ISO 7961:1994
(Main)Aerospace — Bolts — Test methods
Aerospace — Bolts — Test methods
Specifies the following test methods: tensile test at ambient temperature, double shear test, tension fatigue test, stress durability test at ambient temperature, inspection for grinding burns, tensile test at elevated temperature, stress relaxation test at elevated temperature, stress corrosion test, stress rupture test at elevated temperature. Also describes test validity and test reports.
Aéronautique et espace — Vis — Méthodes d'essai
General Information
Relations
Buy Standard
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL
ISO
STANDARD
7961
First edition
1994-02-15
Aerospace - Bolts - Test methods
Aeronautique et espace - Vis - Methodes d ’essai
Reference number
ISO 79613 994(E)
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 7961:1994(E)
Contents
Page
1
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1 Scope
1
2 Normative reference .,.
1
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3 Tests
1
......................................
3.1 Tensile test at ambient temperature
4
...................................................................
3.2 Double shear test
7
3.3 Tension fatigue test .
8
.......................
3.4 Stress durability test of ambient temperature
................................................. 8
3.5 Inspection for grinding burns
..................................... 9
3.6 Tensile test at elevated temperature
...................... 9
Stress relaxation test at elevated temperature
3.7
10
............................................................
3.8 Stress corrosion test
........................ 12
3.9 Stress rupture test at elevated temperature
12
.............................................................................
4 Test validity
12
.............................................................................
5 Test reports
Annexes
13
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
A Calibration of apparatus
14
B Test reports . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .*.
15
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
C Formulae
0 ISO 1994
All rights reserved. No patt of this publication may be reproduced or utilized in any form or
by any means, electronie or mechanical, including photocopying and microfilm, without per-
mission in writing from the publisher.
International Organization for Standardization
Case Postale 56 l CH-l 211 Geneve 20 l Switzerland
Printed in Switzerland
ii
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 7961:1994(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. 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, 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.
Draft International Standards adopted by the technical committees are
circulated to the member bodies for voting. Publication as an International
Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting
a vote.
International Standard ISO 796 ’l was prepared by Technical Committee
ISO/TC 20, Aircraft and space vehicles, Sub-Committee SC 4, Aerospace
fas tener sys tems.
Annexes A and B form an integral part of this International Standard. An-
nex C is for information only.
. . .
Ill
---------------------- Page: 3 ----------------------
This page intentionally left blank
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 7961:1994(E)
INTERNATIONAL STANDARD
Belts - Test methods
Aerospace -
Other types of device may be used provided they re-
1 Scope
spect the requirements of figure3.
This International Standard specifies test methods for
3.1.1.1.1 Cups, fixed or removable, in conformity
bolts for aerospace constructions.
with figure3, which specifies only functional require-
ments.
It is applicable whenever quoted in reference.
3.1.1.1.2 Test nut (free-running or self-locking) or
2 Normative reference
threaded part (assuming the role of a nut), of suffi-
cient strength to guarantee bolt failure.
The following Standard contains provisions which,
through reference in this text, constitute provisions
3.1.1.2 Tapered spacer, placed under the head
of this International Standard. At the time of publi-
during the test, when required by the procurement
cation, the edition indicated was valid. All Standards
specification or definition document to evaluate the
are subject to revision, and Parties to agreements
effect of angularity. The minimum clearance between
based on this International Standard are encouraged
the hole and the bolt shank shall be 0,13 mm. At least
to investigate the possibility of applying the most re-
90 % of the bolt bearing area shall be supported by
cent edition of the Standard indicated below. Mem-
the spacer which shall have a diameter sufficient to
bers of IEC and ISO maintain registers of currently
support the width across the corners of the bolt. The
valid International Standards.
tolerante on the hole diameter in the spacer shall be
+$O* mm.
ISO 7500-1:1986, Metallic materials - Verification of
stak uniaxial testing machines - Part 1: Tensile
3.1.1.3 Washers, used under bolt heads or nuts only
testing machines.
in the case outlined in 3.1 .1.2.
3.1 .1.4 Tensile or compressive test machine, de-
3 Tests
pending on the fixture, capable of applying the test
loads.
3.1 Tensile test at ambient temperature
3.1.2 Procedure
3.1.1 Apparatus
3.1.2.1 Assemble the bolt in the test device
(3.1 .l .l) as shown in figure 1. Install the nut
3.1.1.1 Test device (see figure 1).
(3.1 .l .1.2) as shown in figure 2. Place the complete
assembly between the loading platens of the ma-
The test device shall be centred such that the stress
chine.
at four equi-spaced Points around the test Sample is
uniform within 1 %, or such that the coaxiality be-
3.1.2.2 Apply the load specified in the procurement
tween the bolt and the clearance holes is less than
specification or definition document at the rate speci-
or equal to 0,025 mm to ensure the application of the
fied in table ll), in a controlled way.
tensile load along the axis of the holt?
1) Calibration requirements: see ISO 7500~kl986 and annex A of this International Standard.
