Stainless steels for springs

Applies to the steel grades listed in table 1, which are generally used in the work-hardened condition in the form of wire up to about 6 mm in diameter. The produced springs are exposed to corrosive effects and sometimes slightly increased temperatures.

Aciers inoxydables pour ressorts

General Information

Status
Replaced
Publication Date
22-Jun-1994
Withdrawal Date
22-Jun-1994
Current Stage
6060 - International Standard published
Completion Date
23-Jun-1994
Ref Project

RELATIONS

Effective Date
02-Aug-2014
Effective Date
15-Apr-2008

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ISO 6931-1:1994 - Stainless steels for springs
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ISO 6931-1:1994 - Aciers inoxydables pour ressorts
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Standards Content (sample)

Is0
INTERNATIONAL
6931-l
STANDARD
Second edition
1994-07-01
Stainless steels for springs -
Part 1:
Wire
Aciers inoxydables pour ressorts -
Partie 1: Fils
Reference number
IS0 6931-1:1994(E)
---------------------- Page: 1 ----------------------
IS0 6931=1:1994(E)
Foreword
IS0 (the International Organization for Standardization) is a worldwide
federation of national standards bodies (IS0 member bodies). The work
of preparing International Standards is normally carried out through IS0
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. IS0
collaborates closely with the International Electrotechnical Commission
(I EC) on all matters of electrotechnical standardization.
Draft International Standards adopted by the technical committees are
circulated to the member bodies for voting. Publication as an International
Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting
a vote.
International Standard IS0 6931-1 was prepared by Technical Committee
ISOPC 17, Steel, Subcommittee SC 4, Heat treatable and alloy steels.
This second edition cancels and replaces the first edition
which has been technically revised.
(IS0 6931-1:1989),
IS0 6931 consists of the following parts, under the general title Stainless
s tee/s for springs:
- Part 1: Wire
- Part 2: Strip
Annex A of this part of IS0 6931 is for information only.
0 IS0 1994

All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced

or utilized in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying and

microfilm, without permission in writing from the publisher.
International Organization for Standardization
Case Postale 56 l CH-1211 Geneve 20 l Switzerland
Printed in Switzerland
---------------------- Page: 2 ----------------------
INTERNATIONAL STANDARD 0 IS0 IS0 6931=1:1994(E)
Stainless steels for springs -
Part 1:
Wire
IS0 377-2: 1989, Selection and preparation of samples
1 Scope
and test pieces of wrought steels - Part 2: Samples
for the determination of the chemical composition.
1.1 This part of IS0 6931 applies to the grades of
wrought stainless steels listed in table 1, which are
IS0 40411992, Steel and steel products - General
used in the work-hardened condition in the form of
technical delivery requirements.
wire up to about 10 mm in diameter, for the pro-
duction of springs and spring parts that are exposed
IS0 683-l 3: 1986, Heat-treatable steels, alloy steels
to corrosive effects and sometimes slightly increased
Part 13: Wrought stainless
and free-cutting steels -
temperatures (see A.1 in annex A).
s tee/s.
1.2 In addition to the steels listed in table 1, certain
IS0 6892:1984, Metallic materials - Tensile testing.
of the steel grades covered by IS0 683-13 are also
used for springs, although to a much lesser extent. In
IS0 7802:1983, Metallic materials - Wire -
these cases, the physical properties (tensile strength Wrapping test.
etc.) shall be agreed between user and supplier.
lSO/TR 9769: 1991, Steel and iron - Review of avail-
able methods of analysis.
1.3 In addition to this part of IS0 6931, the general
technical delivery requirements of IS0 404 are appli-
IS0 10474:1991, Steel and steel products - In-
cable.
spection documents.
2 Normative references
The following standards contain provisions which,
through reference in this text, constitute provisions
3 Ordering
of this part of IS0 6931. At the time of publication, the
editions indicated were valid. All standards are subject
The purchaser shall state in his enquiry and order
to revision, and parties to agreements based on this
part of IS0 6931 are encouraged to investigate the
a) the desired quantity;
possibility of applying the most recent editions of the
standards indicated below. Members of IEC and IS0
b) the wire diameter;
maintain registers of currently valid International
Standards.
c) the number of this part of IS0 6931 (IS0 6931-1);
IS0 377-l : 1989, Selection and preparation of samples
d) the steel grade (see table 1);
and test pieces of wrought steels - Part 1: Samples

and test pieces for mechanical test. e) the delivery condition (see 4.2.2.1 and 4.2.2.2);

---------------------- Page: 3 ----------------------
IS0 6931=1:1994(E)
f) the surface condition (see 4.2.2.3); 4.2.2 Delivery condition
g) the delivery form (see 4.2.1);
h) the required type of document (see 5.1 .l).
4.2.2.1 The condition in which the wire is to be de-
livered shall always be specified by the purchaser.
EXAMPLE
The possible delivery conditions are given in table 2.
- 2 t stainless spring wire, 2,00 mm, according to
IS0 6931-1, steel grade 1, spring hard-drawn con-
The tempered condition (T) of grade 3 is not a stan-
dition (C), normal strength (NS), coated, in coils.
dard delivery condition but can be agreed upon at the
Inspection certificate 3.1 .B according to
time of enquiry and order. The tempering may cause
IS0 10474,
discoloration, see A.5.2.2.
- 2 t stainless spring wire, 2,00 mm, IS0 6931-1,
grade 1, condition C, strength NS, coated, coils,
4.2.2.2 Each coil shall consist of one continuous
document 3.1 .B.
length of wire, wound so that there are no kinks. Wire
delivered on spools or on a carrier may consist of a
4 Requirements
maximum of two wire lengths agreed upon at the
time of enquiry and order.
4.1 Manufacture of the steel and the product
Wire from a spool shall be in a circular cast of diam-
Unless otherwise agreed in the order, the processes
eter not less than the barrel diameter of the spool and
used in making the steel and the product are left to
not more than 2,5 times this.
the discretion of the manufacturer.
Wire in a coil shall be in a circular cast of diameter not
4.2 Delivery
less than the original coil diameter and not more than
1,5 times this.
4.2.1 Delivery form
Other diameters of circular casts can be agreed upon
Wire is usually supplied on spools, in coils or in cut
at the time of enquiry and order.
lengths. Several coils may be assembled on a carrier.
Table 1 - Chemical composition of the steel (cast analysis)
Chemical compositionl)
Steel grade
%(dm)
Number Designation C Si Mn Al MO Ni
max. max. max.
I 1
1 X 9 CrNi 18-8 0,12 I,5 2,0 - 16,0 to 19,0 - 6,5 to 9,5
2 X 5 CrNiMo 17-12-2 0,07 I,0 2,0 - 16,5 to 18,5 2,0 to 2,52) 10,5 to 13,5
3 X 7 CrNiAl 17-7 0,09 I,0 l,o 0,75 to I,50 16,0 to 18,0 - 6,5 to 7,531
1) For all grades \< 0,045 % (m/m) P and < 0,030 % (m/m) S.

