ISO 6157-1:1988

Fasteners - Surface discontinuities - Part 1: Bolts, screws and studs for general requirements

Establishes limits for various types of products and applies also to these products with: nominal thread diameters of 5 mm and larger, product grades A und B, property classes up to and including 10.9; the annex contains a sampling plan.

Éléments de fixation — Défauts de surface — Partie 1: Vis et goujons d'usage général

La présente partie de l'ISO 6157 fixe les limites des divers types de défauts de surface des vis et goujons d'usage général. Elle s'applique aux vis et goujons de diamètre nominal de filetage 5 mm et supérieur ; de grades A et B ; de classe de qualité inférieure ou égale à 10.9, sauf spécification contraire dans la norme de produit, ou accord contraire entre le fournisseur et le client. Les limites des défauts de surface des vis et goujons pour des applications particulières (par exemple assemblage automatique) sont fixées dans l'ISO 6157-3. Si des nécessités techniques exigent un contrôle plus sévère des défauts de surface des vis ou goujons, il convient de le spécifier dans la norme de produit correspondante, ou d'indiquer dans l'appel d'offres et la commande les limites acceptables. 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 I’ISO 898-l. NOTES 1 Les figures données en illustration dans le chapitre 3 ne sont que des exemples. Elles s’appliquent également à d’autres types de vis ou goujons. 2 Les schémas représentent dans certains cas une exagération des défauts pour une meilleure compréhension.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 27-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

Overview

ISO 6157-1:1988 - "Fasteners - Surface discontinuities - Part 1: Bolts, screws and studs for general requirements" defines permissible surface discontinuities and inspection principles for bolts, screws and studs used in general applications. It applies to fasteners with nominal thread diameters of 5 mm and larger, product grades A and B, and property classes up to and including 10.9. The standard establishes limits for defects (cracks, bursts, seams, voids, folds, tool marks, damages) and includes an annex sampling plan for acceptance inspection.

Key topics and technical requirements

• Scope and applicability: Covers bolts, screws and studs for general requirements; special or tighter limits (e.g., for automatic assembly) are covered in ISO 6157-3 or must be specified by purchaser/product standard.
• Types of surface discontinuities: Descriptions and causes of
  • Cracks (including quench cracks - expressly not permitted in any location)
  • Forging cracks and bursts and shear bursts
  • Seams and laps (raw material defects)
  • Voids (non-filled pockets from forging/upsetting)
  • Folds
  • Tool marks
  • Damages (dents, nicks, scrapes)
• Quantitative limits (examples given in the standard):
  • Voids: depth h < 0.02·d (max 0.25 mm); combined void area on a bearing face limited to a fraction of total area.
  • Seams/laps: permissible depth up to 0.03·d.
  • Tool marks: surface roughness not to exceed Ra = 3.2 μm (per ISO 468).
  • Forging/shear bursts: width limits specified relative to nominal or head diameter (e.g., 0.06·d on some hex heads, 0.08·d or 0.04·d for circular heads depending on count).
  • Quench cracks: prohibited at any depth, length or location.
  • For some defect types the standard provides formulae tied to the nominal thread diameter - see ISO 6157-1 for exact expressions.
• Inspection and evaluation:
  • Non‑destructive visual/ND testing per sampling plan (annex table for sample sizes).
  • Destructive testing (sectioning at 90° through worst defects) if non‑destructive inspection finds suspect parts.
  • Acceptance criteria: lots are rejected if certain defects exceed allowed limits (e.g., quench cracks, folds at interior corners).

Applications and users

ISO 6157-1 is used by:

• Fastener manufacturers and heat‑treatment shops (quality control and process validation)
• Purchasing and procurement teams specifying acceptance criteria
• Inspection laboratories and QA/quality engineers in automotive, aerospace, heavy machinery, construction and general manufacturing
• OEMs and assemblers concerned about functional integrity and automatic assembly compatibility

Related standards

• ISO 468 - Surface roughness parameters
• ISO 898-1 - Mechanical properties of fasteners
• ISO 2859 - Sampling procedures (inspection levels)
• ISO 3269 - Fastener acceptance inspection
• ISO 6157-3 - Surface discontinuities for special requirements

For exact dimensional ratios, inspection tables and complete acceptance rules consult the full ISO 6157-1:1988 document.

