ISO/DIS 4042

Fasteners -- Electroplated coating systems

Fixations -- Systèmes de revêtements électrolytiques

Standards Content (sample)

DRAFT INTERNATIONAL STANDARD
ISO/DIS 4042
ISO/TC 2/SC 14 Secretariat: DIN
Voting begins on: Voting terminates on:
2019-11-13 2020-02-05
Fasteners — Electroplated coating systems
Fixations — Systèmes de revêtements électrolytiques
ICS: 21.060.01
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This document is circulated as received from the committee secretariat.
FOR COMMENT AND APPROVAL. IT IS
THEREFORE SUBJECT TO CHANGE AND MAY
NOT BE REFERRED TO AS AN INTERNATIONAL
STANDARD UNTIL PUBLISHED AS SUCH.
IN ADDITION TO THEIR EVALUATION AS
ISO/CEN PARALLEL PROCESSING
BEING ACCEPTABLE FOR INDUSTRIAL,
TECHNOLOGICAL, COMMERCIAL AND
USER PURPOSES, DRAFT INTERNATIONAL
STANDARDS MAY ON OCCASION HAVE TO
BE CONSIDERED IN THE LIGHT OF THEIR
POTENTIAL TO BECOME STANDARDS TO
WHICH REFERENCE MAY BE MADE IN
Reference number
NATIONAL REGULATIONS.
ISO/DIS 4042:2019(E)
RECIPIENTS OF THIS DRAFT ARE INVITED
TO SUBMIT, WITH THEIR COMMENTS,
NOTIFICATION OF ANY RELEVANT PATENT
RIGHTS OF WHICH THEY ARE AWARE AND TO
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ISO/DIS 4042:2019(E)
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ISO/DIS 4042:2019(E)
Contents Page

Foreword ..........................................................................................................................................................................................................................................v

Introduction ................................................................................................................................................................................................................................vi

1 Scope ................................................................................................................................................................................................................................. 1

2 Normative references ...................................................................................................................................................................................... 1

3 Terms and definitions ..................................................................................................................................................................................... 2

4 General characteristics of the coating ............................................................................................................................................ 2

4.1 Coating metals or alloys and main purposes ................................................................................................................ 2

4.2 Build-up of basic electroplated coating systems ....................................................................................................... 3

4.3 Coating systems and coating processes............................................................................................................................. 4

4.4 Internal hydrogen embrittlement........................................................................................................................................... 4

4.4.1 General...................................................................................................................................................................................... 4

4.4.2 Fasteners with hardness below 360 HV ...................................................................................................... 5

4.4.3 Fasteners with hardness equal to and above 360 HV and up to 390 HV ......................... 5

4.4.4 Fasteners with hardness above 390 HV ....................................................................................................... 5

4.4.5 Fasteners in accordance with ISO 898-1, ISO 898-2 and ISO 898-3 ................................... 6

4.4.6 Baking and test requirements for case-hardened and tempered screws ....................... 7

4.4.7 Work-hardened fasteners ......................................................................................................................................... 8

4.4.8 Fasteners with bainitic structure ...................................................................................................................... 8

4.5 Baking ............................................................................................................................................................................................................. 8

5 Corrosion protection and testing ........................................................................................................................................................ 9

5.1 General ........................................................................................................................................................................................................... 9

5.2 Neutral salt spray test (NSS) for zinc based coating systems ......................................................................... 9

5.3 Sulfur dioxide test (Kesternich test) .................................................................................................................................10

5.4 Bulk handling, automatic processes such as feeding and/or sorting, storage and

transport .................. ..................................................................................................................................................................................11

6 Dimensional requirements and testing .....................................................................................................................................11

6.1 General ........................................................................................................................................................................................................11

6.2 Fasteners with ISO metric thread ........................................................................................................................................12

6.2.1 Coating thickness .........................................................................................................................................................12

6.2.2 Gaugeability and assemblability .....................................................................................................................12

6.3 Other fasteners ....................................................................................................................................................................................13

6.4 Test methods for thickness determination ..................................................................................................................13

7 Mechanical and physical properties and testing ..............................................................................................................15

7.1 General ........................................................................................................................................................................................................15

7.2 Appearance .............................................................................................................................................................................................15

7.3 Corrosion resistance related to temperature ............................................................................................................15

7.4 Torque/clamp force relationship .........................................................................................................................................15

7.5 Determination of hexavalent chromium ........................................................................................................................15

8 Applicability of tests ......................................................................................................................................................................................15

8.1 General ........................................................................................................................................................................................................15

8.2 Tests mandatory for each lot ...................................................................................................................................................15

8.3 Tests for in-process control.......................................................................................................................................................16

8.4 Tests to be performed when specified by the purchaser .................................................................................16

9 Designation system .........................................................................................................................................................................................16

9.1 General ........................................................................................................................................................................................................16

9.2 Designation of electroplated coating systems for the order .........................................................................17

9.3 Examples of designation of hexavalent chromium free electroplated coating

systems for fasteners ......................................................................................................................................................................18

9.4 Designation of fasteners with electroplated coating systems for labelling .....................................19

10 Ordering requirements for electroplating .............................................................................................................................19

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ISO/DIS 4042:2019(E)

11 Storage conditions ...........................................................................................................................................................................................20

Annex A (informative) Design aspects and assembly of coated fasteners ..................................................................21

Annex B (informative) Hydrogen embrittlement consideration ..........................................................................................29

Annex C (informative) Corrosion protection related to zinc coatings with chromate

conversion coatings ........................................................................................................................................................................................33

Annex D (informative) Coating thickness and thread clearance for ISO metric screw threads ...........34

Annex E (informative) Coating systems tested in accordance with ISO 9227, NSS —

Evaluation of cabinet corrosivity for the neutral salt spray test .....................................................................42

Annex F (informative) Obsolete designation codes for electroplated coating systems on

fasteners according to ISO 4042:1999 ........................................................................................................................................52

Bibliography .............................................................................................................................................................................................................................55

iv © ISO 2019 – All rights reserved
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ISO/DIS 4042:2019(E)
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

electrotechnical standardization.

