ISO 3506-2:2009
(Main)Mechanical properties of corrosion-resistant stainless steel fasteners — Part 2: Nuts
Mechanical properties of corrosion-resistant stainless steel fasteners — Part 2: Nuts
ISO 3506-2:2009 specifies the mechanical properties of nuts made of austenitic, martensitic and ferritic steel grades of corrosion-resistant stainless steels, when tested over an ambient temperature range of 10 °C to 35 °C. Properties vary at higher or lower temperatures. ISO 3506-2:2009 applies to nuts: - with nominal thread diameter d ≤ 39 mm; - of triangular ISO metric threads with diameters and pitches in accordance with ISO 68-1, ISO 261 and ISO 262; - of any shape; - with width across flats as specified in ISO 272; - with nominal heights m ≥ 0,5 d. It does not apply to nuts requiring properties, such as locking abilities and weldability.
Caractéristiques mécaniques des éléments de fixation en acier inoxydable résistant à la corrosion — Partie 2: Écrous
L'ISO 3506-2:2009 spécifie les caractéristiques mécaniques des écrous constitués d'aciers inoxydables austénitiques, martensitiques et ferritiques résistant à la corrosion et soumis à essai à une température ambiante comprise entre 10 °C et 35 °C. Ces caractéristiques varient selon la valeur plus ou moins élevée de la température. L'ISO 3506-2:2009 s'applique aux écrous de diamètre nominal de filetage d ≤ 39 mm, à filetage métrique ISO triangulaire dont le diamètre et le pas sont conformes à l'ISO 68-1, à l'ISO 261 et à l'ISO 262, de forme quelconque, avec des cotes surplats telles que spécifiées dans l'ISO 272, et dont la hauteur nominale m ≥ 0,5d. Elle ne s'applique pas aux écrous possédant des caractéristiques spéciales telles que la capacité de freinage et la soudabilité.
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 3506-2
Second edition
2009-11-15
Mechanical properties of corrosion-
resistant stainless steel fasteners —
Part 2:
Nuts
Caractéristiques mécaniques des éléments de fixation en acier
inoxydable résistant à la corrosion —
Partie 2: Écrous
Reference number
ISO 3506-2:2009(E)
©
ISO 2009
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ISO 3506-2:2009(E)
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Published in Switzerland
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ISO 3506-2:2009(E)
Contents Page
Foreword .iv
Introduction.v
1 Scope.1
2 Normative references.2
3 Symbols.2
4 Designation, marking and finish.3
4.1 Designation .3
4.2 Marking.4
4.3 Finish .6
5 Chemical composition .6
6 Mechanical properties.7
7 Test methods .8
7.1 Hardness HB, HRC or HV.8
7.2 Proof load.8
Annex A (informative) Description of the groups and grades of stainless steels .9
Annex B (informative) Stainless steel composition specifications .12
Annex C (informative) Stainless steels for cold heading and extruding.15
Annex D (informative) Austenitic stainless steels with particular resistance to chloride induced
stress corrosion .17
Annex E (informative) Mechanical properties at elevated temperatures; application at low
temperatures.18
Annex F (informative) Time-temperature diagram of intergranular corrosion in austenitic stainless
steels, grade A2 (18/8 steels) .19
Annex G (informative) Magnetic properties for austenitic stainless steels.20
Bibliography.21
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ISO 3506-2:2009(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.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. 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.
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.
ISO 3506-2 was prepared by Technical Committee ISO/TC 2, Fasteners, Subcommittee SC 1, Mechanical
properties of fasteners.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 3506-2:1997), which has been technically
revised.
ISO 3506 consists of the following parts, under the general title Mechanical properties of corrosion-resistant
stainless steel fasteners:
⎯ Part 1: Bolts, screws and studs
⎯ Part 2: Nuts
⎯ Part 3: Set screws and similar fasteners not under tensile stress
⎯ Part 4: Tapping screws
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ISO 3506-2:2009(E)
Introduction
In the preparation of this part of ISO 3506, special attention has been given to the fundamentally different
property characteristics of the stainless steel fastener grades compared with those of carbon steel and low-
alloy steel fasteners. Ferritic and austenitic stainless steels are strengthened only by cold working and
consequently, the components do not have as homogeneous local material properties as hardened and
tempered parts. These special features have been recognized in the elaboration of the property classes and
the test procedures for mechanical properties. The latter differ from the carbon steel and low-alloy steel
fastener test procedures with regard to the measurement of the stress at 0,2 % permanent strain (yield stress)
and ductility (total elongation after fracture).
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 3506-2:2009(E)
Mechanical properties of corrosion-resistant stainless steel
fasteners —
Part 2:
Nuts
1 Scope
This part of ISO 3506 specifies the mechanical properties of nuts made of austenitic, martensitic and ferritic
steel grades of corrosion-resistant stainless steels, when tested over an ambient temperature range of 10 °C
to 35 °C. Properties vary at higher or lower temperatures.
This part of ISO 3506 applies to nuts:
⎯ with nominal thread diameter D u 39 mm;
⎯ of triangular ISO metric threads with diameters and pitches in accordance with ISO 68-1, ISO 261 and
ISO 262;
⎯ of any shape;
⎯ with width across flats as specified in ISO 272;
⎯ with nominal heights m W 0,5D.
