced loadability due to shank design .23
9.3.1 General.23
9.3.2 Test procedure .24
9.3.3 Test results for tensile strength .24
9.4 Wedge tensile test .24
9.4.1 General.24
9.4.2 Test procedure .26
9.4.3 Test results and requirements .26
9.5 Torsional test .26
9.5.1 General.26
9.5.2 Test procedure .27
9.5.3 Test results and requirements .28
9.6 Hardness test .28
9.6.1 General.28
9.6.2 Test procedure .28
9.6.3 Test results and requirements .28
10 Fastener marking and labelling .29
10.1 Fastener marking .29
10.1.1 General requirements for marking .29
10.1.2 Marking of property class for fasteners with full loadability .29
10.1.3 Marking of property class for fasteners with reduced loadability.29
10.1.4 Additional marking .30
10.2 Manufacturer’s identification mark .30
10.3 Marking on the fasteners .30
10.3.1 Hexagon head bolts and screws .30
10.3.2 Hexagon socket or hexalobular socket bolts and screws .31
10.3.3 Other types of bolts and screws.32
10.3.4 Studs (one-end and double-end studs) .32
10.3.5 Fully threaded studs .33
10.3.6 Left-hand thread marking .33
10.4 Marking of the packages (labelling) .34
Annex A (informative) Mechanical properties at elevated temperatures — Application at
low temperatures.35
Bibliography .37
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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
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NORME ISO
INTERNATIONALE 3506-1
Troisième édition
2020-04
Fixations — Caractéristiques
mécaniques des fixations en acier
inoxydable résistant à la corrosion —
Partie 1:
Vis, goujons et tiges filetées de grades
et classes de qualité spécifiés
Fasteners — Mechanical properties of corrosion-resistant stainless
steel fasteners —
Part 1: Bolts, screws and studs with specified grades and property
classes
Numéro de référence
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ii © ISO 2020 – Tous droits réservés
Sommaire Page
Avant-propos .v
Introduction .vii
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 2
3 Termes et définitions . 2
4 Symboles . 3
5 Système de désignation des grades d'acier inoxydable et classes de qualité .5
5.1 Généralités . 5
5.2 Désignation des grades d’acier inoxydable (premier bloc) . 6
5.3 Désignation des classes de qualité (second bloc) . 6
6 Matériaux . 6
6.1 Composition chimique . 6
6.2 Traitement thermique des fixations en acier inoxydable martensitique . 7
6.3 Finition . 8
6.4 Résistance à la corrosion . 8
7 Caractéristiques mécaniques et physiques . 8
8 Conditions d'application des méthodes d'essai et contrôles .14
8.1 Conditions d'application des méthodes d'essai .14
8.2 Capacité de charge des fixations .14
8.2.1 Fixations à capacité de charge intégrale .14
8.2.2 Fixations à capacité de charge réduite du fait de leur géométrie .15
8.3 Contrôle effectué par le fabricant .16
8.4 Contrôle effectué par le fournisseur .16
8.5 Contrôle effectué par le client .17
8.6 Fourniture de résultats d'essai.17
9 Méthodes d'essai .17
9.1 Essai de traction pour les fixations.17
9.1.1 Généralités .17
9.1.2 Mode opératoire pour la détermination simultanée de R , R , et A . 19
mf pf
9.1.3 Mode opératoire de référence pour la détermination de la limite
conventionnelle d'élasticité à 0,2 %, R .
pf 20
9.1.4 Mode opératoire alternatif pour la détermination de l'allongement, A . 21
9.1.5 Résultats d'essai et exigences pour la résistance à la traction, R .
mf 22
9.1.6 Résultats d’essai et exigences pour la limite conventionnelle d'élasticité à
0,2 %, R .