The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are

described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the

different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the

editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www .iso .org/directives).

Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of

patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of

any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or

on the ISO list of patent declarations received (see www .iso .org/patents).

Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not

constitute an endorsement.

For an explanation on the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and

expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the

World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT) see the following

URL: www .iso .org/iso/foreword .html.

This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 2, Fasteners, Subcommittee SC 14, Surface

coatings.

This fourth edition cancels and replaces the third edition (ISO 4042:2018), which has been technically

revised. The main changes compared to the previous edition are as follows:

— introduction of a statement in Clause 1 (Scope) that requirements of ISO 4042 for electroplated

fasteners supersede other general ISO standards dealing with electroplating;
— extension of the scope to all threaded fasteners;
— all references to ISO 2081 and ISO 19598 removed;

— improvement of the descriptions of the reference test areas (including Figure 2) in 6.4.

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ISO/DIS 4042:2019(E)
Introduction

ISO 4042:1999 was completely revised to take into account new developments related to hexavalent

chromium free passivations, application of sealants and top coats, requirements for functional

properties as well as results of research work to minimize the risk of hydrogen embrittlement, and the

revision was published in 2018.

The last editions of ISO 2081 (2018) as well as ISO 19598 (2016), which are general standards for

electroplating, are not adequate to cover the requirements for electroplated fasteners dealt with in

ISO 4042, especially with regards to hydrogen embrittlement and baking. Therefore a new revision was

necessary to delete all references to these two standards to avoid any contradictions.

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DRAFT INTERNATIONAL STANDARD ISO/DIS 4042:2019(E)
Fasteners — Electroplated coating systems
1 Scope

This document specifies requirements for steel fasteners with electroplated coatings and coating

systems. The requirements related to dimensional properties also apply to fasteners made of copper or

copper alloys.

It also specifies requirements and gives recommendations to minimize the risk of hydrogen

embrittlement; see 4.4 and Annex B.

It mainly applies to fasteners with zinc and zinc alloy coating systems (zinc, zinc-nickel, zinc-iron) and

cadmium, primarily intended for corrosion protection and other functional properties:

— with or without conversion coating;
— with or without sealant;
— with or without top coat;

— with or without lubricant (integral lubricant and/or subsequently added lubricant).

Specifications for other electroplated coatings and coating systems (tin, tin-zinc, copper-tin, copper-

silver, copper, silver, copper-zinc, nickel, nickel-chromium, copper-nickel, copper-nickel-chromium)

are included in this document only for dimensional requirements related to fasteners with ISO metric

threads.

The requirements of this document for electroplated fasteners supersede other general ISO standards

dealing with electroplating.

This document applies to bolts, screws, studs and nuts with ISO metric thread, to other threaded

fasteners and to non-threaded fasteners such as washers, pins, clips and rivets.
Information for design and assembly of coated fasteners is given in Annex A.

This document does not specify requirements for properties such as weldability or paintability.

2 Normative references

The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content

constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For

undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.

ISO 1456, Metallic and other inorganic coatings — Electrodeposited coatings of nickel, nickel plus

chromium, copper plus nickel and of copper plus nickel plus chromium

ISO 1463, Metallic and oxide coatings — Measurement of coating thickness — Microscopical method

ISO 1502, ISO general-purpose metric screw threads — Gauges and gauging

ISO 1891-2, Fasteners — Terminology — Part 2: Vocabulary and definitions for coatings

ISO 2082, Metallic and other inorganic coatings — Electroplated coatings of cadmium with supplementary

treatments on iron or steel
ISO 2093, Electroplated coatings of tin — Specification and test methods
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ISO/DIS 4042:2019(E)

ISO 2177, Metallic coatings — Measurement of coating thickness — Coulometric method by anodic

dissolution

ISO 2178, Non-magnetic coatings on magnetic substrates — Measurement of coating thickness —

Magnetic method

ISO 3231, Paints and varnishes — Determination of resistance to humid atmospheres containing sulfur dioxide

ISO 3497, Metallic coatings — Measurement of coating thickness — X-ray spectrometric methods

ISO 3613:2010, Metallic and other inorganic coatings — Chromate conversion coatings on zinc, cadmium,

aluminium-zinc alloys and zinc-aluminium alloys — Test methods

ISO 4521, Metallic and other inorganic coatings — Electrodeposited silver and silver alloy coatings for

engineering purposes — Specification and test methods

ISO 6988, Metallic and other non organic coatings — Sulfur dioxide test with general condensation of

moisture
ISO 8991, Designation system for fasteners
ISO 9227, Corrosion tests in artificial atmospheres — Salt spray tests

ISO 15330, Fasteners — Preloading test for the detection of hydrogen embrittlement — Parallel bearing

surface method

ISO 15726, Metallic and other inorganic coatings — Electrodeposited zinc alloys with nickel, cobalt or iron

ISO 16047, Fasteners — Torque/clamp force testing
ISO 16228, Fasteners — Types of inspection documents

ISO 21968, Non-magnetic metallic coatings on metallic and non-metallic basis materials — Measurement

of coating thickness — Phase-sensitive eddy-current method

ASME B18.6.3, Machine Screws, Tapping Screws, and Metallic Drive Screws (Inch Series)

3 Terms and definitions

For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 1891-2 and the following apply.

ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:

— ISO Online browsing platform: available at https: //www .iso .org/obp
— IEC Electropedia: available at http: //www .electropedia .org/
3.1
reference panel

reference material that is to be exposed to check the corrosivity level of the test cabinet used for

fastener testing
4 General characteristics of the coating
4.1 Coating metals or alloys and main purposes

Electroplated coating systems for steel fasteners are primarily applied for corrosion protection and

functional properties, such as torque/clamp force relationship.