2) Where the corrosion resistance is of particular importance, one can also agree to the delivery of type 20a of IS0 683-13,

with the specifications of this part of IS0 6931 applicable for steel grade 2.

3) By special agreement, the steel, when intended for cold deformation, may also be ordered with 7,00 % (m/m) to

8,25 % (m/m) Ni.
---------------------- Page: 4 ----------------------
(6 IS0
IS0 6931=1:1994(E)

- Tensile strength in the spring hard-drawn condition (C) and additionally for grade 3 in the

Table 2
tempered condition (T)
Nominal
Tensile strength, N/mm* 1) 2) 3) 4) 5) 6)
diameter
Grade 1 Grade 2 Grade 3
Condition C Condition C Condition C Condition T
Normal strength (NS) High strength (HS)
mm min. min. min. min. min.
1) The tensile strength is measured on the actual diameter.

2) After straightening, the tensile strength is approximately 7 % lower. By tempering, the loss in strength can be almost

compensated for. The tempering can cause out-of-straightness and also discoloration, see A.5.2.2.

3) For wire with a high deformation stress, lower tensile strength values may be agreed upon.

4) See also 4.4.2.
5) Tolerance on tensile strength: + 15 % of minimum value.
6) 1 N/mm* = 1 MPa
---------------------- Page: 5 ----------------------
0 IS0
IS0 6931-1:1994(E)
The spring wire shall be drawn free from helix cast.
This requirement is regarded as being fulfilled for wire
Table 3 - Permissible deviations of the product
of diameter up to 5 mm, if the axial displacement I
analysis from the limiting values for cast analysis
between the two ends of an individual wap (convo-
in table 1
lution of wire) does not exceed a value given by the
Permissible
Permissible maximum
equation
Element
deviationl)
content in the cast analysis
0,2D
% (m/m)
=- % (m/m)
C < 0,12 + 0,Ol
I I I I
where
SI + 0,05
< LO
> I,06 I,5 + 0,lO
I I
I I
D is the mean diameter, in millimetres of the
individual wap;
Mn + 0,03
G LO
> l,O< 2,0 + 0,04
d is the diameter, in millimetres, of the wire.
I I I I
P + 0,005
< 0,045
I I I I
The circular cast and helix cast shall be tested in ac-
cordance with 5.4.2.4.
S < 0,030 + 0,005
I I I I
Al 0,75 \< 1,50 * 0,lO
I I
I I
4.2.2.3 The surface condition for stainless steel
spring wire should be agreed upon at the time of en-
Cr 16,0< 19,0 * 020
I I
I I
quiry and order.
MO 2,0< 2,5 * 0,lO
I I I
Ni 6,0< 10,O * 0,lO
4.3 Chemical composition
> lO,O< 13,5
f OJ5
I I I I
1) For a cast, the deviation of an element in the product
4.3.1 The chemical composition of the steels, as
analysis may be only below the minimum or only above

given by the cast analysis, shall be in accordance with the maximum value of the range specified for the cast

analysis, but not both at the same time.
the specifications in table 1.
4.3.2 The permissible deviations between the values
Table 4 - Tensile strength difference in the
specified in table 1 and the product analysis are given
same spool or coil
in table 3.
Maximum tensile strength
Wire diameter d
difference
mm N/mm*
4.4 Mechanical properties
4.4.1 For the tensile strength in the spring hard-
drawn condition (C), and for the tempered condition
(T) of grade 3, the data in table2 apply.
4.5 Technological properties, surface
Tempering of grades 1 and 2 also increases the
condition and inner soundness
tensile strength but less than for grade 3, see A.2 and
figureA.1.
4.51 Technological properties and surface
condition
4.4.2 The maximum difference in tensile strength
between the two ends of a coil or spool of wire shall
451.1 For evaluation of uniformity of coiling and
be as given in table4 (see also 5.2).
surface condition, in the case of wire of diameter
0,5 mm to I,5 mm, the coiling test is applied. The
The difference in tensile strength within a batch from
spring, coiled in accordance with 5.4.2.2, shall show
the same heat shall be a maximum of 9 % of the
a perfect surface condition and a uniform pitch of the
minimum tensile strength.
turns.
---------------------- Page: 6 ----------------------
0 IS0
IS0 6931=1:1994(E)