It does not apply to nuts requiring properties such as
⎯ locking abilities, and
⎯ weldability.
NOTE The designation system of this part of ISO 3506 can be used for sizes outside the limits given in this clause
(e.g. D > 39 mm), provided that all applicable mechanical and physical requirements of the property classes are met.
This part of ISO 3506 does not define corrosion or oxidation resistance in particular environments. However,
some information on materials for particular environments is given in Annex D. Regarding definitions of
corrosion and corrosion resistance, see ISO 8044.
The aim of this part of ISO 3506 is the classification of corrosion-resistant stainless steel nuts into property
classes. Some materials can be used at temperatures down to − 200 °C, some can be used at temperatures
up to + 800 °C in air. Information on the influence of temperature on mechanical properties is found in
Annex E.
Corrosion and oxidation performances and mechanical properties for use at elevated or sub-zero
temperatures can be agreed on between the user and the manufacturer in each particular case. Annex F
shows how the risk of intergranular corrosion at elevated temperatures depends on the carbon content.
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ISO 3506-2:2009(E)
All austenitic stainless steel fasteners are normally non-magnetic in the annealed condition; after cold working,
some magnetic properties can be evident (see Annex G).
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application 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 68-1, ISO general purpose screw threads — Basic profile — Part 1: Metric screw threads
ISO 261, ISO general purpose metric screw threads — General plan
ISO 262, ISO general purpose metric screw threads — Selected sizes for screws, bolts and nuts
ISO 272, Fasteners — Hexagon products — Widths across flats
ISO 898-2, Mechanical properties of fasteners — Part 2: Nuts with specified proof load values — Coarse
thread
ISO 898-6, Mechanical properties of fasteners — Part 6: Nuts with specified proof load values — Fine pitch
thread
ISO 3651-1, Determination of resistance to intergranular corrosion of stainless steels — Part 1: Austenitic and
ferritic-austenitic (duplex) stainless steels — Corrosion test in nitric acid medium by measurement of loss in
mass (Huey test)
ISO 3651-2, Determination of resistance to intergranular corrosion of stainless steels — Part 2: Ferritic,
austenitic and ferritic-austenitic (duplex) stainless steels — Corrosion test in media containing sulfuric acid
ISO 6506-1, Metallic materials — Brinell hardness test — Part 1: Test method
ISO 6507-1, Metallic materials — Vickers hardness test — Part 1: Test method
ISO 6508-1, Metallic materials — Rockwell hardness test — Part 1: Test method (scales A, B, C, D, E, F, G, H,
K, N, T)
ISO 16048, Passivation of corrosion-resistant stainless-steel fasteners
ISO 16426, Fasteners — Quality assurance system
3 Symbols
D nominal thread diameter
m height of the nut (nominal value)
P pitch of the thread
R lower yield stress
eL
R stress at 0,2 % permanent strain
p0,2
s width across flats
S stress under proof load
p
µ permeability value in a magnetic field
r
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ISO 3506-2:2009(E)
4 Designation, marking and finish
4.1 Designation
The designation system for stainless steel grades and property classes for nuts is given in Figure 1. The
designation of the material consists of two blocks, which are separated by a hyphen. The first block
designates the steel grade and the second block, the property class.
The designation of the steel grade (first block) consists of the letters
⎯ A for austenitic steel,
⎯ C for martensitic steel, or
⎯ F for ferritic steel
which indicates the group of steel and a digit, which indicates a range of chemical compositions within this
steel group (see Table 1).
The designation of the property class (second block) consists of two digits for nuts with height m W 0,8D
(style 1 or style 2 or hexagon flange nuts), representing 1/10 of the stress under proof load, and three digits
for nuts with height 0,5D u m < 0,8D (thin nuts/style 0), the first digit “0” indicating that the nut has a reduced
loadability and the following digits representing 1/10 of the stress under proof load. The following are
examples for the designation of material.
EXAMPLE 1 A2-70 indicates: austenitic steel, cold worked, minimum 700 MPa stress under proof load (nut with
m W 0,8D).
EXAMPLE 2 C4-70 indicates: martensitic steel, hardened and tempered, minimum 700 MPa stress under proof load
(nut with m W 0,8D).
EXAMPLE 3 A2-035 indicates: austenitic steel, cold worked, minimum 350 MPa stress under proof load (nut with
0,5D u m < 0,8D).
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ISO 3506-2:2009(E)
a
The steel groups and steel grades classified in Figure 1 are described in Annex A and specified by the chemical
composition given in Table 1.
b
Low carbon austenitic stainless steels with carbon content not exceeding 0,03 % may additionally be marked with
an “L”.
EXAMPLE A4L-80
c
Nuts passivated in accordance with ISO 16048 may additionally be marked with a “P”.
EXAMPLE A4-80P
Figure 1 — Designation system for stainless steel grades and property classes for nuts
4.2 Marking
4.2.1 General
Nuts manufactured according to the requirements of this part of ISO 3506 shall be designated in accordance
with the designation system described in 4.1 and marked in accordance with 4.2.2 and 4.2.3. However, the
designation system described in 4.1 and the provisions for marking according to 4.2.3 shall be used only if all
relevant requirements of this part of ISO 3506 are met.
