ISO 8458-2:2002

Steel wire for mechanical springs — Part 2: Patented cold-drawn non-alloy steel wire

ISO 8458-2 specifies requirements for cold-drawn non-alloy steel wire for the manufacture of mechanical springs for static duty and dynamic duty applications, complying with the general requirements of ISO 8458-1.

Fils en acier pour ressorts mécaniques — Partie 2: Fils en acier non allié, patentés, tréfilés à froid

L'ISO 8458-2 spécifie les exigences pour les fils en acier non alliés, patentés et tréfilés à froid, utilisés pour la fabrication de ressorts mécaniques pour usages statiques et dynamiques, répondant aux exigences générales de l'ISO 8458-1.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 14-Aug-2002
• ICS: 77.140.25 - Spring steels
• Technical Committee: ISO/TC 17/SC 17 - Steel wire rod and wire products
• Drafting Committee: ISO/TC 17/SC 17 - Steel wire rod and wire products
• Current Stage: 9020 - International Standard under periodical review
• Start Date: 15-Jul-2024
• Completion Date: 15-Jul-2024

Relations

• Consolidated By: ISO 14119:2013 - Safety of machinery — Interlocking devices associated with guards — Principles for design and selection
• Effective Date: 06-Jun-2022
• Revised: SIST ISO 8458-2:1995 - Steel wire for mechanical springs -- Part 2: Cold-drawn carbon steel wire
• Effective Date: 12-May-2008
• Revises: ISO 8458-2:1989 - Steel wire for mechanical springs — Part 2: Cold-drawn carbon steel wire
• Effective Date: 15-Apr-2008