4.5.1.2 For evaluation of ductility and surface condi- 4.6.2 The tolerances for roundness, i.e. the differ-

tion, the following tests are applied. ence between the largest and smallest diameter in

the same cross-section of the wire, shall not exceed
- Wrapping test: wire diameter 0,3 mm to 4,0 mm.
half of the tolerance on diameter.
- Bend test: wire diameter greater than 4,0 mm up
to 10,O mm. 4.6.3 The tolerances on length of straightened
lengths:
The specifications and requirements for these tests
are given in 5.4.2.3.
Diameter up to 0,60 mm: + 20 mm
Diameter above 0,60 mm: & 10 mm
4.5.1.3 The surface of the wires shall be as far as
possible free from grooves, pits and other surface
Other tolerances may be agreed upon at the time of
defects, in order that the usability is not appreciably
enquiry and order.
impaired.
4.5.1.4 If, for wire which is intended for high-duty
springs, the requirements according to 4.5.1 .l to
5 Testing
4.5.1.3 are not sufficient, special agreements shall be
reached at the time of enquiry and order.
4.5.2 Inner soundness 5.1 Agreement on tests and inspection
documents
The wire shall be free from internal defects that could
have a significant effect on usability. Tests appropriate
for an assessment of the internal condition, for ex-
5.1.1 For each delivery, the issue of any document
ample the wrapping test, may be agreed upon at the
according to IS0 10474 shall be agreed upon at the
time of ordering.
time of enquiry and order.
4.6 Dimensions and dimensional tolerances
5.1.2 If, in accordance with such an agreement,
specific inspection is to be carried out, the specifica-
4.6.1 The tolerances on diameter are given in
tions given in 5.2 to 5.4 shall be observed.
table 5.
Table 5 - Tolerances on diameter
5.2 Number of tests
Dimensions in millimetres
Nominal diameter Diameter tolerance
The data in table6 apply for the composition of test
units and for the number of tests per test unit, subject
Spools or coils
Lengths
to the following exception for tensile strength.
< 0,20 * 0,005 f 0,009
If proof of uniformity of tensile strength (in accord-
> 0,20< 0,40 f 0,008 * 0,013
ance with 4.4.2) is agreed upon at the time of order-
> 0,406 0,80 * 0,010 k 0,016
ing, a test piece shall be taken from both ends of each
> 0,80< 1,60 * 0,015 f 0,025
coil or spool. If, from one rod coil, several coils or
> 1,60< 3,20 f 0,020 f 0,035
spools of wire are produced and these are numbered
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 69314
Deuxiéme édition
1994-07-04
Aciers inoxydables pour ressorts -
Partie 1:
Fils
Stainless steels for Springs -
Part 1: Wire
Numéro de rbfbrence
ISO 6931-l :1994(F)
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 6931=1:1994(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une federation
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de
I’ISO). L’elaboration des Normes internationales est en général confiee aux
comités techniques de I’ISO. Chaque comite membre intéresse par une
étude a le droit de faire partie du comite technique cree a cet effet. Les
organisations internationales, gouvernementales et non gouvernemen-
tales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO colla-
bore etroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI)
en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptes par les comites techniques
sont soumis aux comites membres pour vote. Leur publication comme
Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins des co-
mites membres votants.
La Norme internationale ISO 6931-1 a éte elaborée par le comité techni-
que ISO/TC 17, Acier, sous-comité SC 4, Aciers pour traitements thermi-
ques et aciers alli&.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition
(ISO 6931-1 :1989), dont elle constitue une revision technique.
L’ISO 6931 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre gé-
neral Aciers inoxydables pour ressorts:
- Partie 1: Fils
- Partie 2: Bandes
L’annexe A de la présente partie de I’ISO 6931 est donnee uniquement a
titre d’information.
cp ISO 1994

Droits de reproduction resewés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publi-

cation ne peut être reproduite ni utilisee sous quelque forme que ce soit et par aucun pro-

cédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord

ecrit de I’editeur.
Organisation internationale de normalisation
Case Postale 56 l CH-l 211 Geneve 20 l Suisse
Imprime en Suisse
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 6931-1:1994(F)
NORME INTERNATIONALE 0 ISO
Aciers inoxydables pour ressorts -
Partie 1:
Fils
les plus recentes des normes indiquees ci-aprés. Les
1 Domaine d’application
membres de la CEI et de I’ISO possèdent le registre
des Normes internationales en vigueur à un moment
1.1 La présente partie de I’ISO 6931 s’applique aux
donne.
nuances d’aciers inoxydables corroyés indiquées au
tableau 1, généralement utilisees à I’etat 6croui sous
ISO 377-l : 1989, Prelevement et préparation des
forme de fils de diametre ne dépassant pas 10 mm
échantillons et éprouvettes en aciers corroyes -
environ pour fabriquer des ressorts et des pièces
Partie 1: Échantillons et éprouvettes pour essais mé-
élastiques soumis aux effets de la corrosion et parfois
caniques.
à des températures assez Alevees (voir A.1 en
annexe A).
ISO 377-2: 1989, Prelevement et préparation des
échantillons et éprouvettes en aciers corroyes -
1.2 Outre les aciers indiques au tableau 1, certaines
Partie 2: Échantillons pour la determination de la
nuances d’aciers de I’ISO 683-13 peuvent également
composition chimique.
servir pour la fabrication des ressorts, bien qu’à un

moindre degré. Dans ce cas, leurs caractéristiques ISO 404: 1992, Aciers et produits siderurgiques -

physiques (résistance à la traction, etc.) doivent être Conditions générales techniques de livraison.

convenues entre l’utilisateur et le fournisseur.
ISO 683-l 3: 1986, Aciers pour traitement thermique,
aciers allies et aciers pour decolletage - Partie 13:
1.3 Les livraisons conformes à la presente partie de
Aciers corroyes inoxydables.
I’ISO 6931 doivent également remplir les conditions
générales techniques de livraison de I’ISO 404.
ISO 6892: 1984, Ma teriaux metalliques - Essai de
traction.
2 Références normatives
ISO 7802:1983, Materiaux métalliques - Fils - Essai
Les normes suivantes contiennent des dispositions
d’enroulement.
qui, par suite de la référence qui en est faite, consti-
tuent des dispositions valables pour la présente partie
Aciers et fontes - Vue
ISO/TR 9769: 1991,
de I’ISO 6931. Au moment de la publication, les édi-
d’ensemble des methodes d’analyse disponibles.
tions indiquées etaient en vigueur. Toute norme est