NOTE For marking of left-hand threads, see ISO 898-2.
4.2.2 Manufacturer's identification mark
A manufacturer's identification mark shall be included during the manufacturing process on all nuts which are
marked with a property class symbol, provided this is possible for technical reasons. Manufacturer's
identification marking is also recommended on nuts which are not marked with a property class symbol.
4.2.3 Nuts
All nuts of nominal thread diameter D W 5 mm shall be clearly marked in accordance with 4.1, Figure 1 and
Figure 2 or Figure 3. The marking is mandatory and shall include the steel grade and property class. Marking
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ISO 3506-2:2009(E)
of only one nut face is acceptable and shall be by indentation only, when applied to the bearing surface of the
nuts. Alternatively, marking on one side of the nuts is permissible.
Key
1 manufacturer's identification mark
2 steel grade
3 property class
Figure 2 — Marking with material designation and manufacturer's identification mark
Key
s width across flats
Figure 3 — Alternative groove marking (for steel grades A2 and A4 only)
When the marking is made with grooves (see Figure 3) and the property class is not indicated, property
class 50 or 025 will apply.
It is possible that certain nuts would not fulfil the proof load requirements because of fine pitch thread or the
geometry of the nut. These nuts may be marked with the steel grade, but shall not be marked with the
property class.
4.2.4 Packages
All packages for all types of nuts of all sizes shall be marked (e.g. through labelling). The marking or labelling
shall include the manufacturer's and/or distributor's identification and the marking symbol for the steel grade
and property class according to Figure 1 and the manufacturing lot number, as defined in ISO 16426.
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ISO 3506-2:2009(E)
4.3 Finish
Unless otherwise specified, nuts in accordance with this part of ISO 3506 shall be supplied clean and bright.
For maximum corrosion resistance, passivation is recommended. When passivation is required, it shall be
performed in accordance with ISO 16048. Nuts that are passivated may additionally be marked with the
symbol “P” after the symbols for steel grade and property class (see footnote c of Figure 1).
For nuts manufactured to a specific order, the additional marking should be applied to both the fastener and
the label. For nuts delivered from stock, the additional marking should be applied to the label.
5 Chemical composition
The chemical compositions of stainless steels suitable for nuts in accordance with this part of ISO 3506 are
given in Table 1.
NOTE The chemical compositions given in Table 1 correspond with the chemical compositions given in
ISO 3506-1:2009, Table 1, for the relevant steel grades.
The final choice of the chemical composition within the specified steel grade is at the discretion of the
manufacturer, otherwise by prior agreement between the purchaser and the manufacturer.
In applications where risk of intergranular corrosion is present, testing in accordance with ISO 3651-1 or
ISO 3651-2 is recommended. In such cases, stabilized stainless steels of grades A3 and A5 or stainless
steels of grades A2 and A4 with carbon content not exceeding 0,03 % are recommended.
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ISO 3506-2:2009(E)
Table 1 — Stainless steel grades — Chemical composition
a
Steel Steel Chemical composition Footnotes
group grade mass fraction, %
C Si Mn P S Cr Mo Ni Cu
bcd
Austenitic A1 0,12 1 6,5 0,2 0,15 to 0,35 16 to 19 0,7 5 to 10 1,75 to 2,25
e fg
A2 0,10 1 2 0,05 0,03 15 to 20 — 8 to 19 4
e h
A3 0,08 1 2 0,045 0,03 17 to 19 — 9 to 12 1
gi
A4 0,08 1 2 0,045 0,03 16 to 18,5 2 to 3 10 to 15 4
hi
A5 0,08 1 2 0,045 0,03 16 to 18,5 2 to 3 10,5 to 14 1
i
Martensitic C1 0,09 to 0,15 1 1 0,05 0,03 11,5 to 14 — 1 —
C3 0,17 to 0,25 1 1 0,04 0,03 16 to 18 — 1,5 to 2,5 — —
bi
C4 0,08 to 0,15 1 1,5 0,06 0,15 to 0,35 12 to 14 0,6 1 —
j kl
Ferritic F1 0,12 1 1 0,04 0,03 15 to 18 — 1 —
NOTE 1 A description of the groups and grades of stainless steels also entering into their specific properties and applications is given
in Annex A.
NOTE 2 Examples of stainless steels standardized in accordance with ISO 683-13 and ISO 4954 are given in Annexes B and C,
respectively.