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 8458-2
Second edition
2002-08-01
Steel wire for mechanical springs —
Part 2:
Patented cold-drawn non-alloy steel wire
Fils en acier pour ressorts mécaniques —
Partie 2: Fils en acier non allié, patentés, tréfilés à froid
Reference number
©
ISO 2002
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Printed in Switzerland
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Contents Page
Foreword.iv
1 Scope .1
2 Normative references.1
3 Classification and designation.2
4 Dimensions and supply conditions.2
4.1 Dimensional tolerances .2
4.2 Welds .2
4.3 Cast of the wire .2
4.4 Straightness of cut lengths .3
5 Requirements.3
5.1 Material .3
5.2 Coating and surface finish .4
5.3 Surface quality .4
5.4 Mechanical properties.5
5.5 Technological properties.7
6 Inspection and testing.8
6.1 Test methods and other requirements.8
6.2 Extent of testing.9
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 3.
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 part of ISO 8458 may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 8458-2 was prepared by Technical Committee ISO/TC 17, Steel,SubcommitteeSC17, Steel wire rod and wire
products.
This second edition cancels and replaces the first edition (iso 8458-2:1989) which has been technically revised.
ISO 8458 consists of the following parts, under the general title Steel wire for mechanical springs:
 Part 1: General requirements
 Part 2: Patented cold-drawn non-alloy steel wire
 Part 3: Oil-hardened and tempered wire
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 8458-2:2002(E)
Steel wire for mechanical springs —
Part 2:
Patented cold-drawn non-alloy steel wire
1 Scope
This part of ISO 8458 specifies requirements for cold-drawn non-alloy steel wire for the manufacture of mechanical
springs for static duty and dynamic duty applications, complying with the general requirements of ISO 8458-1.
2 Normative references
The following normative documents contain provisions which, through reference in this text, constitute provisions of
this part of ISO 8458. For dated references, subsequent amendments to, or revisions of, any of these publications
do not apply. However, parties to agreements based on this part of ISO 8458 are encouraged to investigate the
possibility of applying the most recent editions of the normative documents indicated below. For undated
references, the latest edition of the normative document referred to applies. Members of ISO and IEC maintain
registers of currently valid International Standards.
ISO 7989:1988, Zinc coatings for steel wire
ISO 8458-1, Steel wire for mechanical springs — Part 1: General requirements
ISO 16120-1:2001, Non-alloy steel wire rod for conversion to wire — Part 1: General requirements
ISO 16120-2:2001, Non-alloy steel wire rod for conversion to wire — Part 2: Specific requirements for general
purpose wire rod
ISO 16120-4:2001, Non-alloy steel wire rod for conversion to wire — Part 4: Specific requirements for rod for
special applications
3 Classification and designation
The wire diameter ranges and tensile strength grades normally available for static duty and dynamic duty are
shown inTable1.
Table 1 — Tensile strength grades and diameter range
a
Tensile strength Static duty Diameter range Dynamic duty Diameter range
Low tensile strength SL 1-10 — —
Medium tensile strength SM 0,30-20,00 DM 0,08-20,00
High tensile strength SH 0,30-20,00 DH 0,05-20,00
a
For specific applications, other tensile strength requirements may be agreed.
4 Dimensions and supply conditions
4.1 Dimensional tolerances
The dimensional tolerances on wire diameters shall be in accordance with ISO 8458-1.
4.2 Welds
The wire of a unit coil shall consist of one single length of wire originating from only one heat.
For coiled and cut lengths of wire, welds prior to the last patenting operation are allowed. All other welds shall be
removed or, if so agreed, properly marked.
4.3 Cast of the wire
4.3.1 The wire shall be uniformly cast.
4.3.2 By agreement, for sizes up to 5 mm, the cast requirements may be considered as being fulfilled if the
following statement is satisfied.
An individual ring taken from the coil and freely hung on a hook may show an axial displacement, f , at the ends of
thering(seeFigure1).
This displacement, f , shall not exceed a value given by the following inequality:
fDu 0,2 /(4d )
where
f is the axial displacement in millimetres;
D is the diameter of a free ring in millimetres;
d is the nominal diameter of the wire in millimetres.
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Figure 1 — Cast of wire
4.4 Straightness of cut lengths
For the straightness of cut lengths, the following requirements apply.
For 500 mm test lengths – 0,5 mm maximum deviation from straightness;
For 1 000 mm test lengths – 2 mm maximum deviation from straightness.
NOTE 1 000 mm test lengths are recommended for wire diameter above 6 mm and 500 mm test lengths for those below.
5 Requirements
5.1 Material
5.1.1 General
Spring wire shall be made from steel complying with ISO 16120-1.
For grades SL, SM and SH the steel shall comply to ISO 16120-2.
For grades DM and DH the steel shall comply with ISO 16120-4.
5.1.2 Chemical composition
The steel is characterized by the heat analysis, which shall be in accordance with the values of Table 2. The
permissible deviation of the product analysis from the heat analysis shall be in accordance with ISO 16120-2 or
ISO 16120-4.
Table 2 — Chemical composition,%(m/m) (heat analysis)
P S Cu
a b
Grade C Si Mn
max. max. max.
SL, SM, SH 0,35-1,00 0,10-0,30 0,30-1,20 0,030 0,030 0,20
DH, DM 0,45-1,00 0,10-0,30 0,30-1,20 0,020 0,025 0,12
a
Such a wide range is stipulated I order to accommodate the whole range of sizes. For individual sizes the carbon
range is substantially more restricted.
b
The range of manganese content in the table is so wide in order to cope with various processing situations and the
broad size range. The real figures per size shall be more restricted.
5.2 Coating and surface finish
5.2.1 The spring wire may be supplied lime coated, borax coated or phosphate coated, and may be produced by
either dry drawing or wet drawing.
A metallic coating, where required, be it copper, zinc or zinc/aluminium alloy, shall be applied to the wire.
Other coatings may be agreed upon between the purchaser and the manufacturer.
If no specific surface finish is nominated, it shall be at the manufacturer’s discretion.