In addition, other functional properties or decorative properties can be specified; see Annex A.

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ISO/DIS 4042:2019(E)

Commonly used electroplated coatings for fasteners are given in Table 1 in relation with their main

purposes. Additional information, such as designation or decorative aspects, can be found in other

relevant ISO standards listed in the last column of Table 1.

Table 1 — Electroplated coatings in accordance with their main purposes and related

ISO standards
Coating metal(s)
Main purpose of
Nature ISO standard
the coating for
Symbol Element
Zn Zinc Metal P/D/F —
ZnNi Zinc-nickel Alloy P/D/F ISO 15726
ZnFe Zinc-iron Alloy P/D/F ISO 15726
Cd Cadmium Metal P/F ISO 2082
Ni Nickel Metal D/F ISO 1456
Ni+Cr Nickel+chromium Multi-layer D ISO 1456
Cu+Ni Copper+nickel Multi-layer D ISO 1456
Cu+Ni+Cr Copper+-nickel+chromium Multi-layer D ISO 1456
CuZn Brass Alloy D —
CuSn Copper-tin (bronze) Alloy F —
Cu Copper Metal F/D —
Ag Silver Metal F/D ISO 4521
CuAg Copper-silver Alloy F —
Sn Tin Metal F ISO 2093
SnZn Tin-zinc Alloy F/P —
P corrosion protection
F functional properties
D decorative properties (colour, aspect)

Cadmium is restricted or prohibited for many applications (remaining cadmium users are predominantly military and

aerospace industries).
4.2 Build-up of basic electroplated coating systems
Figure 1 shows basic electroplated coating systems.
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ISO/DIS 4042:2019(E)
Key
1 only metal layer(s)
2 metal layer(s) + conversion coating
3 metal layer(s) + conversion coating + additional lubricant
4 metal layer(s) + conversion coating + sealant/top coat
5 metal layer(s) + conversion coating + sealant/top coat + additional lubricant
Figure 1 — Basic electroplated coating systems (schematic)

A conversion coating increases corrosion protection on zinc, zinc alloys and cadmium coatings. It may

be a passivation (chromium VI free) or a chromatation (chromium VI containing). The conversion

coating can also provide better adhesion for additional layer(s) and/or additional colour/paint.

An additional sealant/top coat (with or without integral lubricant) may be chosen to increase corrosion

resistance and to achieve other specific properties (e.g. torque/clamp force properties, resistance to

chemicals, mechanical resistance, aspect, colour, thermal stability, increased electrical resistance, UV

radiation resistance). The selection of the nature of a sealant or top coat should be based on desired

additional properties.

An additional lubricant may be applied to adjust or amend the torque/clamp force relationship.

4.3 Coating systems and coating processes

The type and geometry of the fasteners should be considered when selecting a coating system and the

related coating process (see Annex A) as well as hydrogen embrittlement considerations (see Annex B).

The electroplating process shall be under control, in accordance with a recognized standard and/or a

specification by agreement with the customer.
4.4 Internal hydrogen embrittlement
4.4.1 General
If the three following conditions are concurrently present for fasteners:

— with high tensile strength or hardness or which have been case-hardened and tempered or cold

worked to high hardness,
— which are under tensile stress,
— which have absorbed hydrogen,
there is a risk of Internal Hydrogen Embrittlement (IHE), see annex B.

The susceptibility to IHE increases with increasing hardness of the fastener material. Appropriate

measures for prevention of IHE for quenched and tempered fasteners depending on hardness are

4 © ISO 2019 – All rights reserved
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ISO/DIS 4042:2019(E)

specified in Table 2. For fasteners in accordance with ISO 898-1, ISO 898-2 and ISO 898-3, Tables 3, 4

and 5 apply.

Table 2 — Measures related to IHE for quenched and tempered fasteners with regard to

hardness
360 HV 390 HV
A B C
No supplemental process veri- Supplemental process verifica-
Supplemental process verification and/or
fication or product testing with tion and/or product testing with
product testing with regard to IHE
regard to IHE regard to IHE
AND AND
No baking necessary Baking Baking
(at the choice of the fastener manufacturer) (baking temperature and dura-
tion shall be specified)
See 4.4.2 See 4.4.3 and B.6 See 4.4.4 and B.6
4.4.2 Fasteners with hardness below 360 HV

When electroplating fasteners with specified maximum hardness below 360 HV (A in Tables 2, 3, 4

and 5), no supplemental process verification with regard to IHE and no baking are necessary.

4.4.3 Fasteners with hardness equal to and above 360 HV and up to 390 HV

When electroplating fasteners with specified maximum hardness equal to and above 360 HV and up to

and including 390 HV (B in Tables 2, 3, 4 and 5), baking is not required provided supplemental process

verification and/or product testing with regard to IHE have been performed. However, the purchaser is

free to require baking generally.

For fasteners in this specified hardness range, electroplating does not pose a risk of IHE. In case of a

failure in a product test, it cannot be assumed that baking the parts would have prevented such failure:

the metallurgical and physical conditions of the fastener material should be investigated for non-

conformances. For more information, see B.4.
4.4.4 Fasteners with hardness above 390 HV

When electroplating fasteners with specified maximum hardness above 390 HV (C in Tables 2, 3 and 5),

baking is required; see B.4 for minimum recommended baking temperature and duration.

The following exemptions apply:

— for fasteners which are not specified to be under tensile stress by design or standard (e.g. set screws

in accordance with ISO 898-5), baking is not required (see B.2),

— induction hardened ends (e.g. for thread forming screws) shall not be considered for determining

measures related to IHE in relation to Table 2, because they are normally not subjected to tensile

stress provided that the end protrudes through the mating thread.

For alkaline zinc-nickel electroplatings (and nickel content from 12 % to 16 %), it is possible to avoid

baking because of low risk of IHE (see B.3). The decision not to carry out baking shall be based on

testing (see B.6) and be agreed between the supplier and the purchaser.