NOTE 3 Certain materials for specific application are given in Annex D.
a
Values are maximum, unless otherwise indicated.
b
Sulfur may be replaced by selenium.
c
If the nickel content is below 8 %, the minimum manganese content shall be 5 %.
d
There is no minimum limit to the copper content, provided that the nickel content is greater than 8 %.
e
Molybdenum may be present at the discretion of the manufacturer. However, if for some applications limiting of the molybdenum
content is essential, this shall be stated at the time of ordering by the purchaser.
f
If the chromium content is below 17 %, the minimum nickel content should be 12 %.
g
For austenitic stainless steels having a maximum carbon content of 0,03 %, nitrogen may be present to a maximum of 0,22 %.
h
This shall contain titanium W 5 × C up to 0,8 % maximum for stabilization and be marked appropriately as specified in this table, or
shall contain niobium (columbium) and/or tantalum W 10 × C up to 1,0 % maximum for stabilization and be marked appropriately as
specified in this table.
i
At the discretion of the manufacturer, the carbon content may be higher w
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 3506-2
Deuxième édition
2009-11-15
Caractéristiques mécaniques des
éléments de fixation en acier inoxydable
résistant à la corrosion —
Partie 2:
Écrous
Mechanical properties of corrosion-resistant stainless steel fasteners —
Part 2: Nuts
Numéro de référence
ISO 3506-2:2009(F)
©
ISO 2009
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ISO 3506-2:2009(F)
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Publié en Suisse
ii © ISO 2009 – Tous droits réservés
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ISO 3506-2:2009(F)
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction.v
1 Domaine d'application .1
2 Références normatives.2
3 Symboles.2
4 Désignation, marquage et finition .3
4.1 Désignation .3
4.2 Marquage.4
4.3 Finition.6
5 Composition chimique.6
6 Caractéristiques mécaniques .7
7 Méthodes d'essai.9
7.1 Dureté HB, HRC ou HV.9
7.2 Charge d'épreuve .9
Annexe A (informative) Description des groupes et nuances d'aciers inoxydables .10
Annexe B (informative) Spécifications de composition des aciers inoxydables.13
Annexe C (informative) Aciers inoxydables pour frappe à froid et extrusion .16
Annexe D (informative) Aciers inoxydables austénitiques offrant une résistance particulière à la
corrosion par le chlore.18
Annexe E (informative) Caractéristiques mécaniques à températures élevées; application à
basses températures.19
Annexe F (informative) Diagramme de la température en fonction du temps de la corrosion
intergranulaire dans les aciers inoxydables austénitiques, nuance A2 (aciers 18/8).20
Annexe G (informative) Propriétés magnétiques des aciers inoxydables austénitiques .21
Bibliographie.22
© ISO 2009 – Tous droits réservés iii
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ISO 3506-2:2009(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 (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. 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 comités membres
votants.
L'attention est appelée 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.
L'ISO 3506-2 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 2, Éléments de fixation, sous-comité SC 1,
Caractéristiques mécaniques des éléments de fixation.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 3506-2:1997), qui a fait l'objet d'une
révision technique.
L'ISO 3506 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Caractéristiques mécaniques des
éléments de fixation en acier inoxydable résistant à la corrosion:
⎯ Partie 1: Vis et goujons
⎯ Partie 2: Écrous
⎯ Partie 3: Vis sans tête et éléments de fixation similaires non soumis à des contraintes de traction
⎯ Partie 4: Vis à tôle
iv © ISO 2009 – Tous droits réservés
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ISO 3506-2:2009(F)
Introduction
Lors de la rédaction de la présente partie de l'ISO 3506, une attention particulière a été portée aux différences
fondamentales observées entre les caractéristiques mécaniques des nuances d'acier inoxydable, des aciers
au carbone et des aciers faiblement alliés entrant dans la fabrication des éléments de fixation. Les aciers
inoxydables ferritiques et austénitiques sont renforcés par écrouissage à froid uniquement et, par conséquent,
les éléments de fixation ne sont pas aussi homogènes en termes de caractéristiques locales de matière que
les pièces traitées par trempe et revenu. Ces caractéristiques particulières ont été prises en compte lors de
l'élaboration des classes de qualité et des modes opératoires d'essai des caractéristiques mécaniques. Ces
dernières divergent des modes opératoires d'essais appliqués aux éléments de fixation en acier au carbone et
en acier faiblement allié en ce qui concerne le mesurage de la limite conventionelle d'élasticité à 0,2 %
(contrainte pour une déformation permanente) et de la ductilité (allongement après rupture).
© ISO 2009 – Tous droits réservés v
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NORME INTERNATIONALE ISO 3506-2:2009(F)
Caractéristiques mécaniques des éléments de fixation en acier
inoxydable résistant à la corrosion —
Partie 2:
Écrous
1 Domaine d'application
La présente partie de l'ISO 3506 spécifie les caractéristiques mécaniques des écrous constitués d'aciers
inoxydables austénitiques, martensitiques et ferritiques résistant à la corrosion et soumis à essai à une
température ambiante comprise entre 10 °C et 35 °C. Ces caractéristiques varient selon la valeur plus ou
moins élevée de la température.
La présente partie de l'ISO 3506 s'applique aux écrous
⎯ de diamètre nominal de filetage D u 39 mm,
⎯ à filetage métrique ISO triangulaire dont le diamètre et le pas sont conformes à l'ISO 68-1, à l'ISO 261 et
à l'ISO 262,
⎯ de forme quelconque,
⎯ avec des cotes surplats telles que spécifiées dans l'ISO 272, et
⎯ dont la hauteur nominale m W 0,5D.
Elle ne s'applique pas aux écrous possédant des caractéristiques spéciales telles que
⎯ la capacité de freinage, et
⎯ la soudabilité.