pf 23
9.1.7 Résultats d’essai et exigences pour l’allongement après rupture, A . 23
9.2 Essai de traction pour les vis à capacité de charge réduite du fait de la forme de la tête .23
9.2.1 Généralités .23
9.2.2 Mode opératoire .24
9.2.3 Résultats d'essai et exigences pour la charge de rupture en traction, F .
mf 24
9.3 Essai de résistance à la traction pour les fixations à capacité de charge réduite du
fait de la forme de la partie lisse (tige).24
9.3.1 Généralités .24
9.3.2 Mode opératoire .24
9.3.3 Résultats d'essai pour la résistance à la traction .25
9.4 Essai de traction cale biaise .25
9.4.1 Généralités .25
9.4.2 Mode opératoire .27
9.4.3 Résultats d'essai et exigences .27
9.5 Essai de torsion .27
9.5.1 Généralités .27
9.5.2 Mode opératoire .28
9.5.3 Résultats d'essai et exigences .29
9.6 Essai de dureté .29
9.6.1 Généralités .29
9.6.2 Mode opératoire .29
9.6.3 Résultats d'essai et exigences .30
10 Marquage et étiquetage des fixations .30
10.1 Marquage des fixations .30
10.1.1 Exigences générales pour le marquage .30
10.1.2 Marquage de la classe de qualité pour les fixations à capacité de charge
intégrale . .30
10.1.3 Marquage de la classe de qualité pour les fixations à capacité de charge réduite 31
10.1.4 Marquage complémentaire .31
10.2 Marque d’identification du fabricant .31
10.3 Marquage des fixations .31
10.3.1 Vis à tête hexagonale .31
10.3.2 Vis à six pans creux et vis à six lobes internes .32
10.3.3 Autres types de vis .33
10.3.4 Goujons (avec une ou deux parties filetées) .33
10.3.5 Tiges filetées .34
10.3.6 Marquage du filetage à gauche .34
10.4 Marquage des conditionnements (étiquetage) .34
Annexe A (informative) Caractéristiques mécaniques à températures élevées —Utilisation
à basses températures .36
Bibliographie .38
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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
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Fixations — Caractéristiques
mécaniques des fixations en acier
inoxydable résistant à la corrosion —
Partie 1:
Vis, goujons et tiges filetées de grades
et classes de qualité spécifiés
Fasteners — Mechanical properties of corrosion-resistant stainless
steel fasteners —
Part 1: Bolts, screws and studs with specified grades and property
classes
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Avant-propos .v
Introduction .vii
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 2
3 Termes et définitions . 2
4 Symboles . 3
5 Système de désignation des grades d'acier inoxydable et classes de qualité .5
5.1 Généralités . 5
5.2 Désignation des grades d’acier inoxydable (premier bloc) . 6
5.3 Désignation des classes de qualité (second bloc) . 6
6 Matériaux . 6
6.1 Composition chimique . 6
6.2 Traitement thermique des fixations en acier inoxydable martensitique . 7
6.3 Finition . 8
6.4 Résistance à la corrosion . 8
7 Caractéristiques mécaniques et physiques . 8
8 Conditions d'application des méthodes d'essai et contrôles .14
8.1 Conditions d'application des méthodes d'essai .14
8.2 Capacité de charge des fixations .14
8.2.1 Fixations à capacité de charge intégrale .14
8.2.2 Fixations à capacité de charge réduite du fait de leur géométrie .15
8.3 Contrôle effectué par le fabricant .16
8.4 Contrôle effectué par le fournisseur .16
8.5 Contrôle effectué par le client .17
8.6 Fourniture de résultats d'essai.17
9 Méthodes d'essai .17
9.1 Essai de traction pour les fixations.17
9.1.1 Généralités .17
9.1.2 Mode opératoire pour la détermination simultanée de R , R , et A . 19
mf pf
9.1.3 Mode opératoire de référence pour la détermination de la limite
conventionnelle d'élasticité à 0,2 %, R .
pf 20
9.1.4 Mode opératoire alternatif pour la détermination de l'allongement, A . 21
9.1.5 Résultats d'essai et exigences pour la résistance à la traction, R .
mf 22
9.1.6 Résultats d’essai et exigences pour la limite conventionnelle d'élasticité à
0,2 %, R .
pf 23
9.1.7 Résultats d’essai et exigences pour l’allongement après rupture, A . 23
9.2 Essai de traction pour les vis à capacité de charge réduite du fait de la forme de la tête .23
9.2.1 Généralités .23
9.2.2 Mode opératoire .24
9.2.3 Résultats d'essai et exigences pour la charge de rupture en traction, F .
mf 24
9.3 Essai de résistance à la traction pour les fixations à capacité de charge réduite du
fait de la forme de la partie lisse (tige).24
9.3.1 Généralités .24
9.3.2 Mode opératoire .24
9.3.3 Résultats d'essai pour la résistance à la traction .25
9.4 Essai de traction cale biaise .25
9.4.1 Généralités .25
9.4.2 Mode opératoire .27
9.4.3 Résultats d'essai et exigences .27
9.5 Essai de torsion .27
9.5.1 Généralités .27
9.5.2 Mode opératoire .28
9.5.3 Résultats d'essai et exigences .29
9.6 Essai de dureté .29
9.6.1 Généralités .29
9.6.2 Mode opératoire .29
9.6.3 Résultats d'essai et exigences .30
10 Marquage et étiquetage des fixations .30
10.1 Marquage des fixations .30
10.1.1 Exigences générales pour le marquage .30
10.1.2 Marquage de la classe de qualité pour les fixations à capacité de charge
intégrale . .30
10.1.3 Marquage de la classe de qualité pour les fixations à capacité de charge réduite 31
10.1.4 Marquage complémentaire .31
10.2 Marque d’identification du fabricant .31
10.3 Marquage des fixations .31
10.3.1 Vis à tête hexagonale .31
10.3.2 Vis à six pans creux et vis à six lobes internes .32
10.3.3 Autres types de vis .33
10.3.4 Goujons (avec une ou deux parties filetées) .33
10.3.5 Tiges filetées .34
10.3.6 Marquage du filetage à gauche .34
10.4 Marquage des conditionnements (étiquetage) .34
Annexe A (informative) Caractéristiques mécaniques à températures élevées —Utilisation
à basses températures .36
Bibliographie .38
iv © ISO 2020 – Tous droits réservés
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
...
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