1
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 7961:1994(E)
Load
4
Uppercup
(sec figure 3)-
Lowercup
kee figure 3)-‘
1
Load
Figure 1 - Tensile test - Test device
2 complete threads min.
l-t
Figure 2 - Tensile test - Position of the nut in relation to the complete threads (shank side)
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 7961:1994(E)
Dimensions in millimetres,
surface roughness in micrometres
Radius or chamfer compatible with
head to shank blend radius
2” optional +
Upper cup for protruding head bolts
+O,l
@B 0
CP
--[lj@ r 1
+0°30'
Ra0.8/
2” optional +
Upper cup for flush head bolts
Lower cuc~
B nom. = D + 0,025
D = Nominal diameter of bolt
T = Perpendicularity tolerante corresponding to 2”
=
oc Nominal angle of countersunk head
Break sharp edges
Material: Steel of hardness > 43 HRC
Tensile test - Upper and lower cup details
Figure 3 -
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 7961:1994(E)
- Rates of load application - Tensile test
Table 1
Rate Rate Rate
Nominal shank Nominal shank Nominal shank
diameter ’) diameter ’) diameter ’)
kN/min kN/min kN/min
3 5 12 80 27 400
4 9 14 110 30 500
5 14 16 140 33 600
6 18 180 36 700
20
7 27 20 220 39 850
22 270
8 35
24 320
10 55
1) For other shank diameters, bolts shall be tested at a loading rate, accurate to * 10 %, of 750 N per minute per
1 mm* of nominal shank Cross-section.
I
3.2.2 Procedure
3.2 Double shear test
3.2.2.1 Assemble the bolt into the lower part of the
guillotine. The blend radius under the head and the
threaded Portion shall not be in contact with the lower
part of the guillotine (see figure4).
3.2.1 Apparatus
3.2.2.2 Apply the load required in the procurement
See figures 4 and 5, the latter only defining functional specification or definition document at the rate speci-
requirements. fied in table2, in a controlled way.
If this load is attained without breakage of the bolt,
NOTE 1 Totally enclosed top and bottom blades may be
used as an alternative. the test may be terminatedl!
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 7961:1994(E)
8
-wm
\
-1
p-
ri
Support block
Lowerblade
Figure 4 - Double shear test - Test device
5
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 7961:1994(E)
Dimensions in millimetres,
surface roughness in micrometres
0
D -0,025
Upper blade
RaO,Z/
+o,oso
D +0,025
(llO,O25 1x1
Lower blade
--
r
Radius to clear
head of test bolt
Support base
Shear edges radius or break edge 0,13 max.
Rework when edges resch a radius of or break edge of 0,25 max.
D = Nominal diameter of the bolt
Material: Steel of hardness 60 HR6 to 62 HRC
Figure 5 - Double shear test - Upper and lower blocks
---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO 7961:1994(E)
- Rates of load application - Double shear test
Table 2
Rate Rate
Nominal shank Rate
Nominal shank Nominal shank
diameter ’)
diameter ’) diameter ’)
kN/min
kN/min
kN/min
12
10 160 27 800
14 215
18 30 990
27 16 280 33 1 200
40 18 350 36 1 400
20
54 440 39 1 700
8 70 22 530
10 110 24 630
1) For other shank diameters, bolts shall be tested at a loading rate, accurate to & 10 %, of 750 N per minute per
1 mm* of double the nominal shank Cross-section.
3.3 Tension fatigue test 3.3.1.4 Fixtures, designed to incorporate the fea-
tures indicated in figure3.
3.3.1 Apparatus
3.3.2 Procedure
3.3.2.1 Installation
3.3.1.1 Test device (see figure 1).
Universal joints and spherical seats shall not be used Test bolts shall be assembled so that a minimum of
in the test column. The test device shall be centred two and a maximum of three complete threads are
such that the stress at four equi-spaced Points around exposed between the nut or threaded part (3.3.1 .1.2)
the test Sample shall be uniform within 3 % of the bearing face and incomplete threads on the shank
mean stress value? side.
Other types of device may be used provided they re- In the case of flush head bolts, the bearing between
spect the requirements of figure3. the bolt head and the loading cup in which it is to be
tested shall be uniform.
Test bolts shall not be re-used.
There shall be no contact in the head-shank junction
area.
3.3.1.1.1 Cups, fixed or removeable, in conformity
with figure3, which specifies only functional require-
3.3.2.2 Test conditions
ments.
3.3.2.2.1 Torque
3.3.1.1.2 Test nut or threaded part (assuming the
role of a nut), with a height greater than or equal to
There shall be no tensile stress due to torque or any
0,8D and of sufficient strength to ensure bolt
other installation procedure.
breakage.
3.3.2.2.2 Load level
NOTE 2 Test nuts or threaded Parts may be re-used pro-
vided that it meets the dimensional requirements and has
not been damaged by a previous test.
The fatigue test loads shall comply with the values
specified in the procurement specification or defi-
For referee purposes, only unused nuts or threaded Parts
nition document.
shall be used.
3.3.2.2.3 Frequency
3.3.1.2 Load measuring System, of an accuracy
within + 2 % of the applied maximum Ioadl).
The frequency of the test shall conform with the re-
quirements of the procurement specification or defi-
nition document. The maximum temperature of the
3.3.1.3 Automatic load maintaining System. bolt during test shall not exceed 50 “C.
7
---------------------- Page: 11 ----------------------
ISO 7961:1994(E)
3.5 Inspection for grinding burns
3.4 Stress durability test of ambient
temperature
35.1 Procedure
3.4.1 Apparatus
3.5.1 .l Clean
Remove all foreign matter from the bolts such as
3.4.1.1 For torque or elongation loading
grease, dirt or Oxide film.
3.4.1.1.1 Steel blocks or spacers, heat treated to
3.5.1.2 Wetting test
obtain a minimum Rockwell hardness of 45 HRC.