NOTE For acid zinc-nickel electroplatings, studies have shown similar benefits as for alkaline zinc-nickel

electroplating, however more data is necessary with regard to baking avoidance.
© ISO 2019 – All rights reserved 5
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ISO/DIS 4042:2019(E)
4.4.5 Fasteners in accordance with ISO 898-1, ISO 898-2 and ISO 898-3

For fasteners in accordance with ISO 898-1, ISO 898-2 and ISO 898-3, Tables 3, 4 and 5 apply.

Table 3 — Measures related to IHE for fasteners in accordance with ISO 898-1
Property class
Bolts, screws and studs in
≤ 9.8 10.9 12.9 and 12.9
accordance with ISO 898-1
A B C
No supplemental process Supplemental process ver- Supplemental process ver-
verification or product ification and/or product ification and/or product

Measures related testing with regard to IHE testing with regard to IHE testing with regard to IHE

to IHE
AND OR AND
No baking necessary Baking Baking a
Baking temperature and
At the choice of the fasten-
— duration shall be specified
er manufacturer
(see also B.4)
See 4.4.2 See 4.4.3 and B.6 See 4.4.4 and B.6

For alkaline zinc-nickel electroplatings (and nickel content from 12 % to 16 %), the decision not to carry

out baking shall be based on testing (see B.6) and be agreed between the supplier and the purchaser.

Table 4 — Measures related to IHE for nuts in accordance with ISO 898-2
Property class
≤ 12
Nuts in accordance with
Nuts with specified maximum Nuts with specified maximum
ISO 898-2
hardness < 360 HV hardness ≥ 360 HV
A B
No supplemental process verification Supplemental process verification
with regard to IHE
AND
No baking necessary
Measures related to IHE
Baking
At the choice of the fastener
manufacturer
See 4.4.2 See 4.4.3
Only:
— for regular nuts (style 1) with fine pitch thread, property class 10, and

— for high nuts (style 2) with fine pitch thread, property class 12, and diameters above 16 mm.

6 © ISO 2019 – All rights reserved
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ISO/DIS 4042:2019(E)
Table 5 — Measures related to IHE for flat washers in accordance with ISO 898-3
Property class
Flat washers in accordance
≤ 200HV 300HV 380HV
with ISO 898-3
A B C
Supplemental process
No supplemental process Supplemental process veri-
verification with regard
verification fication with regard to IHE
to IHE
AND OR
AND
Measures related
No baking necessary Baking
to IHE
Baking a
Baking tem
...

PROJET DE NORME INTERNATIONALE
ISO/DIS 4042
ISO/TC 2/SC 14 Secrétariat: DIN
Début de vote: Vote clos le:
2019-11-14 2020-02-06
Fixations — Systèmes de revêtements électrolytiques
Fasteners — Electroplated coating systems
ICS: 21.060.01
CE DOCUMENT EST UN PROJET DIFFUSÉ POUR
OBSERVATIONS ET APPROBATION. IL EST DONC
SUSCEPTIBLE DE MODIFICATION ET NE PEUT

Le présent document est distribué tel qu’il est parvenu du secrétariat du comité.

ÊTRE CITÉ COMME NORME INTERNATIONALE
AVANT SA PUBLICATION EN TANT QUE TELLE.
OUTRE LE FAIT D’ÊTRE EXAMINÉS POUR
ÉTABLIR S’ILS SONT ACCEPTABLES À DES
FINS INDUSTRIELLES, TECHNOLOGIQUES ET
COMMERCIALES, AINSI QUE DU POINT DE VUE TRAITEMENT PARALLÈLE ISO/CEN
DES UTILISATEURS, LES PROJETS DE NORMES
INTERNATIONALES DOIVENT PARFOIS ÊTRE
CONSIDÉRÉS DU POINT DE VUE DE LEUR
POSSIBILITÉ DE DEVENIR DES NORMES
POUVANT SERVIR DE RÉFÉRENCE DANS LA
RÉGLEMENTATION NATIONALE.
Numéro de référence
LES DESTINATAIRES DU PRÉSENT PROJET
ISO/DIS 4042:2019(F)
SONT INVITÉS À PRÉSENTER, AVEC LEURS
OBSERVATIONS, NOTIFICATION DES DROITS
DE PROPRIÉTÉ DONT ILS AURAIENT
ÉVENTUELLEMENT CONNAISSANCE ET À
FOURNIR UNE DOCUMENTATION EXPLICATIVE. ISO 2019
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ISO/DIS4042:2019(F)
ISO/DIS 4042:2019(F)

9.1 Généralités ........................................................................................................................................................ 19

9.3 Exemples de désignation des systèmes de revêtement électrolytiques sans chrome

hexavalent pour les fixations ..................................................................................................................... 22

9.4 Désignation des fixations avec systèmes de revêtement électrolytiques pour

l’étiquetage ........................................................................................................................................................ 23

10 Spécificationspourlacommanded'unrevêtementélectrolytique...........................................23

11 Conditionsdestockage...............................................................................................................................24

AnnexeA(informative) Conceptionetassemblagedesfixationsrevêtues..........................................25

AnnexeB(informative) Considérationsrelativesàlafragilisationparl'hydrogène.......................33

AnnexeC(informative) Protectioncontrelacorrosionpourlesrevêtementsdezincavec

chromatation..................................................................................................................................................38

AnnexeD(informative) Épaisseurderevêtementetjeudanslefiletage pourlesfiletages

métriquesISO.................................................................................................................................................39

AnnexeE(informative) Systèmesderevêtementsoumisàessaiconformémentà
l’ISO9227,BS—Évaluationdel’agressivitédel'enceintepourl’essaiaubrouillard

salinneutre.....................................................................................................................................................48

AnnexeF(informative) Codesdedésignationobsolètespourlessystèmesderevêtements

électrolytiquesdesfixations,selonl’ISO4042:1999.......................................................................58

Bibliographie................................................................................................................................................................62

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© ISO 2019

Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en oeuvre, aucune partie de cette

publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,

y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut

être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.