sujette à rbvision et les parties prenantes des accords I SO 10474: 1991, Aciers et produits sidérurgiques -

fondes sur la présente partie de I’ISO 6931 sont invi- Documents de contrôle.
tees à rechercher la possibilité d’appliquer les editions
---------------------- Page: 3 ----------------------
BO 6931=1:1994(F)
3 Rédaction de la commande 4 Exigences
Dans son appel d’offres et sa commande, l’acheteur
doit indiquer les renseignements suivants:
4.1 Mode d’élaboration de l’acier et de
fabrication du produit
a) la quantité désirée;
Sauf accord contraire au moment de la commande, le
b) le diamètre du fil;
mode d’elaboration de l’acier et le mode de fabrication
du produit sont laisses à l’initiative du producteur.
c) le numero de la présente partie de I’ISO 6931
(ISO 6931-I)
4.2 Livraison
d) la nuance d’acier (voir tableau 1);
e) l’état de livraison (voir 4.2.2.1 et 4.2.2.2);
4.2.1 Forme de livraison
f) l’etat de surface (voir 4.2.2.3);
Les fils sont généralement livres en bobines, en cou-
ronnes ou en longueurs coupées. Plusieurs bobines
g) la forme de livraison (voir 4.2.1);
peuvent être livrees emballees ensemble sur un sup-
port.
h) le type requis de document (voir 5.1 .l).
EXEMPLE
4.2.2 État de livraison
- 2 t de fil trefile pour ressort en acier inoxydable de
nuance 1, conforme à I’ISO 6931-1, de 2,00 mm
4.2.2.1 L’etat dans lequel le fil doit être livre doit

de diamètre, à I’etat ecroui (C), de résistance nor- toujours être indique par l’acheteur.

male (NS), revêtu, en bobines; certificat de récep-
Les etats de livraison possibles sont indiques au ta-
tion 3.1 .B suivant ISO 10474,
bleau 2.
L’état revenu (T) de la nuance 3 n’est pas un état de
livraison normal, mais peut être convenu au moment
- 2 t de fil tréfilé pour ressort en acier inoxydable,

2,00 mm, ISO 6931-1, nuance 1, état C, résistance de l’appel d’offres et de la commande. Le revenu peut

NS, revêtu, bobine, document 3.1.B. entraîner une décoloration, voir A.5.2.2.
Tableau 1 - Composition chimique des aciers (analyse de coul6e)
Composition chimiquel)
Nuance d’acier
%(dm)
Nombre Dbsignation C SI Mn Al Cr Mo
max. max. max.
1 X 9 CrNi 18-8 0,lZ 1,5 2,0 - 16,O à 19,O - 6,5 à 9,5
2 X 5 CrNiMo 17-12-2 0,07 1,o 2,0 - 16,5 à 18,5 2,0 à 2,521 10,5 à 13,5
3 X 7 CrNiAl 17-7 0,09 1,o 1,o 0,75 à 1,50 16,O à 18,O 6,5 à 7,531
I I I I I I I I I I
1) Pour toutes les nuances 6 0,045 % (dm) P et < 0,030 % (dm) S.

2) Si la résistance à la corrosion revêt une importance particuliére, on peut s’accorder sur une livraison du type 20a indiqué

dans I’ISO 683-13, les spécifications de la présente partie de I’ISO 6931 étant applicables à la qualité d’acier 2.

3) Lorsqu’il est livré pour déformation à froid, l’acier peut, par accord spécial, également être commandé avec une teneur

en nickel comprise entre 7,00 % (dm) et 8,25 % (dm) Ni.
---------------------- Page: 4 ----------------------
0 ISO
ISO 6931-1:1994(F)

4.2.2.2 Chaque couronne doit se composer d’une Le fil en couronne doit prendre un plé circulaire de

seule longueur de fil enroulee sans brisure. Le fil livre diametre au moins égal à celui de la couronne d’ori-

en bobines ou sur support peut être constitue d’un gine mais ne dépassant pas Il5 fois celui-ci.

maximum de deux longueurs de fil, sur accord au

moment de l’appel d’offres et de la commande. D’autres diametres de plé circulaire peuvent être

convenus au moment de l’appel d’offres et de la
Le fil en bobine doit prendre un plé circulaire de dia-
commande.
metre au moins égal au diametre du fût central de la
bobine, mais ne dépassant pas 2,5 fois celui-ci.

Tableau 2 - Rbsistance B la traction du fil h Mat 6croui (C) et egalement B Mat revenu (T) pour la

nuance 3
Diambtre
ROsistance h la traction, N/mm’ 1) 2) 3) 4) 5) 6)
nominal
Nuance 1 Nuance 2 Nuance 3
État C État C État C État T
Résistance normale (NS) Haute résistance (HS)
mm min. min. min. min. min.
sg 0,20 2 200 2 350 1725 1 975 2 275
> 0,20< 0,30 2150 2 300 1 700 1 950 2 250
> 0,30< 0,40 2 100 2 250 1 675 1 925 2 225
> 0,40< 0,50 2 050 2 200 1 650 1900 2 200
> 0,50< 0,65 2 000 2 150 1 625 1 850 2 150
> 0,65< 0,80 1 950 2100 1 600 1825 2125
> 0,80< 1,00 1 900 2 050 1 575 1800 2100
> l,OO< 1,25 1 850 2 000 1 550 1750 2 050
> 1,25< 1,50 1 800 1 950 1 500 1 700 2 000
> 1,50< 1,75 1 750 1 900 1 450 1 650 1 950
> 1,75< 2,00 1 700 1 850 1 400 1600 1 900
> 2,00< 2,50 1 650 1 750 1 350 1 550 1 850
> 2,506 3,00 1 600 1 700 1 300 1 500 1 800
> 3,00< 3,50 1 550 1 650 1 250 1450 1 750
> 3150~ 4,25 1 500 1 600 1 225 1400 1 700
> 4,25< 5,00 1 450 1 550 1 200 1350 1 650
> 5,00< 6,00 1 400 1 500 1 150 1300 1 550
> 6,00< 7,00 1 350 1 450 -1125 1 250 1 500
> 7,00< 8,50 1 300 1 400 1 075 1200 1 450
> 8,50< 10,OO 1250 1 350 1 050 1 150 1 400
1) Résistance à la traction mesurée sur diamétre réel.