NOTE Le système de désignation de la présente partie de l'ISO 3506 peut être utilisé pour des dimensions en
dehors des limites établies dans cet article (par exemple D > 39 mm), dans la mesure où toutes les exigences
mécaniques et physiques applicables des classes de qualité sont satisfaites.
La présente partie de l'ISO 3506 ne définit pas la résistance à la corrosion ou à l'oxydation dans des
ambiances particulières. Toutefois, des informations sur les matériaux destinés à des ambiances particulières
sont données dans l'Annexe D. Pour ce qui est des définitions de la corrosion et de la résistance à la
corrosion, voir l'ISO 8044.
La présente partie de l'ISO 3506 donne la classification des écrous en acier inoxydable résistant à la
corrosion dans les classes de qualité. Certains matériaux peuvent être utilisés à des températures aussi
basses que −200 °C, tandis que d'autres peuvent être utilisés à des températures aussi élevées que +800 °C
dans l'air. Les informations de l'influence de la température sur les caractéristiques mécaniques se trouvent
dans l'Annexe E.
La résistance à la corrosion et à l'oxydation, ainsi que les caractéristiques mécaniques à températures
élevées ou au-dessous de zéro peuvent faire l'objet d'un accord entre le client et le fabricant dans chaque cas
particulier. L'Annexe F montre comment le risque de corrosion intergranulaire à des températures élevées
dépend de la teneur en carbone.
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Tous les écrous en acier inoxydable austénitique sont normalement non magnétiques, à l'état hypertrempé.
Après l'écrouissage à froid, certaines caractéristiques magnétiques peuvent apparaître de manière évidente
(voir Annexe G).
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application 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).
ISO 68-1, Filetages ISO pour usages généraux — Profil de base — Partie 1: Filetages métriques
ISO 261, Filetages métriques ISO pour usages généraux — Vue d'ensemble
ISO 262, Filetages métriques ISO pour usages généraux — Sélection de dimensions pour la boulonnerie
ISO 272, Éléments de fixation — Produits hexagonaux — Dimensions des surplats
ISO 898-2, Caractéristiques mécaniques des éléments de fixation — Partie 2: Écrous avec charges d'épreuve
spécifiées — Filetages à pas gros
ISO 898-6, Caractéristiques mécaniques des éléments de fixation — Partie 6: Écrous avec charges d'épreuve
spécifiées — Filetage à pas fin
ISO 3651-1, Détermination de la résistance à la corrosion intergranulaire des aciers inoxydables — Partie 1:
Aciers inoxydables austénitiques et austéno-ferritiques (duplex) — Essai de corrosion en milieu acide nitrique
par mesurage de la perte de masse (essai de Huey)
ISO 3651-2, Détermination de la résistance à la corrosion intergranulaire des aciers inoxydables — Partie 2:
Aciers ferritiques, austénitiques et austéno-ferritiques (duplex) — Essais de corrosion en milieux contenant de
l'acide sulfurique
ISO 6506-1, Matériaux métalliques — Essai de dureté Brinell — Partie 1: Méthode d'essai
ISO 6507-1, Matériaux métalliques — Essai de dureté Vickers — Partie 1: Méthode d'essai
ISO 6508-1, Matériaux métalliques — Essai de dureté Rockwell — Partie 1: Méthode d'essai (échelles A, B, C,
D, E, F, G, H, K, N, T)
ISO 16048, Passivation des éléments de fixation en acier inoxydable résistant à la corrosion
ISO 16426, Éléments de fixation — Système d'assurance qualité
3 Symboles
D diamètre nominal de filetage
m hauteur d'écrou (valeur nominale)
P pas du filetage
R limite inférieure d'écoulement
eL
R limite conventionnelle d'élasticité à 0,2 %
p0,2
s cotes surplats
S résistance à la charge d'épreuve
p
µ perméabilité dans un champ magnétique
r
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4 Désignation, marquage et finition
4.1 Désignation
Le système de désignation des nuances d'acier inoxydable et des classes de qualité pour les écrous est
illustré à la Figure 1. La désignation du matériau se compose de deux groupes de caractères séparés par un
trait d'union. Le premier désigne la nuance d'acier, le deuxième la classe de qualité.
La désignation de la nuance d'acier (premier groupe) se compose de la lettre
⎯ A pour l'acier austénitique,
⎯ C pour l'acier martensitique, ou
⎯ F pour l'acier ferritique,
qui désigne le groupe d'acier et est suivie d'un chiffre qui désigne la variation de la composition chimique dans
ce groupe d'acier (voir Tableau 1).
La désignation de la classe de qualité (deuxième groupe) consiste en deux chiffres pour les écrous de
hauteur m W 0,8D (style 1, style 2 ou écrou hexagonal à embase cylindro-tronconique) indiquant 1/10 de la
résistance à la charge d'épreuve et trois chiffres pour les écrous avec une hauteur de 0,5D u m < 0,8D
(écrous bas/style 0), le premier chiffre «0» indiquant que l'écrou a une charge admissible réduite, les deux
chiffres suivants indiquent 1/10 de la résistance à la charge d'épreuve.
EXEMPLE 1 A2-70 indique un acier austénitique écroui à froid, dont la résistance minimale à la charge d'épreuve est
égale à 700 MPa (écrou avec m W 0,8D).