Rinse the bolts in cold water. If wate r breaks occur,
reclean the bolts.
3.4.1.1.2 Threaded Part, with sufficient strength to
withstand the full tensile strength of the bolt being
tested. 3.5.1.3 “Nital” etch
Immerse the bolts for 2 min to 2,5 min in a
3.4.1.2 For external loading
3 % (VW) Solution of nitric acid (relative density 1,38)
in ethanol, at ambient temperature. Agitate the bath.
3.4.1.2.1 Test device, as specified in 3.1 .l .l .
3.5.1.4 Rinse
3.4.1.2.2 Adapted fixture?
Rinse the bolts for at least 2 min in running water at
a temperature below 25 “C.
3.4.2 Procedure
3.5.1.5 Bleaching
Assemble the bolt in the test device (3.4.1.2.1) and
Immerse the bolts for 2 min to 2,5 min in a
apply the load specified in the procurement specifi-
5 % (VW) Solution of hydrochloric acid (relative den-
cation or definition document.
sity 1 ,l8) in ethanol, at ambient temperature. Agitate
the bath.
For the torque loading method, the load is achieved
by torque tightening to a pre-determined torque; this
3.5.1.6 Rinse
torque may be determined by formula or by calibrating
torque against a load cell assimilating the test as-
Rinse the bolts for 10 s to 30 s in running water at a
sembly*).
temperature below 25 “C.
For the elongation loading method, the load is
achieved by measuring bolt extension; this extension
3.5.1.7 Neutralization
may be determined by formula or by calibrating ex-
tension against a load cell as
...
ISO
NORME
7961
INTERNATIONALE
Premiére Adition
1994-02-l 5
-.
Aéronautique et espace - Vis -
Méthodes d’essai
Aerospace - Bo/ts - Test methods
Numéro de référence
ISO 7961: 1994(F)
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 7961:1994(F)
Sommaire
Page
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1 Domaine d’application
,.,.,,. 1
2 Référence normative
1
........................................................................................
3 Essais
............................. 1
3.1 Essai de traction à température ambiante
.................................................. 4
3.2 Essai de double cisaillement
7
....................................................
3.3 Essai de fatigue en traction
........ a
3.4 Essai de fragilité sous tension à température ambiante
a
....................................
3.5 Contrôle des brûlures de rectification
................................. 9
3.6 Essai de traction à température élevée
.............................. 9
3.7 Essai de relaxation à température élevée
.......................................... 10
3.8 Essai de corrosion sous tension
.......... 12
3.9 Essai de rupture sous tension à température élevée
12
...................................................................
4 Validité des essais
12
......................................................................
5 Rapports d’essai
Annexes
13
................................................
A Étalonnage des appareillages
14
.....................................................................
B Rapports d’essai
................................................................................ 15
C Formules
0 ISO 1994
Droits de reproduction réservés. 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 et les microfilms, sans l’accord ecrit de l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case Postale 56 l CH-l 211 Geneve 20 l Suisse
Imprimé en Suisse
ii
---------------------- Page: 2 ----------------------
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 comite technique créé à cet effet. Les
organisations internationales, gouvernementales et non gouvernemen-
tales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO colla-
bore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CE0
en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques
sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication comme
Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins des co-
mités membres votants.
La Norme internationale ISO 7961 a été élaborée par le comité technique
ISO/TC 20, Aéronautique et espace, sous-comité SC 4, hments de
fixation pour constructions aérospatiales.
Les annexes A et B font partie intégrante de la présente Norme interna-
tionale. L’annexe C est donnée uniquement à titre d’information.
. . .
III
---------------------- Page: 3 ----------------------
Page blanche
---------------------- Page: 4 ----------------------
NORME INTERNATIONALE ISO 7961:1994(F)
Aéronautique et espace - VIS n - Méthodes d’essai
D’autres types de dispositifs peuvent être utilisés si
1 Domaine d’application
les exigences de la figure3 sont respectées.
La présente Norme internationale prescrit les métho-
des d’essai des vis pour constructions aérospatiales.
3.1.1.1.1 Coupelles, fixes ou mobiles, conformes à
la figure3 qui ne spécifie que des exigences fonc-
Elle est applicable chaque fois qu’elle est citée en ré-
tionnelles.
férence.
3.1.1.1.2 Écrou d’essai (avec ou sans autofreinage)
2 Référence normative
ou pike taraud6e (jouant le rôle d’un écrou), de ré-
sistance suffisante pour garantir la rupture de la vis.
La norme suivante contient des dispositions qui, par
suite de la référence qui en est faite, constituent des
3.1.1.2 Cale oblique, placée sous la tête de la vis,
dispositions valables pour la présente Norme interna-
dans la mesure où la spécification d’approvision-
tionale. Au moment de la publication, l’édition indi-
nement ou le document de définition destine cet es-
quée était en vigueur. Toute norme est sujette à
sai à l’évaluation de l’effet d’angularité. Le jeu minimal
révision et les parties prenantes des accords fondés
entre le trou et le fût de la vis doit être de 0,13 mm.
sur la présente Norme internationale sont invitées à
Au moins 90 % de la face d’appui de la vis doit être
rechercher la possibilité d’appliquer l’édition la plus
en contact avec la cale qui doit avoir un diamètre
récente de la norme indiquée ci-après. Les membres
suffisant pour soutenir le surangle de la vis. La tolé-
de la CEI et de I’ISO possèdent le registre des Nor-
rance sur le diam&tre du trou dans la cale doit être
mes internationales en vigueur à un moment donné.