Standards Content (Sample)

ISO
INTERNATIONAL STANDARD
6157-1
First edition
1988-08-01
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION
ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION
MEXAYHAPOAHAfl OPTAHM3A~MR l-l0 CTAH~APTM3A~MM
Fasteners - Surface discontinuities -
Part 1:
Bolts, screws and studs for general requirements
L%men ts de fixation - Defau ts de surface -
Partie 7: Boulons, vis et goujons d’usage g&Gral
Reference number
ISO6157-1 :1988 EI
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. Esch 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, govern-
mental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO
collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all
matters of electrotechnical standardization.
Draft International Standards adopted by the technical committees are circulated to
the member bodies for approval before their acceptance as International Standards by
the ISO Council. They are approved in accordance with ISO procedures requiring at
least 75 % approval by the member bodies voting.
International Standard ISO 6157-1 was prepared by Technical Committee ISO/TC 2,
Fasteners.
Users should note that all International Standards undergo revision from time to time
and that any reference made herein to any other International Standard implies its
latest edition, unless othetwise stated.
International Organkation for Standardkation, 1988
Printed in Switzerland
ISO 6157-1 : 1988 (E)
INTERNATIONAL STANDARD
Fasteners - Surface discontinuities -
Part 1:
Bolts, screws and studs for general requirements
1 Scope and field of application NOTES
1 The figures in clause 3 are examples only. They apply correspond-
ingly also to other types of bolts, screws and studs.
1.1 This part of ISO 6157 establishes limits for various types
2 The individual figures show the surface discontinuities exaggerated
of surface discontinuities on bolts, screws and studs for general
in some cases for clarity.
requirements.
lt applies to bolts, screws and studs with
2 References
-
nominal thread diameters 5 mm and larger;
ISO 468, Sutface roughness - Parameters, their values and
general rules for specifying requiremen ts.
-
product grades A and B;
ISO 898-1, Mechanical properties of fasteners - Part 1: Bolts,
- screws and studs.
property classes up to and including 10.9, unless other-
wise specified in product Standards or agreed between
ISO 2859, Sampling procedures and tables for inspection b y
supplier and purchaser.
a ttribu tes.
ISO 3269, Fasteners - Acceptance inspection.
1.2
Limits for surface discontinuities on bolts, screws and
studs for special requirements (e.g. automatic assembly) are
laid down in ISO 6157-3. When the engineering requirements
3 Types, Causes, appearance and limits
of the application necessitate that sur-face discontinuities on
of surface discontinuities
bolts, screws and studs be more closely controlled, it should be
specified in the respective product Standard, or the purchaser
shall specify the applicable limits in the inquiry and purchase 3.1 Cracks
Order.
A Crack is a clean (crystalline) fracture passing through or
across the grain boundaries and may possibly follow inclusions
1.3
Where the permissible limits for surface discontinuities of foreign elements. Cracks are normally caused by overstress-
indicated in clause 3 occur, the minimum values for the
ing the metal during forging or other forming operations, or
mechanical and functional properties specified in ISO 898-1 during heat treatment. Where Parts are subjected to significant
should still be met.
reheating, Cracks usually are discoloured by scale.

ISO6157-1:1988(E)
3.1.1 Quench Cracks
Cause Quench Cracks may occur during hardening due to excessively high thermal and transformation Stresses. Quench
Cracks usually follow an irregular and erratic course on the sut-face of the fastener.
Appearance
Quench Crack across top
of head. Usually an
Quench Crack circum-
extension of Crack in
Quench Crack
shank or side of head
at corner of head
uench Crack at root
K Longitudinal quench Crack
Quench Crack across washer face
and to depth of washer face thickness
Quench Crack extending
radially into fillet
A-A
‘Quench Crack’
at root
Limits Quench Cracks of any depth, any length, or in any location are not permitted.
3.1.2 Forging Cracks
Cause Forging Cracks may occur during the tut-off or forging operations and are located on the top of the head of
screws and bolts and on the raised periphery of indented head bolts and screws.
Appearance
Forging Crack on top of head
Limits Length, 1, of forging Cracks : 1 < dl)
Depth or width, b, of forging Cracks: b 6 0,04d
1) d= nominal thread diameter
ISO 6157-1 : 1988 (EI
3.1.3 Forging bursts
Cause Forging bursts may occur for example during forging on the flats or corners of the heads of bolts and screws, at
the periphery of flanged or circular head products or on the raised periphery of indented head bolts and screws.
Appearance
Forging burst
Limits Hexagon head screws
No forging burst in the flats of hexagon bolts and screws shall extend into the crown circle on the top of the head
surface (chamfer circle) or into the underhead bearing surface. Forging bursts occurring at the intersection of
two wrenching flats shall not reduce the width across corners below the specified minimum.
Forging bursts in the raised periphery of indented head bolts and screws shall not exceed a width of 0,06dl) or
have a depth extending below the indented Portion.
Circular head screws
Flanges of bolts and screws and peripheries of circular head screws may have forging bursts, but they shall not
exceed the following limits :
Width of forging bursts:
0,08d,*) (with only one forging hurst);
0,04d, (with two or more forging bursts, one of which may extend to 0,08d,L
1) d= nominal thread diameter
2) d,= head or flange diameter

ISO6157=1:1988(E)
3.1.4 Shekr bursts
Cause Shear bursts may occur, for example during forging, frequently at the periphery of products having circular or
flanged heads, and are located at approximately 45’ to the product axis.
Shear bursts may also occur on the sides of hexagon head products.
Appearance
S hear bursts
* Shear bursts
Limits Hexagon head screws
No shear burst in the flats of hexagon bolts and screws shall extend into the crown circle on the top of the head
surface (chamfer circle) or into the underhead bearing surface. Shear bursts, occurring at the intersection of two
wrenching flats, shall not reduce the width across corners below the specified minimum.
She
...