EXEMPLE 2 C4-70 indique un acier martensitique trempé et revenu, dont la résistance minimale à la charge
d'épreuve est égale à 700 MPa (écrou avec m W 0,8D).
EXEMPLE 3 A2-035 indique un acier austénitique écroui à froid, dont la résistance minimale à la charge d'épreuve est
égale à 350 MPa (écrou avec 0,5D u m < 0,8D).
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a
La description des groupes d'acier et des nuances d'acier de la Figure 1 est donnée dans l'Annexe A et les
compositions chimiques dans le Tableau 1.
b
Le marquage des aciers inoxydables austénitiques à faible teneur en carbone n'excédant pas 0,03 % peut être
complété par un «L».
EXEMPLE A4L-80
c
Les écrous passivés conformément à l'ISO 16048 peuvent en plus porter le marquage «P».
EXEMPLE A4-80P
Figure 1 — Système de désignation des nuances d'acier inoxydable et des classes de qualité pour les
écrous
4.2 Marquage
4.2.1 Généralités
Les écrous fabriqués selon les exigences de la présente partie de l'ISO 3506 doivent être désignés
conformément au système de désignation décrit en 4.1 et marqués conformément à 4.2.2 et à 4.2.3. Toutefois,
le système de désignation décrit en 4.1 et les dispositions pour le marquage selon 4.2.3 doivent être utilisés
seulement si toutes les exigences significatives de la présente partie de l'ISO 3506 sont satisfaites.
NOTE Pour le marquage des filetages à gauche, voir l'ISO 898-2.
4.2.2 Identification commerciale du fabricant
Une identification commerciale du fabricant doit être incluse durant le processus de fabrication sur tous les
écrous comportant un symbole de classe de qualité à condition que cela soit possible pour des raisons
techniques. L'identification commerciale du fabricant est également recommandée sur les écrous ne
comportant aucun symbole de classe de qualité.
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4.2.3 Écrous
Tous les écrous ayant un diamètre nominal de filetage D W 5 mm doivent être clairement marqués
conformément à 4.1, à la Figure 1, à la Figure 2 ou à la Figure 3. Le marquage est obligatoire et doit inclure la
nuance d'acier et la classe de qualité. Le marquage d'une seule face de l'écrou est acceptable et doit être en
creux uniquement lorsqu'il est appliqué sur la face d'appui de l'écrou. Le marquage est également toléré sur le
côté de l'écrou.
Légende
1 identification commerciale du fabricant
2 nuance d'acier
3 classe de qualité
Figure 2 — Marquage avec identification commerciale du fabricant et désignation du matériau
Légende
s cote surplats
Figure 3 — Marquage par entailles (uniquement pour nuances d'acier A2 et A4)
Lorsque le marquage est constitué d'entailles (voir Figure 3) sans indication de la classe de qualité, c'est la
classe de qualité 50 ou 025 qui s'applique.
Certains écrous peuvent ne pas respecter les exigences de charge d'épreuve en raison de leur pas de vis bas
ou de leur géométrie. Ces écrous peuvent être marqués avec la nuance d'acier, mais ne doivent pas être
marqués avec la classe de qualité.
4.2.4 Conditionnements
Tous les conditionnements pour tous les types d'écrous de toutes dimensions doivent être marqués (par
exemple par un étiquetage). Le marquage ou l'étiquetage doit comprendre l'identification du fabricant et/ou du
distributeur et le symbole de marquage de la nuance d'acier et de la classe de qualité conformément à la
Figure 1 ainsi que le numéro de lot de fabrication tel que défini dans l'ISO 16426.
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ISO 3506-2:2009(F)
4.3 Finition
Sauf indication contraire, les écrous conformes à la présente partie de l'ISO 3506 doivent être fournis propres
et brillants. Il est recommandé de procéder à une passivation pour obtenir une résistance à la corrosion
maximale. Si une passivation est requise, elle doit être réalisée conformément à l'ISO 16048. Les écrous qui
sont passivés peuvent en plus porter le marquage «P» après les symboles de nuance d'acier et de classe de
qualité (voir la note c de la Figure 1).
Pour les écrous fabriqués dans le cadre d'une commande spécifique, il convient d'appliquer le marquage
supplémentaire sur l'écrou ainsi que sur l'étiquette. Pour les écrous délivrés provenant du stock, il convient
d'appliquer le marquage supplémentaire sur l'étiquette.
5 Composition chimique
La composition chimique des aciers inoxydables des écrous répondant aux exigences de la présente partie
de l'ISO 3506 est décrite dans le Tableau 1.
NOTE Les compositions chimiques données dans le Tableau 1 correspondent aux compositions chimiques données
dans l'ISO 3506-1:2009, Tableau 1, pour les nuances d'acier concernées.
Le choix définitif de la composition chimique, pour la nuance d'acier spécifiée, est laissé à la discrétion du
fabricant, sauf accord préalable entre le fabricant et le client.
Un essai conformément à l'ISO 3651-1 ou à l'ISO 3651-2 est recommandé pour les applications présentant un
risque de corrosion intergranulaire. Dans ce cas, les aciers inoxydables stabilisés de nuances A3 et A5 ou les
aciers inoxydables de nuances A2 et A4 avec une teneur en carbone n'excédant pas 0,03 % sont
recommandés.