2) Après dressage en barres, la résistance à la traction s’abaisse d’environ 7 %. Un revenu permet de compenser cette

diminution. Le revenu peut engendrer un défaut de rectitude ainsi qu’une décoloration, voir A.5.2.2.

3) Pour les fils soumis à une forte déformation, on peut convenir de valeurs de résistance à la traction plus basses.

4) Voir aussi 4.4.2.
5) Tol&ance sur la rhistance à la traction: + 15 % de la valeur minimale.
6) 1 N/mm* = 1 MPa
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0 ISO
ISO 6931=1:1994(F) Y
Le fil pour ressorts ne doit pas vriller lorsqu’il est mis
a plat. Cette exigence est consideree comme res-
Tableau 3 - Écarts admissibles de l’analyse sur
pectée pour les fils de diamétre inferieur ou égal a
produit par rapport aux valeurs limites de
5 mm, si les extrémites d’une spire de fil ne présen-
l’analyse de couMe du tableau 1
tent pas de déport axial, I, supérieur à
Teneur maximale admissible Écart
Él&ment
OI20
h l’analyse de couke admissiblel)
% (dm) %(dm)
C g 0,12 + OI01
Si + 0,05
G 110
D est le diametre moyen, en millimètres,
> l,O< Il0 + 0,lO
d’une spire libre;
Mn + 0,03
< 110
est le diamétre, en millimètres, du fil.
> l,O< 2,0 + 0,04
Le plé circulaire et helicoi’dal doit être vérifié confor-
P < 0,045 + 0,005
mement à 5.4.2.4.
S g 0,030 + 0,005
4.2.2.3 L’etat de surface du fil pour ressorts en acier
Al 0,75< Il50 f 0,lO
inoxydable doit être convenu au moment de l’appel
d’offres et de la commande. 16,O < 19,O
Cr f 020
2,0< 2,5
Mo f OIl0
4.3 Composition chimique
Ni 6,0< 10,O f 0,lO
> lO,O< 13,5 f OJ5
4.3.1 La composition chimique des aciers resultant
1) Pour une coulée, l’écart sur un élément dans I’ana-
de l’analyse sur coulee doit être conforme aux spéci-
lyse sur produit ne peut être noté qu’en dessous du
minimum ou au-dessus du maximum de la fourchette
fications du tableau 1.
spécifiée pour l’analyse de coulée, mais jamais dans les
deux directions en même temps.
4.3.2 Les écarts admissibles entre les valeurs spé-
cifiées au tableau 1 et les resultats de l’analyse sur
Tableau 4 - Différence de résistance 21 la
produit figurent au tableau 3.
traction, dans une même bobine ou couronne
Diffhence de histance h
Diamètre du fil d
4.4 Propriétés mécaniques
la traction maximale
N/mm*
4.4.1 La resistance à la traction du fil pour ressorts
100
< L5
à Mat Acroui (C) et a I’etat revenu (T) de nuance 3
> 1,5< 10,o 70
figure au tableau 2.
Le revenu des nuances 1 et 2 augmente également
4.5 Propriétés technologiques, état de
la resistance à la traction mais moins que pour la
surface et santé interne
nuance 3, voir A.2 et figure A.1 .
4.51 Propriétés technologiques et &at de
4.4.2 La différence maximale de résistance a la
surface
traction entre les extrémites d’une bobine ou d’une
couronne doit être conforme au tableau4 (voir aussi
4.5.1.1 Pour juger de l’uniformité de l’enroulement
. .
5 2)
et de la qualité de I’etat de surface, un fil de diamètre
compris entre OI5 mm et 1,5 mm est soumis à un
La difference de resistance à la traction dans un lot
essai d’enroulement. Le fil, enroule de la manier-e in-
provenant de la même coulee doit être au maximum
diquée en 5.4.2.2 doit presenter une surface parfaite
de 9 % de la resistance minimale.
et un enroulement uniforme des spires.
---------------------- Page: 6 ----------------------
0 ISO
ISO 6931-1:1994(F)

4.5.1.2 Pour évaluer la ductilite et I’etat de surface 4.6.2 La tolerance d’ovalisation, c’est-à-dire la diffe-

on utilise les essais suivants: rente entre le plus grand et le plus petit diametre

d’une même section transversale de fil, ne doit pas
- Essai d’enroulement: diamètre de fil OI3 mm a
dépasser la moitié de la tolerance sur le diametre.
4,O mm.
- Essai de pliage: diametre de fil supérieur a
4.6.3 Les tolerances de longueur des longueurs re-
4,O mm à 10,O mm.
dressees sont:
Pour les spécifications et prescriptions relatives à ces
Diametre inferieur ou égal à OI60 mm: & 20 mm
essais, voir 5.4.2.3.
Diametre supérieur à OI60 mm: -f: 10 mm
4.5.1.3 La surface des fils doit, autant que possible,
D’autres I tolerances peuvent être convenus au mo-
être exempte de rayures, piqûres et autres défauts
‘appel d’of fres et de la commande.
ment de I
superficiels analogues, afin que l’aptitude à l’emploi
ne soit pas affectee de façon notable.
4.5.1.4 Si, pour les fils prévus pour fabriquer des
5 Essam
ressorts extrêmement sollicites, les exigences de
4.5.1 .l à 4.5.1.3 ne sont pas suffisantes, des accords
spéciaux doivent intervenir lors de l’appel d’offres et
de la commande.
5.1 Accord sur les essais et documents de
réception
4.5.2 Santé interne
Les produits doivent être exempts de defauts inter-
5.1.1 On doit prévoir, pour chaque livraison, par ac-
nes susceptibles d’affecter de façon notable leur uti-
cord lors de l’appel d’offres et de la commande,
lisation. Des essais particuliers de vérification de la
l’établissement de l’un des documents de réception
sante interne, par exemple l’essai d’enroulement,
definis dans I’ISO 10474.
peuvent être prévus à la commande.
4.6 Dimensions et tolérances
5.1.2 Si l’accord prévoit un type particulier de
contrôle, celui-ci doit s’effectuer selon les prescrip-
4.6.1 Les tolerances de diametres figurent au ta-
tions indiquées en 5.2 a 5.4.
bleau 5.
Tableau 5 - Tolérances sur le diambtre
5.2 Nombre d’essais
Dimensions en millim&res