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9.1  Généralités ........................................................................................................................................................ 19

9.3  Exemples de désignation des systèmes de revêtement électrolytiques sans chrome

hexavalent pour les fixations ..................................................................................................................... 22

9.4  Désignation des fixations avec systèmes de revêtement électrolytiques pour

l’étiquetage ........................................................................................................................................................ 23

10  Spécifications pour la commande d'un revêtement électrolytique ........................................... 23

11  Conditions de stockage ............................................................................................................................... 24

Annexe A (informative) Conception et assemblage des fixations revêtues .......................................... 25

Annexe B (informative) Considérations relatives à la fragilisation par l'hydrogène ....................... 33

Annexe C (informative) Protection contre la corrosion pour les revêtements de zinc avec

chromatation .................................................................................................................................................. 38

Annexe D (informative) Épaisseur de revêtement et jeu dans le filetage pour les filetages

métriques ISO ................................................................................................................................................. 39

Annexe E (informative) Systèmes de revêtement soumis à essai conformément à

l’ISO 9227, BS — Évaluation de l’agressivité de l'enceinte pour l’essai au brouillard

salin neutre ..................................................................................................................................................... 48

Annexe F (informative) Codes de désignation obsolètes pour les systèmes de revêtements

électrolytiques des fixations, selon l’ISO 4042:1999 ....................................................................... 58

Bibliographie ................................................................................................................................................................ 62

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iii
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ISO/DIS 4042:2019(F)
Avant‐propos

L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes

nationaux de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est

en général confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le

droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,

gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux.

L'ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui

concerne la normalisation électrotechnique.

Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont

décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents

critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été

rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir

www.iso.org/directives).

L'attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de

droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable

de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant les

références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de

l'élaboration du document sont indiqués dans l'Introduction et/ou dans la liste des déclarations de

brevets reçues par l'ISO (voir www.iso.org/brevets).

Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données

pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un

engagement.

Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions

spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion

de l'ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles

techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: www.iso.org/avant-propos.

Le présent document a été préparé par le comité technique l'ISO/TC 2/SC 14, Revêtements de surface.

Cette quatrième édition annule et remplace la troisième édition (ISO 4042:2018) qui a fait l’objet d’une

révision technique. Les principales modifications par rapport à l’édition précédente sont les suivantes :

— ajout d’une phrase dans l’Article 1 (domaine d’application) précisant que les exigences de

l’ISO 4042 pour les fixations avec revêtement électrolytique annulent et remplacent celles des

autres normes ISO générales traitant du revêtement électrolytique ;
— extension du domaine d’application à toutes les fixations filetées ;
— retrait de toute référence à l’ISO 2081 et à l’ISO 19598 ;

— amélioration de la description des zones de référence en 6.4 (y compris la Figure 2).

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ISO/DIS 4042:2019(F)
Introduction

L’ISO 4042:1999 a été complètement révisé pour prendre en compte les nouveaux développements sur

les passivations sans chrome hexavalent, l’application de finitions «sealer» et «top coat», les exigences

concernant les caractéristiques fonctionnelles ainsi que les résultats des travaux de recherche visant à

réduire le risque de fragilisation par l'hydrogène, et la norme révisée a été publiée en 2018.

Les dernières éditions de l’ISO 2081:2018 ainsi que de l’ISO 19598:2016 qui sont des normes générales

pour les revêtements électrolytiques, sont non adéquates pour traiter des exigences des fixations avec

revêtement électrolytique qui font l’objet de l’ISO 4042, et tout particulièrement par rapport à la

fragilisation par l’hydrogène et au dégazage. Par conséquent, une nouvelle révision a été nécessaire

pour supprimer toute référence à ces deux normes afin d’éviter toute contradiction.

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PROJET DE NORME INTERNATIONALE ISO/DIS 4042:2019(F)
Fixations — Systèmes de revêtements électrolytiques
1 Domaine d'application

Le présent document spécifie les exigences pour les fixations en acier avec revêtements et systèmes de

revêtements électrolytiques. Les exigences portant sur les caractéristiques dimensionnelles

s’appliquent également aux fixations en cuivre ou en alliages de cuivre.

Il spécifie également les exigences et donne des recommandations afin de réduire le risque de

fragilisation par l’hydrogène; voir 4.4 et Annexe B.

Il s’applique principalement aux fixations avec revêtement de zinc et d’alliage de zinc (zinc, zinc-nickel,

zinc-fer) et de cadmium et systèmes de revêtements qui en découlent, essentiellement destinés à la

protection contre la corrosion et à l’obtention d'autres caractéristiques fonctionnelles:

— avec ou sans couche de conversion;
— avec ou sans finitions «sealer»;
— avec ou sans finition «top coat»;
— avec ou sans lubrifiant (lubrifiant intégré et/ou lubrifiant additionnel).

Les spécifications concernant d’autres revêtements et systèmes de revêtement électrolytiques (étain,

étain-zinc, cuivre-étain, cuivre-argent, cuivre, argent, cuivre-zinc, nickel, nickel-chrome, cuivre-nickel,

cuivre-nickel-chrome) sont inclues dans le présent document uniquement pour les exigences

dimensionnelles relatives aux fixations à filetage métrique ISO.

Les exigences du présent document pour les fixations avec revêtement électrolytique annulent et

remplacent celles des autres normes ISO générales traitant du revêtement électrolytique.

Le présent document s’applique aux vis, goujons, tiges filetées et écrous à filetage métrique ISO, aux

autres fixations filetées et aux fixations non filetées telles que les rondelles, les goupilles, les clips et les

rivets.

