ISO 6157-3:1988

Fasteners - Surface discontinuities - Part 3: Bolts, screws and studs for special requirements

Establishes limits for various types of products and applies to these products with: nominal thread diameters of 5 mm and larger, product grades A and B, nominal lengths 1 10 d (or longer if specified), property class 12.9, and property classes 8.8, 9.8, and 10.9 (when specified or agreed); the annex contains a sampling plan.

Éléments de fixation — Défauts de surface — Partie 3: Vis et goujons pour applications particulières

1.1 La présente partie de l'ISO 6157 fixe les limites des divers types de défauts de surface des vis et goujons pour des applications particulières. Elle s'applique aux vis et goujons de diamètre nominal de filetage 5 mm et supérieur ; de grades A et B ; de longueur nominale l de classe de qualité 12.9 ; de classes de qualité 8.8, 9.8 et 10.9 si la norme de produit le spécifie ou par accord entre le fournisseur et le client. 1.2 La présence de défauts de surface dans les limites admises dans le chapitre 3 ne doit cependant pas affecter le respect des valeurs minimales de caractéristiques mécaniques et fonctionnelles spécifiées dans l'ISO 898-1. Lorsque des conditions de tenue en fatigue sont exigées, la tenue en fatigue des vis présentant des défauts ne doit pas être inférieure à celle des vis sans défaut du même lot. NOTES Les figures données en illustration dans

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 20-Jul-1988
• ICS: 21.060.10 - Bolts, screws, studs
• Technical Committee: ISO/TC 2/SC 7 - Reference standards
• Drafting Committee: ISO/TC 2/SC 7 - Reference standards
• Current Stage: 9093 - International Standard confirmed
• Start Date: 31-Oct-2024
• Completion Date: 13-Dec-2025

Overview

ISO 6157-3:1988 - Fasteners: Surface discontinuities - Part 3 covers acceptance limits, inspection and sampling for surface discontinuities specifically in bolts, screws and studs for special requirements. It applies to fasteners with nominal thread diameters of 5 mm and larger, product grades A and B, nominal lengths as specified (document cites nominal lengths “1 10 d” or longer if agreed), and to property class 12.9 and, when specified or agreed, 8.8, 9.8 and 10.9. The standard includes an annex sampling plan for acceptance inspection.

Key topics and technical requirements

• Types of discontinuities defined: forging cracks (including socket-head cracks), raw‑material seams and laps, voids, folds, tool marks, laps on threads, and general damages (dents, nicks, gouges).
• Quantitative limits (examples from the text):
  • Forging/socket cracks: cracks within 0.3t of the bottom of the socket are not permissible; cracks elsewhere in the socket are permissible up to length 0.25 t and depth 0.03 t (0.13 mm max). Peripheral longitudinal cracks up to 0.06 t (1.6 mm max) may be permissible.
  • Seams and laps (raw material): permissible depth = 0.015 d + 0.1 mm; maximum 0.4 mm (d = nominal thread diameter).
  • Voids: depth h ≤ 0.02 d (0.25 mm max); combined area of voids on the bearing face ≤ 5% of the total area.
  • Tool marks: surface roughness in shank/fillet/bearing areas shall not exceed Ra = 3.2 μm (per ISO 468).
  • Laps on threads: laps at thread root or on loaded flank below pitch diameter are prohibited; limited laps on crests allowed (e.g., crest laps ≤ 0.25 H1 or half a turn in specific cases).
• Inspection & evaluation:
  • Non‑destructive random sampling per the annex (sample sizes based on lot size and ISO 2859 special inspection level S‑4).
  • Destructive testing (sectioning) for suspect items; if defects exceed limits, the lot is rejected.
  • Secondary destructive sampling rules apply when defects are found (table‑based sample sizes).

Applications and users

ISO 6157-3 is used by:

• Fastener manufacturers for production quality control and acceptance criteria.
• Purchasing and quality engineers for incoming inspection of bolts, screws and studs with special mechanical/property classes.
• Aerospace, automotive, heavy machinery and other industries requiring stringent fastener integrity where surface discontinuities can affect performance and safety.
• Test labs performing non‑destructive and destructive examinations of fasteners.