+Et’* mm.
ISO 7500-I : 1986, Matériaux métalliques - Vérifica-
3.1.1.3 Rondelles, utilisables sous les têtes de vis
tion des machines pour essais statiques uniaxiaux -
ou les écrous uniquement dans le cas 3.1 .1.2.
Partie 1: Machines d’essai de traction.
3.1.1.4 Machine d’essai de traction ou de com-
3 Essais
pression, suivant le dispositif d’accrochage, capable
d’appliquer les charges d’essai.
3.1 Essai de traction à température
ambiante
3.1.2 Mode opératoire
3.1 .l Appareillage
3.1.2.1 Monter la vis dans le dispositif d’essai
(3.1 .l .l) comme représenté à la figure 1. Monter
3.1.1.1 Dispositif d’essai (voir figure 1).
l’écrou (3.1 .l I.2) conformément à la figure 2. Placer
l’ensemble complet entre les têtes de la machine.
Le dispositif d’essai doit être centré de sorte que la
contrainte en quatre points équidistants autour de
l’échantillon d’essai soit uniforme à 1 % près, ou que 3.1.2.2 Appliquer la charge prescrite dans la spéci-
la coaxialité entre la vis et les trous soit inférieure ou fication d’approvisionnement ou le document de défi-
égale à 0,025 mm pour assurer l’application de la nition à la vitesse donnée dans le tableau Il), selon un
charge de traction dans l’axe de la vis? régime contrôlé.
1) Exigences d’étalonnage: voir ISO 7500-I:l986 et annexe A de la présente Norme internationale.
1
---------------------- Page: 5 ----------------------
Charge
Coupelle superieure
(voir figure-31
Coupelle inférieure
(voir figure 3)
Charge
Figure 1 - Essai de traction
- Dispositif d’essai
2 filets complets min.
Figure 2 - Essai de traction
- Position de l’écrou par rapport aux filets complets (côté fût)
---------------------- Page: 6 ----------------------
Dimensions en millim&res,
rugosité de surface en microm&res
Rayon ou chanfrein compatible avec
/ le rayon de raccordement Me-fat
Coupelle superieure pour vis tete saillante
+O,l
@B 0
{A@ T +-
+o"30
a -1'00
.
.-
E
cv
a
t
1
2’ facultatif
-4-l-
Coupelle superieure pour vis tete fraisée
+O,l
@B 0
c
[LI@T]
Coupelle inférieure
B nom. = D + 0,025
D = Diamétre nominal de la vis ,
T = Tolérance de perpendicularité correspondant à 2”
a = Angle nominal de la tête fraisee
Casser les angles
Matbriau: Acier de dureté > 43 HRC
Figure 3 - Essai de traction - Détail des coupelles supérieures et inférieure
3
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 7961:1994(F)
Tableau 1 - Vitesses d’application des charges - Essai de traction
-
Vitesse Vitesse
Vitesse
Diamhtre Diambtre Diamètre
nominal du fûtl) nominal du fritl)
nominal du fût’)
kN/min kN/min kN/min
5 12
80 27 400
14
9 110 30 500
14 16 140 33 600
20 18 180 36 700
27 20 220 39 850
8 35 22 270
10 55 24 320
1) Pour d’autres diamètres, les vis doivent être essayées à des vitesses de mise en charge de 750 N, a 10 % près, par
minute par millimètre carré de section nominale du fût.
I
3.2.2 Mode opératoire
3.2 Essai de double cisaillement
3.2.2.1 Monter la vis dans la partie inférieure de la
guillotine. Le rayon de raccordement sous tête ainsi
que la partie filetee ne doivent pas être en contact
avec la partie inférieure de la guillotine (voir figure4).
3.2.1 Appareillage
3.2.2.2 Appliquer la charge prescrite dans la spéci-
fication d’approvisionnement ou le document de défi-
Voir figures 4 et 5, cette dernière ne spécifiant que nition à la vitesse spécifiée dans le tableau 2, selon
des exigences fonctionnelles. un régime contrôle.
Si cette charge est atteinte sans rupture de la vis,
NOTE 1 Des lames supérieure et inférieure entièrement
fermées peuvent également être utilisées. l’essai peut être interrompu?
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 7961:1994(F)
1 ----
--
I I
Il I ---
’ ---- r
kameinferieure
8loc support-/
.
Essai de double cisaillement - Dispositif d’essai
FI Igure 4 -
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 7961:1994(F)
Dimensions en millimétres,
rugosité de surface en micromètres
Lame swerieure
Lame inférieure
Rayonpourdégager
---------------------.
Support
Arêtes de cisaillement arrondies ou cassbes 0,13 max.
Rhusiner si les arêtes présentent un rayon ou un angle cassé de 0,25 max.
D = Diamètre nominal de la vis
Matériau: Acier de duretb 60 HRC à 62 HRC
Figure 5 - Essai de double cisaillement
- Blocs supérieur et inférieur
6
---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO 7961:1994(F)
Tableau 2 - Vitesses d’application des charges - Essai de double cisaillement
Vitesse
Vitesse Vitesse
Diamètre Diambtre
Diambtre
nominal du fûtl) nominal du fQtl)
nominal du fût’)
kN/min
kN/min kN/min
12 160 27 800
3 10
215 30 990
4 18 14
33 1 200
5 27 16 280
36 1 400
6 40 18 350
440 39 1 700
7 54 20
22 530
8 70
24 630
10 110
1) Pour d’autres diamétres, les vis doivent être essayees à des vitesses de mise en charge de 750 N, à 10 % pr&s, par
minute par millim&re carré du double de la section nominale du fût.