Des informations sur la conception et l’assemblage des fixations revêtues sont données à l’Annexe A.

Le présent document ne spécifie pas d'exigence pour les caractéristiques telles que la soudabilité ou

l'aptitude à la peinture.
2 Références normatives

Les documents suivants sont référencés dans le texte de telle manière que tout ou partie de leur

contenu soit considéré comme une exigence du présent document. Pour les références datées, seule

l’édition citée s’applique. Pour les références non datées, la dernière édition du document de référence

s’applique (y compris les éventuels amendements)
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ISO/DIS 4042:2019(F)

ISO 1456, Revêtements métalliques et autres revêtements inorganiques — Dépôts électrolytiques de nickel,

de nickel plus chrome, de cuivre plus nickel et de cuivre plus nickel plus chrome

ISO 1463, Revêtements métalliques et couches d'oxyde — Mesurage de l'épaisseur de revêtement —

Méthode par coupe micrographique

ISO 1502, Filetages métriques ISO pour usages généraux — Calibres à limites et vérification

ISO 1891-2, Fixations — Terminologie — Partie 2: Vocabulaire et définitions pour les revêtements

ISO 2082, Revêtements métalliques et autres revêtements inorganiques — Dépôts électrolytiques de

cadmium avec traitements supplémentaires sur fer ou acier
ISO 2093, Dépôts électrolytiques d'étain — Spécifications et méthodes d'essai

ISO 2177, Revêtements métalliques — Mesurage de l'épaisseur — Méthode coulométrique par dissolution

anodique

ISO 2178, Revêtement métalliques non magnétiques sur métal de base magnétique — Mesurage de

l'épaisseur du revêtement — Méthode magnétique

ISO 3231, Peintures et vernis — Détermination de la résistance aux atmosphères humides contenant du

dioxyde de soufre

ISO 3497, Revêtements métalliques — Mesurage de l'épaisseur du revêtement — Méthodes par

spectrométrie de rayons X

ISO 3613:2010, Revêtements métalliques et autres revêtements inorganiques — Couches de conversion au

chromate sur zinc, cadmium et alliages d'aluminium‐zinc et de zinc‐aluminium — Méthodes d'essai

ISO 4521, Revêtements métalliques et autres revêtements inorganiques — Dépôts électrolytiques d'argent

et d'alliages d'argent pour applications industrielles — Spécifications et méthodes d'essai

ISO 6988, Revêtements métalliques et autres revêtements non organiques — Essai au dioxyde de soufre

avec condensation générale de l'humidité
ISO 8991, Système de désignation des éléments de fixation

ISO 9227, Essais de corrosion en atmosphères artificielles — Essais aux brouillards salins

ISO 15330, Éléments de fixation — Essai de précharge pour la détection de la fragilisation par

l'hydrogène — Méthode des plaques parallèles

ISO 15726, Revêtements métalliques et autres revêtements inorganiques — Dépôts électrolytiques

d'alliages de zinc au nickel, cobalt ou fer
ISO 16047, Éléments de fixation — Essais couple/tension
ISO 16228, Fixations — Types de documents de contrôle

ISO 21968, Revêtements métalliques non magnétiques sur des matériaux de base métalliques et non

métalliques — Mesurage de l'épaisseur de revêtement — Méthode par courants de Foucault sensible aux

variations de phase
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ISO/DIS 4042:2019(F)

ASME B18.6.3, Machine Screws, Tapping Screws, and Metallic Drive Screws (Inch Series)

3 Termes et définitions

Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l'ISO 1891-2, ainsi que les

suivants s'appliquent.

L’ISO et l’IEC maintiennent des bases de données terminologiques pour utilisation dans le domaine de la

normalisation aux adresses suivantes:

— Plateforme ISO de consultation en ligne (OBP): disponible à l'adresse http://www.iso.org/obp

— IEC Electropedia: disponible à l'adresse http://www.electropedia.org/
3.1
plaque de référence

matériau de référence à exposer pour vérifier le degré d’agressivité de l'enceinte d’essai utilisée pour

l’essai de fixations
4 Caractéristiques générales du revêtement
4.1 Métaux ou alliages constituant le revêtement et objectifs principaux

Les systèmes de revêtement électrolytiques pour les fixations en acier sont essentiellement destinés à

la protection contre la corrosion et à l’obtention de caractéristiques fonctionnelles, telles que la relation

couple/tension.

En outre, d’autres caractéristiques fonctionnelles ou propriétés d’aspect peuvent être spécifiées; voir

Annexe A.

Le Tableau 1 présente les revêtements électrolytiques couramment utilisés pour les fixations par

rapport à leurs fonctions principales. Des informations supplémentaires, telles que la désignation ou

l’aspect, peuvent être trouvés dans d’autres ISO pertinentes listées dans la dernière colonne du Tableau

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ISO/DIS 4042:2019(F)

Tableau 1 — Revêtements électrolytiques conformément à leurs fonctions principales, et

normes ISO correspondantes
Métal/Métaux du revêtement Fonction
principale du
Nature Norme ISO
revêtement pour
Symbole Élément
fixations
Zn Zinc Métal P/D/F —
ZnNi Zinc-nickel Alliage P/D/F ISO 15726
ZnFe Zinc-fer Alliage P/D/F ISO 15726
Cd Cadmium Métal P/F ISO 2082
Ni Nickel Métal D/F ISO 1456
Ni+Cr Nickel+chrome Multicouche D ISO 1456
Cu+Ni Cuivre+nickel Multicouche D ISO 1456
Cu+Ni+Cr Cuivre+nickel+chrome Multicouche D ISO 1456
CuZn Laiton Alliage D —
CuSn Cuivre-étain (bronze) Alliage F —
Cu Cuivre Métal F/D —
Ag Argent Métal F/D ISO 4521
CuAg Cuivre-argent Alliage F —
Sn Étain Métal F ISO 2093
SnZn Étain-zinc Alliage F/P —
P protection contre la corrosion
F caractéristiques fonctionnelles
D propriétés décoratives (couleur, aspect)