Diambtre nominal Tolbrance sur le diambtre On suivra, pour la constitution de l’unite de reception

et le nombre des essais par unite de réception, les
Couronne
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 69314
Deuxiéme édition
1994-07-04
Aciers inoxydables pour ressorts -
Partie 1:
Fils
Stainless steels for Springs -
Part 1: Wire
Numéro de rbfbrence
ISO 6931-l :1994(F)
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 6931=1:1994(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une federation
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de
I’ISO). L’elaboration des Normes internationales est en général confiee aux
comités techniques de I’ISO. Chaque comite membre intéresse par une
étude a le droit de faire partie du comite technique cree a cet effet. Les
organisations internationales, gouvernementales et non gouvernemen-
tales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO colla-
bore etroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI)
en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptes par les comites techniques
sont soumis aux comites membres pour vote. Leur publication comme
Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins des co-
mites membres votants.
La Norme internationale ISO 6931-1 a éte elaborée par le comité techni-
que ISO/TC 17, Acier, sous-comité SC 4, Aciers pour traitements thermi-
ques et aciers alli&.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition
(ISO 6931-1 :1989), dont elle constitue une revision technique.
L’ISO 6931 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre gé-
neral Aciers inoxydables pour ressorts:
- Partie 1: Fils
- Partie 2: Bandes
L’annexe A de la présente partie de I’ISO 6931 est donnee uniquement a
titre d’information.
cp ISO 1994

Droits de reproduction resewés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publi-

cation ne peut être reproduite ni utilisee sous quelque forme que ce soit et par aucun pro-

cédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord

ecrit de I’editeur.
Organisation internationale de normalisation
Case Postale 56 l CH-l 211 Geneve 20 l Suisse
Imprime en Suisse
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 6931-1:1994(F)
NORME INTERNATIONALE 0 ISO
Aciers inoxydables pour ressorts -
Partie 1:
Fils
les plus recentes des normes indiquees ci-aprés. Les
1 Domaine d’application
membres de la CEI et de I’ISO possèdent le registre
des Normes internationales en vigueur à un moment
1.1 La présente partie de I’ISO 6931 s’applique aux
donne.
nuances d’aciers inoxydables corroyés indiquées au
tableau 1, généralement utilisees à I’etat 6croui sous
ISO 377-l : 1989, Prelevement et préparation des
forme de fils de diametre ne dépassant pas 10 mm
échantillons et éprouvettes en aciers corroyes -
environ pour fabriquer des ressorts et des pièces
Partie 1: Échantillons et éprouvettes pour essais mé-
élastiques soumis aux effets de la corrosion et parfois
caniques.
à des températures assez Alevees (voir A.1 en
annexe A).
ISO 377-2: 1989, Prelevement et préparation des
échantillons et éprouvettes en aciers corroyes -
1.2 Outre les aciers indiques au tableau 1, certaines
Partie 2: Échantillons pour la determination de la
nuances d’aciers de I’ISO 683-13 peuvent également
composition chimique.
servir pour la fabrication des ressorts, bien qu’à un

moindre degré. Dans ce cas, leurs caractéristiques ISO 404: 1992, Aciers et produits siderurgiques -

physiques (résistance à la traction, etc.) doivent être Conditions générales techniques de livraison.

convenues entre l’utilisateur et le fournisseur.
ISO 683-l 3: 1986, Aciers pour traitement thermique,
aciers allies et aciers pour decolletage - Partie 13:
1.3 Les livraisons conformes à la presente partie de
Aciers corroyes inoxydables.
I’ISO 6931 doivent également remplir les conditions
générales techniques de livraison de I’ISO 404.
ISO 6892: 1984, Ma teriaux metalliques - Essai de
traction.
2 Références normatives
ISO 7802:1983, Materiaux métalliques - Fils - Essai
Les normes suivantes contiennent des dispositions
d’enroulement.
qui, par suite de la référence qui en est faite, consti-
tuent des dispositions valables pour la présente partie
Aciers et fontes - Vue
ISO/TR 9769: 1991,
de I’ISO 6931. Au moment de la publication, les édi-
d’ensemble des methodes d’analyse disponibles.
tions indiquées etaient en vigueur. Toute norme est

sujette à rbvision et les parties prenantes des accords I SO 10474: 1991, Aciers et produits sidérurgiques -

fondes sur la présente partie de I’ISO 6931 sont invi- Documents de contrôle.
tees à rechercher la possibilité d’appliquer les editions
---------------------- Page: 3 ----------------------
BO 6931=1:1994(F)
3 Rédaction de la commande 4 Exigences
Dans son appel d’offres et sa commande, l’acheteur
doit indiquer les renseignements suivants:
4.1 Mode d’élaboration de l’acier et de
fabrication du produit
a) la quantité désirée;
Sauf accord contraire au moment de la commande, le
b) le diamètre du fil;
mode d’elaboration de l’acier et le mode de fabrication
du produit sont laisses à l’initiative du producteur.
c) le numero de la présente partie de I’ISO 6931
(ISO 6931-I)
4.2 Livraison
d) la nuance d’acier (voir tableau 1);
e) l’état de livraison (voir 4.2.2.1 et 4.2.2.2);
4.2.1 Forme de livraison
f) l’etat de surface (voir 4.2.2.3);
Les fils sont généralement livres en bobines, en cou-
ronnes ou en longueurs coupées. Plusieurs bobines
g) la forme de livraison (voir 4.2.1);
peuvent être livrees emballees ensemble sur un sup-
port.
h) le type requis de document (voir 5.1 .l).
EXEMPLE
4.2.2 État de livraison
- 2 t de fil trefile pour ressort en acier inoxydable de
nuance 1, conforme à I’ISO 6931-1, de 2,00 mm
4.2.2.1 L’etat dans lequel le fil doit être livre doit

de diamètre, à I’etat ecroui (C), de résistance nor- toujours être indique par l’acheteur.