Related standards

• ISO 3269 - Acceptance inspection procedures for fasteners (referenced for inspection).
• ISO 468 - Surface texture measurement (used for Ra limits).
• ISO 2859 - Sampling procedures for inspection by attributes (sampling levels referenced).

Keywords: ISO 6157-3, surface discontinuities, fasteners, bolts screws studs, forging cracks, voids, laps, tool marks, sampling plan, inspection, property class 12.9.

Standards Content (Sample)

ISO6157-3:1988 (E)
3.1.5 Forging Cracks in socket head screws
I,
Cause
Cracks in the peripher-y, in the top surface and on the indented Portion (hexagon socket) may occur on the inner
and outer faces due to tut-off of wire section, shear and compressive stress during forging operations and
countersinking of head.
Appearance
Permissible - does not extend more than
half the distance between the periphery of
the head and the socket
Permissible
Not permissible -
connects socket
and edge of head
Permissible
Permissible -
\
Not permissible - potential
intersecting discontinuities
LNot permissible - potential
intersecting discontinuities
Permissible
Permissible
l-
/4-
i
Not permissible
Permissible
_ Not permissible -
connects socket
and edge of head
Permissibled
ISO 6157-3 : 1988 (E)
Appearance
kontinued)
Permissible
r
Not permissible -
potential intersecting
discontinuities
Permissible
- not in area
of key engagement
(bottom of socket)
h
-Not permissible - D
Permissib Ile depths :
transverse discontinuities
in the fillet area
hl < 0,03d$): 0,13 mm max.
h2 G 0,06dk: 1,6 mm max.
0,3 t2’
++- No Cracks permissible
1 I in this area
Permissible
K-Not permissible - bottom
of socket or within 0,3t
1) dk = head diameter
of bottom of socket
2) t= key engagement socket depth

ISO 6157-3 : 1988 (EI
Cracks extending from the socket to the outer face and Cracks with a traverse indicating a potential to intersect
Limits
are not permissible. Cracks within 0,3t of the bottom of the socket are not permissible. Cracks located elsewhere
in the socket are permissible, provided that they do not exceed a length of 0,25t and a depth of 0,03&
(0,13 mm max.).
One Crack in the longitudinal direction with a depth not exceeding 0,03& (OJ3 mm max.) at the head/shank
intersection and on the top of the head is permissible. Longitudinal Cracks with a depth not exceeding 0,06&
(1,6 mm max.) located in the periphery are permissible.
3.2 Raw material seams and taps
A seam or lap is a narrow, generally straight or smooth curved line discontinuity running longitudinally on the thread, shank or head.
Cause Seams and laps are inherent in the raw material from which fasteners are made.
Appearance
Lap or seam, usually straight or
smooth curved line discontinuity
running longitudinally
Limits Permissible depth : 0,015dl) + 0,l mm : 0,4 mm max.
If laps or seams extend into the head, they shall not exceed the permissible limits for width and depth specified
for bursts (see 3.1.3).
1) d = nominal thread diameter

ISO 6157-3 : 1988 EI
3.3 Voids
A void is a shallow pocket or hollow on the surface of a bolt or screw due to non-filling of metal during forging or upsetting.
Cause Voids are produced by marks and impressions due to Chips (shear burrs) or by rust formation on the raw material.
They are not eliminated during forging or upsetting operations.
Appearance
Limits Depth, h, of voids:
h G 0,02dl) : 0,25 mm max.
Area of all voids:
The combined surface area of all voids on the bearing face shall not exceed 5 % of the total area.
1) d = nominal thread diameter