3.3.1.4 Dispositifs d’accrochage, conçus de façon
3.3 Essai de fatigue en traction
a incorporer les éléments indiques à la figure3.
3.3.1 Appareillage
3.3.2 Mode operatoire
Dispositif d’essai (voir figure 1).
3.3.1.1
3.3.2.1 Montage
Un joint universel ou des portées sphériques ne doi-
vent pas être utilises dans la colonne d’essai. Le dis-
Les vis doivent être montées de façon à dégager au
positif d’essai doit être centre de sorte que la
moins deux et au plus trois filets complets entre la
contrainte en quatre points équidistants autour de
face d’appui de l’ecrou ou de la piece taraudee
l’échantillon d’essai soit uniforme à 3 % prés de la
(3.3.1 .1.2) et les filets incomplets, côte fût.
valeur moyenne?
Dans le cas de vis à tête fraisée, la portée entre la tête
D’autres types de dispositifs peuvent être utilises si
de la vis et la coupelle d’essai dans laquelle elle est
les exigences de la figure3 sont respectées.
essayée doit être uniforme.
Les vis d’essai ne doivent pas être réutilisees.
II ne doit pas y avoir de contact dans la zone de rac-
cordement tête-fût.
3.3.1.1.1 Coupelles, fixes ou mobiles, conformes à
la figure3 qui ne spécifie que des exigences fonc-
tionnelles.
3.3.2.2 Conditions d’essai
3.3.1.1.2 Écrou d’essai ou pièce taraudee (jouant
3.3.2.2.1 Serrage
le rôle d’un écrou), de hauteur supérieure ou égale à
0,80, et de resistance adéquate pour assurer la rup-
II ne doit pas exister de contrainte de traction due au
ture de la vis.
serrage ou à toute autre opération de montage.
NOTE 2 L’écrou d’essai ou la pièce taraudée peuvent
être réutilisés à condition qu’ils satisfassent aux exigences
3.3.2.2.2 Niveau de charges
dimensionnelles et qu’ils-n’aient pas été détériorés par un
essai précédent.
Les charges d’essai de fatigue doivent être confor-
mes aux valeurs prescrites dans la spécification d’ap-
En cas de litige, seuls des écrous ou pièces taraudés neufs
provisionnement ou le document de définition.
doivent être utilisés.
3.3.1.2 Systeme de mesure des charges, d’une
3.3.2.2.3 Frequence
précision
de + 2 % de la charge maximale
appliquée?
La fréquence de l’essai doit être conforme aux exi-
gences de la spécification d’approvisionnement ou du
3.3.1.3 Systeme de maintien automatique des document de definition. La température maximale de
charges. la vis pendant l’essai ne doit pas dépasser 50 OC.
7
---------------------- Page: 11 ----------------------
ISO 7961:1994(F)
3.4 Essai de fragilité sous tension à 3.5 Contrôle des brûlures de rectification
température ambiante
3.5.1 Mode opératoire
3.4.1 Appareillage
3.5.1 .l Nettoyage
3.4.1.1 Pour mise en charge par serrage ou Enlever toute matiere étrangère à la vis telle que
graisse, salete ou film d’oxyde.
allongement
3.5.1.2 Essai de mouillabilité
3.4.1.1.1 Blocs ou entretoises, en acier traite pour
obtenir une dureté Rockwell minimale de 45 HRC.
Rincer les vis à l’eau froide, si le film d’eau est rompu,
les vis doivent être renettoyées.
3.4.1 .1.2 Pièce taraudee, de resistance suffisante
pour supporter la totalité de la contrainte en traction
3.5.1.3 Décapage «NITAL»
de la vis.
Immerger les vis pendant 2 min à 2,5 min dans une
solution à 3 % (KW) d’acide nitrique (densité relative
3.4.1.2 Pour mise en charge externe
1,38) dans de I’éthanol, a température ambiante. Agi-
ter le bain.
3.4.1.2.1 Dispositif d’essai, tel que décrit en
3.1 .l .l.
3.5.1.4 Rinçage
Rincer les vis pendant au moins 2 min dans l’eau
3.4.1.2.2 Dispositif d’accrochage adapté?
courante a une température inférieure a 25 “C.
3.5.1.5 Blanchiment
3.4.2 Mode opératoire
Immerger les vis pendant 2 min à 2,5 min dans une
Monter la vis dans le dispositif d’essai (3.4.1.2.1) et
solution à 5 % (WV) d’acide chlorhydrique (densité
.ap@liquer la charge prescrite dans la specification
relative 1 ,18) dans de l’ethanol, à température am-
d’approvisionnement ou le document de définition.
biante. Agiter le bain.
Dans la methode de mise en charge par serrage, la
charge est obtenue par serrage à un couple prédéter-
3.5.1.6 Rinçage
mine. Ce couple peut être determine par formule ou
par le couple étalon dans une cellule d’essai assimilee
Rincer les vis pendant 10 s a 30 s dans l’eau courante
au montage d’essai?
a une température inferieure à 25 “C.