L'usage du cadmium est restreint ou interdit pour de nombreuses applications (les derniers utilisateurs du

cadmium sont principalement les industries militaires et aérospatiales).
4.2 Constitution des principaux systèmes de revêtement électrolytiques
La Figure 1 montre les principaux systèmes de revêtement électrolytiques.
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ISO/DIS 4042:2019(F)
Légende
1 uniquement couche(s) métallique(s)
2 couche(s) métallique(s) + couche de conversion
3 couche(s) métallique(s) + couche de conversion + lubrifiant additionnel
4 couche(s) métallique(s) + couche de conversion + finition «sealer/top coat»

5 couche(s) métallique(s) + couche de conversion + finition «sealer/top coat» + lubrifiant additionnel

Figure 1 — Représentation schématique des principaux systèmes de revêtement électrolytiques

Une couche de conversion augmente la protection contre la corrosion sur les revêtements de zinc,

d’alliages de zinc et de cadmium. Il peut s'agir d'une passivation (sans chrome VI) ou d'une

chromatation (contenant du chrome VI). La couche de conversion peut également permettre une

meilleure adhérence de la/des couche(s) supplémentaire(s), et/ou des couleurs/peintures

additionnelles.

Une finition «sealer/top coat» additionnelle (avec ou sans lubrifiant intégré) peut être choisie pour

augmenter la résistance à la corrosion et obtenir d’autres caractéristiques spécifiques (par exemple,

relation couple/tension, résistance chimique, résistance mécanique, aspect, couleur, stabilité

thermique, résistance électrique accrue, résistance aux rayons UV). Il convient de choisir la nature de la

finition «sealer» ou «top coat» en fonction des caractéristiques additionnelles souhaitées.

Un lubrifiant additionnel peut être appliqué pour ajuster ou modifier la relation couple/tension.

4.3 Systèmes de revêtement et procédés de revêtement

Il convient que le type et la géométrie des fixations soient pris en considération lors du choix du

système de revêtement et du procédé d'application adapté (voir Annexe A) ainsi que les considérations

sur la fragilisation par l'hydrogène (voir Annexe B).

Le procédé de revêtement électrolytique doit être maitrisé, conformément à une norme reconnue et/ou

à une spécification par accord avec le client.
4.4 Fragilisation par l'hydrogène interne
4.4.1 Généralités

Si les trois conditions suivantes existent de façon concomitante pour les fixations :

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ISO/DIS 4042:2019(F)

— de résistance à la traction ou de dureté élevée, ou qui ont été cémentées et revenues, ou écrouies

jusqu’à une dureté élevée,
— qui sont soumises à des contraintes de traction,
— qui ont absorbé de l'hydrogène,

il y a un risque de fragilisation par l’hydrogène interne (Internal Hydrogen Embrittlement, IHE), voir

Annexe B.

La susceptibilité à l'IHE augmente avec l'augmentation de la dureté du matériau de la fixation. Des

mesures appropriées de prévention de l’IHE pour les fixations trempées et revenues sont spécifiées, en

fonction de la dureté, dans le Tableau 2. Pour les fixations conformes à l’ISO 898-1, ISO 898-2 et

ISO 898-3, les Tableaux 3, 4 et 5 s’appliquent.

Tableau 2 — Mesures par rapport à l’IHE pour les fixations trempées et revenues, en fonction de

la dureté
360 HV 390 HV
A B C
Aucune vérification du procédé
Vérification du procédé et/ou
ou essai produit Vérification du procédé et/ou essai produit
essai produit supplémentaire par
supplémentaire par rapport à supplémentaire par rapport à l’IHE
rapport à l’IHE
l’IHE
Dégazage
Dégazage
Aucun dégazage nécessaire
(La température et la durée de
(au choix du fabricant de fixations)
dégazage doivent être spécifiées)
Voir 4.4.2 Voir 4.4.3 et B.6 Voir 4.4.4 et B.6
4.4.2 Fixations de dureté inférieure à 360 HV

Lors de l’application d’un revêtement électrolytique sur des fixations de dureté maximale spécifiée

inférieure à 360 HV (A dans les Tableaux 2, 3, 4 et 5), aucune vérification supplémentaire du procédé

n’est nécessaire par rapport à l’IHE et aucun dégazage n’est nécessaire.

4.4.3 Fixations de dureté supérieure ou égale à 360 HV et inférieure ou égale à 390 HV

Lors de l’application d’un revêtement électrolytique sur des fixations de dureté maximale spécifiée

supérieure ou égale à 360 HV et inférieure ou égale à 390 HV (B dans les Tableaux 2, 3, 4 et 5), le

dégazage n'est pas exigé à condition qu’une vérification supplémentaire du procédé et/ou des essais

supplémentaires des produits aient été effectués par rapport à l’IHE. Cependant, le client est libre de

demander un dégazage général.

Pour les fixations dans cette gamme de dureté spécifiée, le revêtement électrolytique n’implique pas de

risque d’IHE. En cas de rupture lors de l’essai de pièces, on ne peut pas présumer que leur dégazage

aurait évité cette rupture: il convient de réaliser des investigations sur la conformité ou non des

conditions métallurgiques et physiques du matériau de la fixation. Pour plus d’informations, voir B.4.

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ISO/DIS 4042:2019(F)
4.4.4 Fixations de dureté supérieure à 390 HV

Lors de l’application d’un revêtement électrolytique sur des fixations de dureté maximale spécifiée

supérieure à 390 HV (C dans les Tableaux 2, 3 et 5), le dégazage est exigé; voir B.4 pour la température

et la durée de dégazage minimales recommandées.
Les exemptions suivantes s'appliquent:

— pour les fixations qui ne sont pas soumises à des contraintes de traction du fait de leur conception

ou de la norme qui s’applique (par exemple, vis sans tête conformes à l’ISO 898-5), le dégazage

n’est pas exigé (voir B.2),

— les extrémités durcies par induction (par exemple pour les vis formant leur propre filetage) ne

doivent pas être prises en compte pour déterminer les mesures de prévention relatives à l’IHE du

Tableau 2, car elles ne sont normalement pas soumises à des contraintes de traction, à condition

que l'extrémité dépasse du taraudage formé.