ISO 6157-3 : 1988 (EI
3.4 Felds
A fold is a doubling over of metal which occurs at the surface of the fastener during forging.
Folds are produced by material displacements due to lack of congruence of forms and volumes of the Single
Cause
forging Steps.
Appearance
I
Permissible,
typical “clever
leaf” fold
in non-circular
Permissible, at the intersection
shoulder fastener
‘\ between flange and driving part
Permissible, at
the surface of the
bolt end
Not permissible, fold
Permissible, fold
Permissible, fold
at exterior corner
at exterior corner
Not permissible, fold
at interior corner
Limits Folds at interior corners at or below the bearing surface are not permissible, unless specifically permitted in this
part of ISO 6157 or in the product Standard.
Folds at exterior corners are permissible.
3.5 Tool marks
Tool marks are longitudinal or circumferential grooves of shallow depth.
C
Cause Tool marks are produced by the movement of manufacturing tools over the surface of the bolt or screw.
Appearance
Tool mark
\
Permissible tool mark
from trimming Operation
. I
Limits Tool marks produced by machining in the shank, fillet or bearing surface shall not exceed a surface roughness of
I = 3,2 Pm when tested in accordance with ISO 468.
Ra
ISO 6157-3: 1988 (EI
3.6 Laps on the thread
A lap is a fold-over of metal in the thread. Laps generally show a Pattern of consistency between the same product, that is laps will be
identically located and with the same direction of traverse between all products.
Cause Folds and laps on the thread occur during cold-forming of the thread by rolling.
Appearance
Laps and seams
not permissible
-o---- Load direction
Major diameter
Pitch diame
...