Dans la méthode de mise en charge par allongement,
3.5.1.7 Neutralisation
la charge est obtenue par mesurage de l’allongement
de la vis. Cet allongement peut être déterminé par
La neutralisation peut être effectuee à l’aide de l’un
formule ou par l’allongement etalon dans une cellule
ou l’autre des bains suivants:
d’essai assimilee au montage d’essai*).
Durant l’essai, la partie chargee du fût de la vis doit 3.5.1.7.1 Solution d’ammoniaque
présenter deux filets complets entre les filets incom-
plets côte fût et la face d’appui de la pièce taraudee. Immerger les vis pendant 30 s a 60 s dans une solu-
Maintenir, à température ambiante, la vis sous charge tion à 50 g/l d’ammoniaque (densité relative 0,901, à
pendant la durée prescrite dans la spécification d’ap- température ambiante.
provisionnement ou le document
...
ISO
NORME
7961
INTERNATIONALE
Premiére Adition
1994-02-l 5
-.
Aéronautique et espace - Vis -
Méthodes d’essai
Aerospace - Bo/ts - Test methods
Numéro de référence
ISO 7961: 1994(F)
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 7961:1994(F)
Sommaire
Page
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1 Domaine d’application
,.,.,,. 1
2 Référence normative
1
........................................................................................
3 Essais
............................. 1
3.1 Essai de traction à température ambiante
.................................................. 4
3.2 Essai de double cisaillement
7
....................................................
3.3 Essai de fatigue en traction
........ a
3.4 Essai de fragilité sous tension à température ambiante
a
....................................
3.5 Contrôle des brûlures de rectification
................................. 9
3.6 Essai de traction à température élevée
.............................. 9
3.7 Essai de relaxation à température élevée
.......................................... 10
3.8 Essai de corrosion sous tension
.......... 12
3.9 Essai de rupture sous tension à température élevée
12
...................................................................
4 Validité des essais
12
......................................................................
5 Rapports d’essai
Annexes
13
................................................
A Étalonnage des appareillages
14
.....................................................................
B Rapports d’essai
................................................................................ 15
C Formules
0 ISO 1994
Droits de reproduction réservés. 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 et les microfilms, sans l’accord ecrit de l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case Postale 56 l CH-l 211 Geneve 20 l Suisse
Imprimé en Suisse
ii
---------------------- Page: 2 ----------------------
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 comite technique créé à cet effet. Les
organisations internationales, gouvernementales et non gouvernemen-
tales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO colla-
bore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CE0
en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques
sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication comme
Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins des co-
mités membres votants.
La Norme internationale ISO 7961 a été élaborée par le comité technique
ISO/TC 20, Aéronautique et espace, sous-comité SC 4, hments de
fixation pour constructions aérospatiales.
Les annexes A et B font partie intégrante de la présente Norme interna-
tionale. L’annexe C est donnée uniquement à titre d’information.
. . .
III
---------------------- Page: 3 ----------------------
Page blanche
---------------------- Page: 4 ----------------------
NORME INTERNATIONALE ISO 7961:1994(F)
Aéronautique et espace - VIS n - Méthodes d’essai
D’autres types de dispositifs peuvent être utilisés si
1 Domaine d’application
les exigences de la figure3 sont respectées.
La présente Norme internationale prescrit les métho-
des d’essai des vis pour constructions aérospatiales.
3.1.1.1.1 Coupelles, fixes ou mobiles, conformes à
la figure3 qui ne spécifie que des exigences fonc-
Elle est applicable chaque fois qu’elle est citée en ré-
tionnelles.
férence.
3.1.1.1.2 Écrou d’essai (avec ou sans autofreinage)
2 Référence normative
ou pike taraud6e (jouant le rôle d’un écrou), de ré-
sistance suffisante pour garantir la rupture de la vis.
La norme suivante contient des dispositions qui, par
suite de la référence qui en est faite, constituent des
3.1.1.2 Cale oblique, placée sous la tête de la vis,
dispositions valables pour la présente Norme interna-
dans la mesure où la spécification d’approvision-
tionale. Au moment de la publication, l’édition indi-
nement ou le document de définition destine cet es-
quée était en vigueur. Toute norme est sujette à
sai à l’évaluation de l’effet d’angularité. Le jeu minimal
révision et les parties prenantes des accords fondés
entre le trou et le fût de la vis doit être de 0,13 mm.
sur la présente Norme internationale sont invitées à
Au moins 90 % de la face d’appui de la vis doit être
rechercher la possibilité d’appliquer l’édition la plus
en contact avec la cale qui doit avoir un diamètre
récente de la norme indiquée ci-après. Les membres
suffisant pour soutenir le surangle de la vis. La tolé-
de la CEI et de I’ISO possèdent le registre des Nor-
rance sur le diam&tre du trou dans la cale doit être
mes internationales en vigueur à un moment donné.
+Et’* mm.
ISO 7500-I : 1986, Matériaux métalliques - Vérifica-
3.1.1.3 Rondelles, utilisables sous les têtes de vis
tion des machines pour essais statiques uniaxiaux -
ou les écrous uniquement dans le cas 3.1 .1.2.
Partie 1: Machines d’essai de traction.
3.1.1.4 Machine d’essai de traction ou de com-
3 Essais
pression, suivant le dispositif d’accrochage, capable
d’appliquer les charges d’essai.