ISO
NORME INTERNATIONALE
6157-l
Première édition
1988-08-01
Corrigée et
réimprimée
1992-07-H
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION
ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION
MEXAYHAPOAHAR OPrAHM3A~MR fl0 CTAHAAPTM3Ai#lM
Éléments de fixation - Défauts de surface -
Partie 1 :
Vis et goujons d’usage général
Surface discon tinuities -
Fasteners -
Part 1: Bolts, screws and studs for general requirements
.
Numéro de référence
ISO 6157-1 : 1988 (F)
ISO 6157-l : 1988 (FI
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 6157-1 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 2,
&émen 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-l : 1988 (F)
Éléments de fixation - Défauts de surface -
Partie 1 :
Vis et goujons d’usage général
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 d’usage général.
2 Références
Elle s’applique aux vis et goujons
Paramètres, leurs valeurs et les
ISO 468, Rugosité de surface -
-
de diamètre nominal de filetage 5 mm et supérieur; règles générales de la dé termina tion des spécifications.
- de grades A et B;
ISO 898-1, Caractéristiques mécaniques des éléments de fixa-
tion - Partie 7: Vis et goujons.
-
de classe de qualité inférieure ou égale à 10.9, sauf spé-
cification contraire dans la norme de produit, ou accord
ISO 2859, Règles et tables d’échantillonnage pour les contrôles
contraire entre le fournisseur et le client.
par attributs.
1.2 Les limites des défauts de surface des vis et goujons pour
ISO 3269, Éléments de fixation - Contrôle de réception.
des applications particulières (par exemple assemblage automa-
tique) sont fixées dans I’ISO 6157-3. Si des nécessités techni-
ques exigent un contrôle plus sévère des défauts de surface des
3 Types, causes, aspect et limites des défauts
vis ou goujons, il convient de le spécifier dans la norme de pro-
duit correspondante, ou d’indiquer dans l’appel d’offres et la de surface
commande les limites acceptables.
3.1 Tapures et criques
1.3 La présence de défauts de surface dans les limites admi-
ses dans le chapitre 3 ne doit cependant pas affecter le respect
Une tapure est une cassure nette à facettes de la structure cris-
des valeurs minimales de caractéristiques mécaniques et fonc-
talline passant à travers les joints de grains et qui peut éventuel-
tionnelles spécifiées dans I’ISO 898-l.
lement suivre les inclusions de matiéres 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.
ISO6157-19988 (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
Tapure circulaire
Tapure sur un angle
corps ou sur le côté de la tête
voisine du rayon
de la tête
sous tête r ,----Tawre à fond de filet \ A
au
i\- ~~~~~rsale \
WL
Tapure longitudinale
L
Tapure sur la face d’appui
Tapure dans le rayon
sous tête
A-A
/- Tapures
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 et sur la face supérieure de la tête des vis à tête à cuvette.
Apparence
Fissure de forgeage sur le dessus de la I
tête-/
Limites Longueur, 1, des fissures de forgeage: I G dl)
Profondeur ou largeur, 6, des fissures de forgeage: b < 0,04d
1) d = diamètre nominal de filetage
ISO 6157-1 : 1988 (FI
3.1.3 Criques de forgeage
Les criques de forgeage peuvent apparaître au forgeage, par exemple sur un pan ou sur un angle de la tête des vis
Cause
à tête hexagonale, ou encore sur le pourtour de I’embase des vis à embase, sur la partie cylindrique des vis à tête
ronde ou sur la face supérieure de la tête des vis à tête à cuvette.
Apparence
Crique 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 0,060 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,).
1) d= diamètre nominal de filetage
2) d,= diamètre extérieur de tête ou d’embase
ISO 6157-l : 1988 (FI
3.1.4 Fissures de cisaillement
Cause Les fissures de cisaillement peuvent apparaître, par exemple au forgeage, fréquemment sur le pourtour des élé-
ments à tête ronde ou à embase et sont généralement orientées à 45’ par rapport à l’axe de l’élément. Des fissu-
res peuvent également apparaître sur les plats des éléments à tête hexagonale.
Apparence
Fissures
de cisaillement
Fissure de cisaillement
/
m-0
Fissures de cisaillement
Vis à tête hexagonale
Limites
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 0,06dl) ou une profondeur dépassant celle de la cuvette.
Vis à tête hexagonale à embase et vis
...