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ISO 3506-2:2009(F)
Tableau 1 — Nuances d'acier inoxydable — Composition chimique
a
Note de
Composition chimique
Groupe de Nuance
bas de
fraction massique, %
composition d'acier
tableau
C Si Mn P S Cr Mo Ni Cu
bcd
Austénitique A1 0,12 1 6,5 0,2 0,15 à 0,35 16 à 19 0,7 5 à 10 1,75 à 2,25
e fg
A2 0,10 1 2 0,05 0,03 15 à 20 — 8 à 19 4
e h
A3 0,08 1 2 0,045 0,03 17 à 19 — 9 à 12 1
gi
A4 0,08 1 2 0,045 0,03 16 à 18,5 2 à 3 10 à 15 4
hi
A5 0,08 1 2 0,045 0,03 16 à 18,5 2 à 3 10,5 à 14 1
i
Martensitique C1 0,09 à 0,15 1 1 0,05 0,03 11,5 à 14 — 1 —
C3 0,17 à 0,25 1 1 0,04 0,03 16 à 18 — 1,5 à 2,5 — —
bi
C4 0,08 à 0,15 1 1,5 0,06 0,15 à 0,35 12 à 14 0,6 1 —
j kl
Ferritique F1 0,12 1 1 0,04 0,03 15 à 18 — 1 —
NOTE 1 Une description des groupes et nuances d'acier inoxydable entrant dans leurs caractéristiques et applications spécifiques est
donnée dans l'Annexe A.
NOTE 2 Des exemples d'acier inoxydable normalisé dans l'ISO 683-13 et l'ISO 4954 sont donnés dans les Annexes B et C,
respectivement.
NOTE 3 Certains matériaux aux applications spécifiques sont donnés à l'Annexe D.
a
Sauf indication contraire, les valeurs sont maximales.
b
Le soufre peut être remplacé par le sélénium.
c
Si la teneur en nickel est inférieure à 8 %, la teneur minimale en manganèse doit être de 5 %.
d
Il n'y a pas de limite minimale pour la teneur en cuivre pourvu que la teneur en nickel soit supérieure à 8 %.
e
Le fabricant peut choisir d'inclure du molybdène. Toutefois, si certaines applications exigent une limitation de la teneur en
molybdène, cette exigence doit être stipulée par le client à la commande.
f
Si la teneur en chrome est inférieure à 17 %, il convient que la teneur minimale en nickel soit de 12 %.
g
Pour les aciers inoxydables austénitiques à la teneur maximale en carbone de 0,03 %, la teneur en azote est limitée à 0,22 %.
h
Doit contenir du titane W 5 × C jusqu'à 0,8 % au maximum pour stabilisation et être marqué de manière appropriée conformément
au présent tableau ou doit contenir du niobium (columbium) et/ou du tantale W 10 × C jusqu'à 1,0 % maximum pour stabilisation et être
marqué de manière appropriée conformément au présent tableau.
i
Le fabricant peut choisir d'augmenter la teneur en carbone lorsque l'obtention des caractéristiques mécaniques pour des diamètres
supérieurs l'exige, mais cette teneur ne doit pas dépasser 0,12 % pour les aciers austénitiques.
j
Le fabricant peut choisir d'inclure du molybdène.
k
Peut contenir du titane W 5 × C jusqu'à 0,8 % au maximum.
l
Peut contenir du niobium (columbium) et/ou du tantale W 10 × C jusqu'à 1 % au maximum.
6 Caractéristiques mécaniques
Les caractéristiques mécaniques des écrous répondant aux exigences de la présente partie de l'ISO 3506
doivent être conformes aux valeurs données dans les Tableaux 2 et 3.
À des fins d'acceptation, les caractéristiques mécaniques spécifiées dans le présent article doivent faire l'objet
des essais suivants:
⎯ essai de dureté conformément à 7.1 (uniquement pour les nuances C1, C3 et C4 après traitement par
trempe et revenu);
⎯ essai de charge d'épreuve conformément à 7.2.
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ISO 3506-2:2009(F)
NOTE Bien qu'un grand nombre de classes de qualité soit spécifié dans la présente partie de l'ISO 3506, cela ne
signifie pas que toutes les classes sont appropriées pour tous les écrous. Des directives supplémentaires sur les classes
de qualité spécifiques sont données dans les normes relatives aux produits concernées.
Pour les écrous non normalisés, il est conseillé de suivre autant que possible le choix déjà réalisé pour des
écrous normalisés similaires.
Tableau 2 — Caractéristiques mécaniques des écrous — Nuances d'acier austénitique
Résistance à la charge d'épreuve
S
p
Classe de qualité
min.
Groupe de Nuance
MPa
composition d'acier
Écrous avec Écrous avec Écrous avec Écrous avec
m W 0,8D 0,5D u m < 0,8D m W 0,8D 0,5D u m < 0,8D
Austénitique A1, A2, 50 025 500 250
A3, A4, 70 035 700 350
A5 80 040 800 400
Tableau 3 — Caractéristiques mécaniques des écrous — Nuances d'aciers martensitique et ferritique
Résistance à la charge
d'épreuve
S
Classe de qualité Dureté
p
min.