male (NS), revêtu, en bobines; certificat de récep-
Les etats de livraison possibles sont indiques au ta-
tion 3.1 .B suivant ISO 10474,
bleau 2.
L’état revenu (T) de la nuance 3 n’est pas un état de
livraison normal, mais peut être convenu au moment
- 2 t de fil tréfilé pour ressort en acier inoxydable,

2,00 mm, ISO 6931-1, nuance 1, état C, résistance de l’appel d’offres et de la commande. Le revenu peut

NS, revêtu, bobine, document 3.1.B. entraîner une décoloration, voir A.5.2.2.
Tableau 1 - Composition chimique des aciers (analyse de coul6e)
Composition chimiquel)
Nuance d’acier
%(dm)
Nombre Dbsignation C SI Mn Al Cr Mo
max. max. max.
1 X 9 CrNi 18-8 0,lZ 1,5 2,0 - 16,O à 19,O - 6,5 à 9,5
2 X 5 CrNiMo 17-12-2 0,07 1,o 2,0 - 16,5 à 18,5 2,0 à 2,521 10,5 à 13,5
3 X 7 CrNiAl 17-7 0,09 1,o 1,o 0,75 à 1,50 16,O à 18,O 6,5 à 7,531
I I I I I I I I I I
1) Pour toutes les nuances 6 0,045 % (dm) P et < 0,030 % (dm) S.

2) Si la résistance à la corrosion revêt une importance particuliére, on peut s’accorder sur une livraison du type 20a indiqué

dans I’ISO 683-13, les spécifications de la présente partie de I’ISO 6931 étant applicables à la qualité d’acier 2.

3) Lorsqu’il est livré pour déformation à froid, l’acier peut, par accord spécial, également être commandé avec une teneur

en nickel comprise entre 7,00 % (dm) et 8,25 % (dm) Ni.
---------------------- Page: 4 ----------------------
0 ISO
ISO 6931-1:1994(F)

4.2.2.2 Chaque couronne doit se composer d’une Le fil en couronne doit prendre un plé circulaire de

seule longueur de fil enroulee sans brisure. Le fil livre diametre au moins égal à celui de la couronne d’ori-

en bobines ou sur support peut être constitue d’un gine mais ne dépassant pas Il5 fois celui-ci.

maximum de deux longueurs de fil, sur accord au

moment de l’appel d’offres et de la commande. D’autres diametres de plé circulaire peuvent être

convenus au moment de l’appel d’offres et de la
Le fil en bobine doit prendre un plé circulaire de dia-
commande.
metre au moins égal au diametre du fût central de la
bobine, mais ne dépassant pas 2,5 fois celui-ci.

Tableau 2 - Rbsistance B la traction du fil h Mat 6croui (C) et egalement B Mat revenu (T) pour la

nuance 3
Diambtre
ROsistance h la traction, N/mm’ 1) 2) 3) 4) 5) 6)
nominal
Nuance 1 Nuance 2 Nuance 3
État C État C État C État T
Résistance normale (NS) Haute résistance (HS)
mm min. min. min. min. min.
sg 0,20 2 200 2 350 1725 1 975 2 275
> 0,20< 0,30 2150 2 300 1 700 1 950 2 250
> 0,30< 0,40 2 100 2 250 1 675 1 925 2 225
> 0,40< 0,50 2 050 2 200 1 650 1900 2 200
> 0,50< 0,65 2 000 2 150 1 625 1 850 2 150
> 0,65< 0,80 1 950 2100 1 600 1825 2125
> 0,80< 1,00 1 900 2 050 1 575 1800 2100
> l,OO< 1,25 1 850 2 000 1 550 1750 2 050
> 1,25< 1,50 1 800 1 950 1 500 1 700 2 000
> 1,50< 1,75 1 750 1 900 1 450 1 650 1 950
> 1,75< 2,00 1 700 1 850 1 400 1600 1 900
> 2,00< 2,50 1 650 1 750 1 350 1 550 1 850
> 2,506 3,00 1 600 1 700 1 300 1 500 1 800
> 3,00< 3,50 1 550 1 650 1 250 1450 1 750
> 3150~ 4,25 1 500 1 600 1 225 1400 1 700
> 4,25< 5,00 1 450 1 550 1 200 1350 1 650
> 5,00< 6,00 1 400 1 500 1 150 1300 1 550
> 6,00< 7,00 1 350 1 450 -1125 1 250 1 500
> 7,00< 8,50 1 300 1 400 1 075 1200 1 450
> 8,50< 10,OO 1250 1 350 1 050 1 150 1 400
1) Résistance à la traction mesurée sur diamétre réel.

2) Après dressage en barres, la résistance à la traction s’abaisse d’environ 7 %. Un revenu permet de compenser cette

diminution. Le revenu peut engendrer un défaut de rectitude ainsi qu’une décoloration, voir A.5.2.2.

3) Pour les fils soumis à une forte déformation, on peut convenir de valeurs de résistance à la traction plus basses.