ISO
NORME INTERNATIONALE
6157-3
Première édition
1988-08-01
Corrigée et
réimprimée
1992-07-H
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION
ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION
MEXflYHAPOP,HAR OPrAHM3A~MR Il0 CTAHflAPTM3A~MM
Éléments de fixation - Défauts de surface -
Partie 3 :
Vis et goujons pour applications particulières
Fasteners - Surface discon tinuities -
Part 3: Bolts, screws and studs for special requirements
Numéro de référence
ISO 6157-3 : 1988 (F)
ISO 6157-3 : 1988 (F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale
d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de I’ISO). L’élaboration
des Normes internationales est en général confiée aux comités techniques de I’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 I’ISO participent également aux travaux. LYS0 col-
labore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis
aux comités membres pour approbation, avant leur acceptation comme Normes inter-
nationales par le Conseil de I’ISO. Les Normes internationales sont approuvées confor-
mément aux procédures de I’ISO qui requièrent l’approbation de 75 % au moins des
comités membres votants.
La Norme internationale ISO 6157-3 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 2,
&men ts de fixation.
L’attention des utilisateurs est attirée sur le fait que toutes les Normes internationales
sont de temps en temps soumises à révision et que toute référence faite à une autre
Norme internationale dans le présent document implique qu’il s’agit, sauf indication
contraire, de la dernière édition.
0 Organisation internationale de normalisation, 1988 0
Imprimé en Suisse
NORME INTERNATIONALE ISO 6157-3 : 1988 (FI
Éléments de fixation - Défauts de surface -
Partie 3:
Vis et goujons pour applications particulières
1 Objet et domaine d’application 2 Les schémas représentent dans certains cas une exagération des
défauts pour une meilleure compréhension.
1 .l La présente partie de I’ISO 6157 fixe les limites des divers
types de défauts de surface des vis et goujons pour des applica-
tions particulières.
2 Références
Elle s’applique aux vis et goujons
ISO 468, Rugosité de surface - Paramètres, leurs valeurs et les
règles générales de la dé termina tion des spécifications.
-
de diamètre nominal de filetage 5 mm et supérieur;
- ISO 898-1, Caractéristiques mécaniques des éléments de fixa-
de grades A et B;
tion - Partie 1: Vis et goujons.
-
de longueur nominale Z 4 10d (ou plus sur spécifica-
tien); ISO 2859, Règles et tables d’échantillonnage pour les contrôles
par attributs.
-
de classe de qualité 12.9;
ISO 3269, Éléments de fixation - Contrôle de réception.
-
de classes de qualité 8.8, 9.8 et 10.9 si la norme de
produit le spécifie ou par accord entre le fournisseur et
le client.
3 Types, causes, aspect et limites des défauts
1.2 La présence de défauts de surface dans les limites admi-
de surface
ses dans le chapitre 3 ne doit cependant pas affecter le respect
des valeurs minimales de caractéristiques mécaniques et fonc-
tionnelles spécifiées dans I’ISO 898-l. 3.1 Tapures et criques
Lorsque des conditions de tenue en fatigue sont exigées, la Une tapure est une cassure nette à facettes de la structure cris-
tenue en fatigue des vis présentant des défauts ne doit pas être talline passant à travers les joints de grains et qui peut éventuel-
inférieure à celle des vis sans défaut du même lot.
lement suivre les inclusions de matières étrangères. Ce défaut
est généralement provoqué par une sollicitation excessive du
NOTES métal pendant les opérations de forgeage, formage ou autres,
ou pendant le traitement thermique. Lorsque les pièces sont
1 Les figures données en illustration dans le chapitre 3 ne sont que
soumises à un traitement thermique ultérieur important, les
des exemples. Elles s’appliquent également à d’autres types de vis ou
tapures ou criques sont généralement teintées par l’oxydation.
goujons.
ISO6157-3:1988(F)
3.1.1 Tapures de trempe
Cause
Les tapures de trempe peuvent apparaître pendant la trempe par suite de contraintes excessives provoquées lors de
l’opération. Elles adoptent généralement une trajectoire irrégulière et erratique à la surface de l’élément de fixation.
Apparence
Tapure sur le dessus de tête,
généralement en prolonge-
ment d’une crique sur le
corps ou sur le côté de la tête
Tapure circulaire
Tapure sur un angle
voisine du rayon
Tapure à fond de filet
de la tête
sous tête
A
,---Tawre \ r-
I
!
au sommet
@
i A
L Tapure sur la face d’appui
Tapure dans le rayon
sous tête
A-A
LTapures-
I I
la denture ’
Limites Les tapures de trempe sont interdites quelles que soient leur profondeur, leur longueur ou leur position.
3.1.2 Fissures de forgeage
Cause Les fissures de forgeage peuvent être provoquées par l’opération de cisaillage ou de forgeage et se situent sur le
dessus de la tête des vis.
Apparence
Fissure de forgeage sur le dessus de la tête
Longueur, 1, des fissures de forgeage : Z Q dl)
Limites
Profondeur ou largeur, b, des fissures de forgeage: 6 < 0,04d
NOTE - Les limites fixées des fissures de forgeage ne s’appliquent pas aux vis à tête à six pans creux (voir 3.1.5).
diamètre nominal de filetage
1) d=
ISO 6157-3 : 1988 (FI
3.1.3 Criques de forgeage
Cause -es criques de forgeage peuvent apparaître au forgeage, par exemple sur un pan ou sur un angle de la tête des vis
3 tête hexagonale, ou encore sur le pourtour de I’embase des vis à tête hexagonale à embase, sur la partie cylin-
jrique des vis à tête ronde ou sur la face supérieure de la tête des vis à tête à cuvette.
Apparence
,- Crique de forgeage
Criques
Criques de forgeage ’
Criques de forgeage
\Criques de forgeage
Vis à tête hexagonale
Limites
Aucune crique de forgeage apparaissant sur un pan de vis à tête hexagonale ne doit déboucher sur la surface cir-
culaire du sommet de la tête limitée par le chanfrein, ni sur la face d’appui sous tête. Les criques de forgeage
affectant l’intersection de deux plats ne doivent pas réduire la cote surangles au-delà du minimum spécifié.
Les criques de forgeage sur la face supérieure de la tête des vis à tête à cuvette ne doivent pas avoir une largeur
supérieure à 0,06dl) ou une profondeur dépassant celle de la cuvette.
Vis à tête hexagonale à embase et vis à tête ronde
Les embases des vis à tête hexagonale et la partie cylindrique des vis à tête ronde peuvent présenter des criques
de forgeage aux limites maximales suivantes:
Largeur
0,08d,2) (pour une seule crique);
0,04d, (pour deux criques ou plus, dont une seule peut dépasser 0,08d,).
0,04d
1) d= diamètre nominal de filetage
2) d,= diamètre extérieur de tête ou d’embase
ISO 6157-3 :1988(F)
3.1.4 Fissures de cisaillement
Cause Les fissures de cisaillement peuvent apparaître, par exemple au forgeage, fréquemment sur le pourtour des
éléments à tête ronde ou à embase et sont généralement orientées à 45’ par rapport à l’axe de l’élément. Des
fissures peuvent également apparaître sur les plats des éléments à tête hexagonale.
Apparence
Fissures de cisaillement
Fissure de cisaillement
Fissures de cisaillement
Limites Vis à tête hexagonale
Les limites des fissures de cisaillement apparaissant sur les plats sont les suivantes:
Largeur
G 0,25 mm + 0,020
Profondeur
< 0,04d
Aucune fissure de cisaillement apparaissant sur un pan de vis à tête hexagonale ne doit déboucher sur la surface
circulaire du sommet de la tête limitée par le chanfrein, ni sur la face d’appui sous tête. Les fissures de cisaille-
ment affectant l’intersection de deux plats ne doivent pas réduire la cote surangles au-delà du minimum spécifié.
Les fissures de cisaillement sur la face supérieure de la tête des vis à tête à cuvette ne doivent pas avoir une lar-
geur supérieure à 0,06d2) ou une profondeur dépassant celle de la cuvette.
Vis à tête hexagonale à embase et vis à tête ronde
Les embases des vis à tête hexagonale et la partie cylindrique des vis à tête ronde peuvent présenter des fissures
de cisaillement aux limites maximales suivantes :
Largeur
0,08dc3) (pour une seule fissure);
0,04d, (pour deux fissures ou plus, dont une seule peut dépasser 0,08d,).
1) s= cote surplats
2) d= diamètre nominal de filetage
3) d,= diamètre extérieur de tête ou d’embase