Groupe de Nuance
MPa
composition d'acier
Écrous Écrous avec Écrous Écrous avec
avec avec
0,5D u m < 0,8D 0,5D u m < 0,8D
HB HRC HV
m W 0,8D m W 0,8D
Martensitique 50 025 500 250 147 à — 155 à
209 220
70 — 700 — 209 à 20 à 34 220 à
C1
314 330
a a
1 100 550 — 36 à 45 350 à
110 055
440
80 040 800 400 228 à 21 à 35 240 à
C3
323 340
50 — 500 — 147 à — 155 à
209 220
C4
70 035 700 350 209 à 20 à 34 220 à
314 330
Ferritique 45 020 450 200 128 à — 135 à
b
F1
209 220
60 030 600 300 171 à — 180 à
271 285
a
Trempé et revenu à une température minimale de trempe de 275 °C.
b
Diamètre nominal de filetage D u 24 mm.
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ISO 3506-2:2009(F)
7 Méthodes d'essai
7.1 Dureté HB, HRC ou HV
L'essai de la dureté sur les écrous en aciers martensitique et ferritique doit être effectué conformément à
l'ISO 6506-1 (HB), l'ISO 6508-1 (HRC) ou l'ISO 6507-1 (HV). En cas de doute, l'essai de dureté Vickers est
pris comme référence pour l'acceptation.
Le mode opératoire d'essai doit être tel que spécifié dans l'ISO 898-2 et dans l'ISO 898-6.
Les valeurs de dureté doivent être comprises dans les limites données dans le Tableau 3.
7.2 Charge d'épreuve
Les critères et le mode opératoire d'essai doivent être conformes à l'ISO 898-2 et à l'ISO 898-6.
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ISO 3506-2:2009(F)
Annexe A
(informative)
Description des groupes et nuances d'aciers inoxydables
A.1 Généralités
Dans l'ISO 3506 (toutes les parties), il est fait référence aux aciers de nuances A1 à A5, C1 à C4 et F1
couvrant les groupes suivants:
⎯ Aciers austénitiques A1 à A5;
⎯ Aciers martensitiques C1 à C4;
⎯ Aciers ferritiques F1.
La présente annexe décrit les caractéristiques des groupes d'aciers et nuances mentionnés ci-dessus.
La présente annexe donne également des informations sur le groupe FA non normalisé. Les aciers de ce
groupe ont une structure austéno-ferritique.
A.2 Groupe de composition A (structure austénitique)
A.2.1 Généralités
Cinq types principaux de nuances d'aciers austénitiques A1 à A5 sont compris dans l'ISO 3506 (toutes les
parties). Ils ne peuvent être écrouis et sont habituellement non magnétiques. Afin de réduire la susceptibilité à
l'écrouissage, du cuivre peut être ajouté aux aciers de nuances A1 à A5, comme spécifié dans le Tableau 1.
L'alinéa suivant s'applique aux nuances d'aciers non stabilisés A2 et A4:
⎯ L'oxyde de chrome rendant l'acier résistant à la corrosion, une faible teneur en carbone est très
importante pour les aciers non stabilisés. Du fait de l'affinité entre le chrome et le carbone, un carbure de
chrome est obtenu au lieu d'un oxyde de chrome plus probable à haute température (voir Annexe F).
L'alinéa suivant s'applique aux nuances d'aciers stabilisés A3 et A5:
⎯ Les éléments Ti, Nb ou Ta affectent le carbone, et l'oxyde de chrome en est ainsi augmenté.
Les aciers ayant une teneur en Cr et Ni d'environ 20 % et en Mo de 4,5 % à 6,5 % sont requis pour les
applications en haute mer ou similaires.
Il convient de consulter des experts lorsque le risque de corrosion est élevé.
A.2.2 Nuance d'acier A1
Les aciers de nuance A1 sont tout spécialement destinés à l'usinage. Du fait de sa teneur en soufre élevée,
ce groupe d'aciers a une résistance moindre à la corrosion que les aciers ayant une teneur en soufre normale.
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A.2.3 Nuance d'acier A2
Les aciers de nuance A2 sont les aciers inoxydables les plus fréquents. Ils sont utilisés pour des équipements
de cuisine et des appareils pour l'industrie chimique. Les aciers de ce groupe ne conviennent pas en
présence d'acide non oxydant et d'agents au chlore, c'est-à-dire dans les piscines et l'eau de mer.
A.2.4 Nuance d'acier A3
Les aciers de nuance A3 sont des «aciers inoxydables» stabilisés, présentant les caractéristiques des aciers
de nuance A2.
A.2.5 Nuance d'acier A4
Les aciers de nuance A4 sont «résistant à l'acide», alliés au molybdène, et assurent une bien meilleure
résistance à la corrosion. L'A4 est beaucoup utilisé dans l'industrie de la cellulose car cette nuance d'acier est
développée pour l'acide sulfurique porté à ébullition (d'où le nom «résistant à l'acide»); il convient également,
dans une certaine mesure, aux environnements chlorés. L'acier de nuance A4 est aussi fréquemmen
...
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