4) Voir aussi 4.4.2.
5) Tol&ance sur la rhistance à la traction: + 15 % de la valeur minimale.
6) 1 N/mm* = 1 MPa
---------------------- Page: 5 ----------------------
0 ISO
ISO 6931=1:1994(F) Y
Le fil pour ressorts ne doit pas vriller lorsqu’il est mis
a plat. Cette exigence est consideree comme res-
Tableau 3 - Écarts admissibles de l’analyse sur
pectée pour les fils de diamétre inferieur ou égal a
produit par rapport aux valeurs limites de
5 mm, si les extrémites d’une spire de fil ne présen-
l’analyse de couMe du tableau 1
tent pas de déport axial, I, supérieur à
Teneur maximale admissible Écart
Él&ment
OI20
h l’analyse de couke admissiblel)
% (dm) %(dm)
C g 0,12 + OI01
Si + 0,05
G 110
D est le diametre moyen, en millimètres,
> l,O< Il0 + 0,lO
d’une spire libre;
Mn + 0,03
< 110
est le diamétre, en millimètres, du fil.
> l,O< 2,0 + 0,04
Le plé circulaire et helicoi’dal doit être vérifié confor-
P < 0,045 + 0,005
mement à 5.4.2.4.
S g 0,030 + 0,005
4.2.2.3 L’etat de surface du fil pour ressorts en acier
Al 0,75< Il50 f 0,lO
inoxydable doit être convenu au moment de l’appel
d’offres et de la commande. 16,O < 19,O
Cr f 020
2,0< 2,5
Mo f OIl0
4.3 Composition chimique
Ni 6,0< 10,O f 0,lO
> lO,O< 13,5 f OJ5
4.3.1 La composition chimique des aciers resultant
1) Pour une coulée, l’écart sur un élément dans I’ana-
de l’analyse sur coulee doit être conforme aux spéci-
lyse sur produit ne peut être noté qu’en dessous du
minimum ou au-dessus du maximum de la fourchette
fications du tableau 1.
spécifiée pour l’analyse de coulée, mais jamais dans les
deux directions en même temps.
4.3.2 Les écarts admissibles entre les valeurs spé-
cifiées au tableau 1 et les resultats de l’analyse sur
Tableau 4 - Différence de résistance 21 la
produit figurent au tableau 3.
traction, dans une même bobine ou couronne
Diffhence de histance h
Diamètre du fil d
4.4 Propriétés mécaniques
la traction maximale
N/mm*
4.4.1 La resistance à la traction du fil pour ressorts
100
< L5
à Mat Acroui (C) et a I’etat revenu (T) de nuance 3
> 1,5< 10,o 70
figure au tableau 2.
Le revenu des nuances 1 et 2 augmente également
4.5 Propriétés technologiques, état de
la resistance à la traction mais moins que pour la
surface et santé interne
nuance 3, voir A.2 et figure A.1 .
4.51 Propriétés technologiques et &at de
4.4.2 La différence maximale de résistance a la
surface
traction entre les extrémites d’une bobine ou d’une
couronne doit être conforme au tableau4 (voir aussi
4.5.1.1 Pour juger de l’uniformité de l’enroulement
. .
5 2)
et de la qualité de I’etat de surface, un fil de diamètre
compris entre OI5 mm et 1,5 mm est soumis à un
La difference de resistance à la traction dans un lot
essai d’enroulement. Le fil, enroule de la manier-e in-
provenant de la même coulee doit être au maximum
diquée en 5.4.2.2 doit presenter une surface parfaite
de 9 % de la resistance minimale.
et un enroulement uniforme des spires.
---------------------- Page: 6 ----------------------
0 ISO
ISO 6931-1:1994(F)

4.5.1.2 Pour évaluer la ductilite et I’etat de surface 4.6.2 La tolerance d’ovalisation, c’est-à-dire la diffe-

on utilise les essais suivants: rente entre le plus grand et le plus petit diametre

d’une même section transversale de fil, ne doit pas
- Essai d’enroulement: diamètre de fil OI3 mm a
dépasser la moitié de la tolerance sur le diametre.
4,O mm.
- Essai de pliage: diametre de fil supérieur a
4.6.3 Les tolerances de longueur des longueurs re-
4,O mm à 10,O mm.
dressees sont:
Pour les spécifications et prescriptions relatives à ces
Diametre inferieur ou égal à OI60 mm: & 20 mm
essais, voir 5.4.2.3.
Diametre supérieur à OI60 mm: -f: 10 mm
4.5.1.3 La surface des fils doit, autant que possible,
D’autres I tolerances peuvent être convenus au mo-
être exempte de rayures, piqûres et autres défauts
‘appel d’of fres et de la commande.
ment de I
superficiels analogues, afin que l’aptitude à l’emploi
ne soit pas affectee de façon notable.
4.5.1.4 Si, pour les fils prévus pour fabriquer des
5 Essam
ressorts extrêmement sollicites, les exigences de
4.5.1 .l à 4.5.1.3 ne sont pas suffisantes, des accords
spéciaux doivent intervenir lors de l’appel d’offres et
de la commande.
5.1 Accord sur les essais et documents de
réception
4.5.2 Santé interne
Les produits doivent être exempts de defauts inter-
5.1.1 On doit prévoir, pour chaque livraison, par ac-
nes susceptibles d’affecter de façon notable leur uti-
cord lors de l’appel d’offres et de la commande,
lisation. Des essais particuliers de vérification de la
l’établissement de l’un des documents de réception
sante interne, par exemple l’essai d’enroulement,
definis dans I’ISO 10474.
peuvent être prévus à la commande.
4.6 Dimensions et tolérances
5.1.2 Si l’accord prévoit un type particulier de
contrôle, celui-ci doit s’effectuer selon les prescrip-
4.6.1 Les tolerances de diametres figurent au ta-
tions indiquées en 5.2 a 5.4.
bleau 5.
Tableau 5 - Tolérances sur le diambtre
5.2 Nombre d’essais
Dimensions en millim&res

Diambtre nominal Tolbrance sur le diambtre On suivra, pour la constitution de l’unite de reception

et le nombre des essais par unite de réception, les
Couronne
...

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