Pour les revêtements électrolytiques de zinc-nickel alcalin (et de teneur en nickel de 12 % à 16 %), il est

possible de ne pas effectuer le dégazage en raison du faible risque d’IHE (voir B.3). La décision de ne pas

procéder au dégazage doit être basée sur des essais (voir B.6) et doit faire l'objet d'un accord entre le

client et le fournisseur.

NOTE Pour les revêtements électrolytiques de zinc-nickel acide, des études ont montré des avantages

similaires à ceux des revêtements électrolytiques de zinc-nickel alcalin, cependant des données supplémentaires

sont nécessaires pour s’affranchir du dégazage.
4.4.5 Fixations conformes à l’ISO 898‐1, ISO 898‐2 et ISO 898‐3

Pour les fixations conformes à l’ISO 898-1, ISO 898-2 et ISO 898-3, les Tableaux 3, 4 et 5 s'appliquent.

Tableau 3 — Mesures par rapport à l’IHE pour les fixations conformes à l’ISO 898‐1

Classe de qualité
Vis, goujons et tiges
filetées conformes à ≤ 9.8 10.9 12.9 et 12.9
l’ISO 898-1
A B C
Aucune vérification Vérification Vérification
supplémentaire du supplémentaire du supplémentaire du
procédé ou essai produit procédé et/ou essai procédé et/ou essai
par rapport à l’IHE produit par rapport à l’IHE produit par rapport à l’IHE
ET OU ET
Mesures par rapport à
Aucun dégazage nécessaire Dégazage Dégazage
l’IHE
La température et la durée
Au choix du fabricant de de dégazage doivent être
fixations spécifiées (voir également
B.4)
Voir 4.4.2 Voir 4.4.3 et B.6 Voir 4.4.4 et B.6

Pour les revêtements électrolytiques de zinc-nickel alcalin (et de teneur en nickel de 12 % à 16 %), la décision de ne pas

procéder au dégazage doit être basée sur des essais (voir B.6) et doit faire l'objet d'un accord entre le client et le fournisseur.

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ISO/DIS 4042:2019(F)
Tableau 4 — Mesures par rapport à l’IHE pour les écrous conformes à l’ISO 898‐2
Classe de qualité
≤ 12
Écrous conformes à l’ISO 898-2
Écrous de dureté maximale Écrous de dureté maximale
spécifiée < 360 HV spécifiée ≥ 360 HV
A B
Aucune vérification supplémentaire Vérification supplémentaire du
du procédé procédé par rapport à l’IHE
ET OU
Mesures par rapport à l’IHE
Aucun dégazage nécessaire Dégazage
— Au choix du fabricant de fixations
Voir 4.4.2 Voir 4.4.3
Uniquement:
— pour les écrous normaux (style 1) à pas fin, de classe de qualité 10, et

— pour les écrous hauts (style 2) à pas fin, de classe de qualité 12 et de diamètres supérieurs à 16 mm.

Tableau 5 — Mesures par rapport à l’IHE pour les rondelles planes conformes à l’ISO 898‐3

Classe de qualité
Rondelles planes
≤ 200HV 300HV 380HV
conformes à l’ISO 898-3
A B C
Aucune vérification Vérification Vérification
supplémentaire du supplémentaire du supplémentaire du
procédé procédé par rapport à l’IHE procédé par rapport à l’IHE
ET OU ET
Mesures par rapport à
Aucun dégazage nécessaire Dégazage Dégazage
l’IHE
La température et la durée
Au choix du fabricant de de dégazage doivent être
fixations spécifiées (voir également
B.4)
Voir 4.4.2 Voir 4.4.3 Voir 4.4.4

Pour les revêtements électrolytiques de zinc-nickel alcalin (contenant de 12 % à 16 % de nickel), la décision de ne pas

procéder au dégazage doit être basée sur des essais (voir B.6) et doit faire l'objet d'un accord entre le client et le fournisseur.

4.4.6 Dégazage et exigences d'essais pour les vis cémentées et revenues

Les fixations cémentées et revenues comprennent les vis à tôle (voir l’ISO 2702), les vis qui forment leur

propre filetage dans les matériaux métalliques, les vis autoperceuses (voir l’ISO 10666) et les vis pour

matériaux tendres (par exemple plastique, bois). En général, la dureté de la surface de ces vis est

volontairement augmentée pour remplir leurs fonctions spécifiques.

La susceptibilité à l'IHE des vis cémentées et revenues ne dépend pas seulement de la dureté à cœur;

voir B.3.
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Les exigences pour les fixations cémentées et revenues (à l’exception des vis à tôle et des vis pour

matériaux tendres) sont spécifiées dans le Tableau 6.

Les exigences pour les vis à tôle et les vis pour matériaux tendres sont spécifiées dans le Tableau 7.

Les essais par rapport à l’IHE pour les vis cémentées et revenues de dureté à cœur supérieure à 370 HV

(C dans le Tableau 6) et pour les vis à tôle de dureté supérieure à 390 HV (C dans le Tableau 7) doivent

être réalisés conformément à l’ISO 15330 ou l’ASME B18.6.3.
Tableau 6 — Mesures par rapport à l’IHE pour les vis cémentées et revenues
(à l’exception des vis à tôle et des vis pour matériaux tendres)
Dureté à cœur
≤ 370 HV > 370 HV
B C
Vérification supplémentaire du procédé
par rapport à l’IHE
Vérification supplémentaire du
...