3.1 Essai de traction à température
ambiante
3.1.2 Mode opératoire
3.1 .l Appareillage
3.1.2.1 Monter la vis dans le dispositif d’essai
(3.1 .l .l) comme représenté à la figure 1. Monter
3.1.1.1 Dispositif d’essai (voir figure 1).
l’écrou (3.1 .l I.2) conformément à la figure 2. Placer
l’ensemble complet entre les têtes de la machine.
Le dispositif d’essai doit être centré de sorte que la
contrainte en quatre points équidistants autour de
l’échantillon d’essai soit uniforme à 1 % près, ou que 3.1.2.2 Appliquer la charge prescrite dans la spéci-
la coaxialité entre la vis et les trous soit inférieure ou fication d’approvisionnement ou le document de défi-
égale à 0,025 mm pour assurer l’application de la nition à la vitesse donnée dans le tableau Il), selon un
charge de traction dans l’axe de la vis? régime contrôlé.
1) Exigences d’étalonnage: voir ISO 7500-I:l986 et annexe A de la présente Norme internationale.
1
---------------------- Page: 5 ----------------------
Charge
Coupelle superieure
(voir figure-31
Coupelle inférieure
(voir figure 3)
Charge
Figure 1 - Essai de traction
- Dispositif d’essai
2 filets complets min.
Figure 2 - Essai de traction
- Position de l’écrou par rapport aux filets complets (côté fût)
---------------------- Page: 6 ----------------------
Dimensions en millim&res,
rugosité de surface en microm&res
Rayon ou chanfrein compatible avec
/ le rayon de raccordement Me-fat
Coupelle superieure pour vis tete saillante
+O,l
@B 0
{A@ T +-
+o"30
a -1'00
.
.-
E
cv
a
t
1
2’ facultatif
-4-l-
Coupelle superieure pour vis tete fraisée
+O,l
@B 0
c
[LI@T]
Coupelle inférieure
B nom. = D + 0,025
D = Diamétre nominal de la vis ,
T = Tolérance de perpendicularité correspondant à 2”
a = Angle nominal de la tête fraisee
Casser les angles
Matbriau: Acier de dureté > 43 HRC
Figure 3 - Essai de traction - Détail des coupelles supérieures et inférieure
3
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 7961:1994(F)
Tableau 1 - Vitesses d’application des charges - Essai de traction
-
Vitesse Vitesse
Vitesse
Diamhtre Diambtre Diamètre
nominal du fûtl) nominal du fritl)
nominal du fût’)
kN/min kN/min kN/min
5 12
80 27 400
14
9 110 30 500
14 16 140 33 600
20 18 180 36 700
27 20 220 39 850
8 35 22 270
10 55 24 320
1) Pour d’autres diamètres, les vis doivent être essayées à des vitesses de mise en charge de 750 N, a 10 % près, par
minute par millimètre carré de section nominale du fût.
I
3.2.2 Mode opératoire
3.2 Essai de double cisaillement
3.2.2.1 Monter la vis dans la partie inférieure de la
guillotine. Le rayon de raccordement sous tête ainsi
que la partie filetee ne doivent pas être en contact
avec la partie inférieure de la guillotine (voir figure4).
3.2.1 Appareillage
3.2.2.2 Appliquer la charge prescrite dans la spéci-
fication d’approvisionnement ou le document de défi-
Voir figures 4 et 5, cette dernière ne spécifiant que nition à la vitesse spécifiée dans le tableau 2, selon
des exigences fonctionnelles. un régime contrôle.
Si cette charge est atteinte sans rupture de la vis,
NOTE 1 Des lames supérieure et inférieure entièrement
fermées peuvent également être utilisées. l’essai peut être interrompu?
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 7961:1994(F)
1 ----
--
I I
Il I ---
’ ---- r
kameinferieure
8loc support-/
.
Essai de double cisaillement - Dispositif d’essai
FI Igure 4 -
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 7961:1994(F)
Dimensions en millimétres,
rugosité de surface en micromètres
Lame swerieure
Lame inférieure
Rayonpourdégager
---------------------.
Support
Arêtes de cisaillement arrondies ou cassbes 0,13 max.
Rhusiner si les arêtes présentent un rayon ou un angle cassé de 0,25 max.
D = Diamètre nominal de la vis
Matériau: Acier de duretb 60 HRC à 62 HRC
Figure 5 - Essai de double cisaillement
- Blocs supérieur et inférieur
6
---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO 7961:1994(F)
Tableau 2 - Vitesses d’application des charges - Essai de double cisaillement
Vitesse
Vitesse Vitesse
Diamètre Diambtre
Diambtre
nominal du fûtl) nominal du fQtl)
nominal du fût’)
kN/min
kN/min kN/min
12 160 27 800
3 10
215 30 990
4 18 14
33 1 200
5 27 16 280
36 1 400
6 40 18 350
440 39 1 700
7 54 20
22 530
8 70
24 630
10 110
1) Pour d’autres diamétres, les vis doivent être essayees à des vitesses de mise en charge de 750 N, à 10 % pr&s, par
minute par millim&re carré du double de la section nominale du fût.
3.3.1.4 Dispositifs d’accrochage, conçus de façon
3.3 Essai de fatigue en traction
a incorporer les éléments indiques à la figure3.
3.3.1 Appareillage
3.3.2 Mode operatoire
Dispositif d’essai (voir figure 1).