ISO 6157-3 : 1988 (FI
Criques de forgeage dans les vis à tête à six pans creux
3.1.5
.es criques de forgeage peuvent apparaître sur le pourtour, sur le dessus ou sur l’empreinte (six pans creux), à
Zause
intérieur ou à l’extérieur, à la suite du découpage du fil, ou d’efforts de découpage ou de compression pendant
z forgeage ou le formage de la tête.
ipparence
Admissible, ne doit pas s’étendre à plus de la
moitié de la distance entre le pourtour de la
Admissible tête et le six pans creux (empreinte)
Non admissible -
joint l’empreinte au
bord de la tête
Admissible
Non admissible - jonction
possible des deux défauts
Non admissible - jonction
possible des deux défauts
Admissible
r
Admissible
\
/
Non admissible
[Admissible
Non admissible - joint
l’empreinte au bord de
la tête
Admissible --Y
ISO 6157-3 : 1988 (FI
Apparence
(suite)
Admissible
r
Non admissible -
jonction possible
des deux défauts
Admissible - non dans la
zone d’engagement de la
clé (fond de l’empreinte)
h
ti
D
,Non admissible - défauts
transversaux dans la partie
Profondeurs admissibles :
de l’arrondi sous tête
h, < 0,03dkW 0,13 mm max.
h2 < 0,06dk: 1,6 mm max.
0,3 t2'
+-+- Aucune criaue admissible
dans cette ;one
Admissible
\Non admissible : fond de
l’empreinte ou à moins de 0,3r
du fond de l’empreinte
1) dk = diamètre extérieur de tête
2) t = profondeur de la jauge de l’élément d’entraînement

ISO 6157-3 : 1988 0
Limites Les criques s’étendant de l’empreinte à la face extérieure de la tête et les criques transversales pouvant éventuel-
lement se rejoindre ne sont pas admissibles. Les criques à moins de 0,3t du fond de l’empreinte ne sont pas
...