3.3.1.1
3.3.2.1 Montage
Un joint universel ou des portées sphériques ne doi-
vent pas être utilises dans la colonne d’essai. Le dis-
Les vis doivent être montées de façon à dégager au
positif d’essai doit être centre de sorte que la
moins deux et au plus trois filets complets entre la
contrainte en quatre points équidistants autour de
face d’appui de l’ecrou ou de la piece taraudee
l’échantillon d’essai soit uniforme à 3 % prés de la
(3.3.1 .1.2) et les filets incomplets, côte fût.
valeur moyenne?
Dans le cas de vis à tête fraisée, la portée entre la tête
D’autres types de dispositifs peuvent être utilises si
de la vis et la coupelle d’essai dans laquelle elle est
les exigences de la figure3 sont respectées.
essayée doit être uniforme.
Les vis d’essai ne doivent pas être réutilisees.
II ne doit pas y avoir de contact dans la zone de rac-
cordement tête-fût.
3.3.1.1.1 Coupelles, fixes ou mobiles, conformes à
la figure3 qui ne spécifie que des exigences fonc-
tionnelles.
3.3.2.2 Conditions d’essai
3.3.1.1.2 Écrou d’essai ou pièce taraudee (jouant
3.3.2.2.1 Serrage
le rôle d’un écrou), de hauteur supérieure ou égale à
0,80, et de resistance adéquate pour assurer la rup-
II ne doit pas exister de contrainte de traction due au
ture de la vis.
serrage ou à toute autre opération de montage.
NOTE 2 L’écrou d’essai ou la pièce taraudée peuvent
être réutilisés à condition qu’ils satisfassent aux exigences
3.3.2.2.2 Niveau de charges
dimensionnelles et qu’ils-n’aient pas été détériorés par un
essai précédent.
Les charges d’essai de fatigue doivent être confor-
mes aux valeurs prescrites dans la spécification d’ap-
En cas de litige, seuls des écrous ou pièces taraudés neufs
provisionnement ou le document de définition.
doivent être utilisés.
3.3.1.2 Systeme de mesure des charges, d’une
3.3.2.2.3 Frequence
précision
de + 2 % de la charge maximale
appliquée?
La fréquence de l’essai doit être conforme aux exi-
gences de la spécification d’approvisionnement ou du
3.3.1.3 Systeme de maintien automatique des document de definition. La température maximale de
charges. la vis pendant l’essai ne doit pas dépasser 50 OC.
7
---------------------- Page: 11 ----------------------
ISO 7961:1994(F)
3.4 Essai de fragilité sous tension à 3.5 Contrôle des brûlures de rectification
température ambiante
3.5.1 Mode opératoire
3.4.1 Appareillage
3.5.1 .l Nettoyage
3.4.1.1 Pour mise en charge par serrage ou Enlever toute matiere étrangère à la vis telle que
graisse, salete ou film d’oxyde.
allongement
3.5.1.2 Essai de mouillabilité
3.4.1.1.1 Blocs ou entretoises, en acier traite pour
obtenir une dureté Rockwell minimale de 45 HRC.
Rincer les vis à l’eau froide, si le film d’eau est rompu,
les vis doivent être renettoyées.
3.4.1 .1.2 Pièce taraudee, de resistance suffisante
pour supporter la totalité de la contrainte en traction
3.5.1.3 Décapage «NITAL»
de la vis.
Immerger les vis pendant 2 min à 2,5 min dans une
solution à 3 % (KW) d’acide nitrique (densité relative
3.4.1.2 Pour mise en charge externe
1,38) dans de I’éthanol, a température ambiante. Agi-
ter le bain.
3.4.1.2.1 Dispositif d’essai, tel que décrit en
3.1 .l .l.
3.5.1.4 Rinçage
Rincer les vis pendant au moins 2 min dans l’eau
3.4.1.2.2 Dispositif d’accrochage adapté?
courante a une température inférieure a 25 “C.
3.5.1.5 Blanchiment
3.4.2 Mode opératoire
Immerger les vis pendant 2 min à 2,5 min dans une
Monter la vis dans le dispositif d’essai (3.4.1.2.1) et
solution à 5 % (WV) d’acide chlorhydrique (densité
.ap@liquer la charge prescrite dans la specification
relative 1 ,18) dans de l’ethanol, à température am-
d’approvisionnement ou le document de définition.
biante. Agiter le bain.
Dans la methode de mise en charge par serrage, la
charge est obtenue par serrage à un couple prédéter-
3.5.1.6 Rinçage
mine. Ce couple peut être determine par formule ou
par le couple étalon dans une cellule d’essai assimilee
Rincer les vis pendant 10 s a 30 s dans l’eau courante
au montage d’essai?
a une température inferieure à 25 “C.
Dans la méthode de mise en charge par allongement,
3.5.1.7 Neutralisation
la charge est obtenue par mesurage de l’allongement
de la vis. Cet allongement peut être déterminé par
La neutralisation peut être effectuee à l’aide de l’un
formule ou par l’allongement etalon dans une cellule
ou l’autre des bains suivants:
d’essai assimilee au montage d’essai*).
Durant l’essai, la partie chargee du fût de la vis doit 3.5.1.7.1 Solution d’ammoniaque
présenter deux filets complets entre les filets incom-
plets côte fût et la face d’appui de la pièce taraudee. Immerger les vis pendant 30 s a 60 s dans une solu-
Maintenir, à température ambiante, la vis sous charge tion à 50 g/l d’ammoniaque (densité relative 0,901, à
pendant la durée prescrite dans la spécification d’ap- température ambiante.
provisionnement ou le document
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.