5.2.2 In the case of zinc and zinc/aluminium alloy coated spring wire, the mass of zinc or zinc/aluminium alloy
coating shall satisfy the minimum values specified in Table 3.
Table 3 — Minimum required zinc or zinc/aluminium alloy coating mass
Diameter, Coating mass,
d,mm
g/m
0,20u d < 0,25
0,25u d < 0,40
0,40u d < 0,50
0,50u d < 0,60 35
0,60u d < 0,70
0,70u d < 0,80
0,80u d < 0,90
0,90u d < 1,00 55
1,00u d < 1,20
1,20u d < 1,40
1,40u d < 1,65
1,65u d < 1,85
1,85u d < 2,15 80
2,15u d < 2,50
2,50u d < 2,80
2,80u d < 3,20
3,20u d < 3,80
3,80u du 10,00
Other levels may be agreed upon between supplier and manufacturer. The adherence of the coating shall be
tested by a wrapping or bend test (see ISO 7989).
NOTE The usual coating processes may alter the properties of the steel wire. The ductility and endurance of the wire may
thereby be reduced so that one cannot guarantee for zinc coated or zinc/aluminium alloy coated spring steel wire the same
torsion values or expect the same dynamic performance (DM and DH) as for the respective uncoated material.
5.3 Surface quality
5.3.1 Surface quality tests shall be applied to wires intended for use in dynamic duty spring only (DM and DH).
The radial depth of seams or other surface discontinuities shall be not greater than 1 % of the nominal diameter of
the wire.
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5.3.2 For spring wire grade DH and DM, the cross-section shall show no completely decarburized layer and
partial decarburization shall not have an average radial depth greater than 1,5 % of the nominal diameter of the
wire.
5.4 Mechanical properties
The tensile strength of the wire shall be in accordance with Table 4 for the appropriate tensile strength grade,
nominal wire diameter and type of spring use.
Table 4 — Tensile strength requirements
Nominal Tensile strength,
Diameter
N/mm
a b
mm Type SL Type SM Type DM Type SH Type DH
0,05 2 800 to 3 520
0,06 2 800 to 3 520
0,07 2 800 to 3 520
0,08 2 780 to 3 100 2 800 to 3 480
0,09 2 740 to 3 060 2 800 to 3 430
0,10 2 710 to 3 020 2 800 to 3 380
0,11 2 690 to 3 000 2 800 to 3 350
0,12 2 660 to 2 960 2 800 to 3 320
0,14 2 620 to 2 910 2 800 to 3 250
0,16 2 570 to 2 860 2 800 to 3 200
0,18 2 530 to 2 820 2 800 to 3 160
0,20 2 500 to 2 790 2 800 to 3 110
0,22 2 470 to 2 760 2 770 to 3 080
0,25 2 420 to 2 710 2 720 to 3 010
0,28 2 390 to 2 670 2 680 to 2 970
0,30 2 370 to 2 650 2 370 to 2 650 2 660 to 2 940 2 660 to 2 940
0,32 2 350 to 2 630 2 350 to 2 630 2 640 to 2 920 2 640 to 2 920
0,34 2 330 to 2 600 2 330 to 2 600 2 610 to 2 890 2 610 to 2 890
0,36 2 310 to 2 580 2 310 to 2 580 2 590 to 2 890 2 590 to 2 890
0,38 2 290 to 2 560 2 290 to 2 560 2 570 to 2 850 2 570 to 2 850
0,40 2 270 to 2 550 2 270 to 2 550 2 560 to 2 830 2 570 to 2 830
0,43 2 250 to 2 520 2 250 to 2 520 2 530 to 2 800 2 570 to 2 800
0,45 2 240 to 2 500 2 240 to 2 500 2 510 to 2 780 2 570 to 2 780
0,48 2 220 to 2 480 2 240 to 2 500 2 490 to 2 760 2 570 to 2 760
0,50 2 200 to 2 470 2 200 to 2 470 2 480 to
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 8458-2
Deuxième édition
2002-08-01
Fils en acier pour ressorts mécaniques —
Partie 2:
Fils en acier non allié, patentés, tréfilés à
froid
Steel wire for mechanical springs —
Part 2: Patented cold-drawn non-alloy steel wire
Numéro de référence
©
ISO 2002
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ImpriméenSuisse
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Sommaire Page
Avant-propos .iv
1 Domaine d'application .1
2 Références normatives .1
3 Classification et désignation.1
4 Dimensions et conditions de livraison.2
4.1 Tolérances dimensionnelles .2
4.2 Soudures .2
4.3 Plé du fil.2
4.4 Rectitude des coupes à longueur .2
5 Exigences .3
5.1 Matériau .3
5.2 Revêtement et finition de surface .4
5.3 Qualité de surface.5
5.4 Caractéristiques mécaniques.5
5.5 Caractéristiques technologiques.8
6 Contrôle et essai.9
6.1 Méthodes d’essai et autres exigences .9
6.2 Étendue des essais .9
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 3.
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 de la présente partie de l'ISO 8458 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 8458-2 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 17, Acier, sous-comité SC 17, Fil machine et produits
de fil en acier.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 8458-2:1989), qui a fait l'objet d'une révision
technique.
L'ISO 8458 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Fils en acier pour ressorts
mécaniques:
 Partie 1: Exigences générales
 Partie 2: Fils en acier non allié, patentés, tréfilés à froid
 Partie 3: Fils trempés à l'huile et revenus
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NORME INTERNATIONALE ISO 8458-2:2002(F)
Fils en acier pour ressorts mécaniques —
Partie 2:
Fils en acier non allié, patentés, tréfilés à froid
1 Domaine d'application
La présente partie de l’ISO 8458 spécifie les exigences pour les fils en acier non alliés, patentés et tréfilés à froid,
utilisés pour la fabrication de ressorts mécaniques pour usages statiques et dynamiques, répondant aux exigences
générales de l’ISO 8458-1.
2 Références normatives
Les documents normatifs suivants contiennent des dispositions qui, par suite de la référence qui y est faite,
constituent des dispositions valables pour la présente partie de l'ISO 8458. Pour les références datées, les
amendements ultérieurs ou les révisions de ces publications ne s'appliquent pas. Toutefois, les parties prenantes
aux accords fondés sur la présente partie de l'ISO 8458 sont invitées à rechercher la possibilité d'appliquer les
éditions les plus récentes des documents normatifs indiqués ci-après. Pour les références non datées, la dernière
édition du document normatif en référence s'applique. Les membres de l'ISO et de la CEI possèdent le registre des
Normes internationales en vigueur.
ISO 7989:1988, Dépôts de zinc sur fils d’acier
ISO 8458-1, Fils en acier pour ressorts mécaniques — Partie 1: Exigences générales
ISO 16120-1:2001, Fil-machine en acier non allié destiné à la fabrication de fils — Partie 1: Exigences générales
ISO 16120-2:2001, Fil-machine en acier non allié destiné à la fabrication de fils — Partie 2: Exigences spécifiques
au fil-machine d'usage général
ISO 16120-4:2001, Fil-machine en acier non allié destiné à la fabrication de fils — Partie 4: Exigences spécifiques
au fil-machine pour applications spéciales
3 Classification et désignation
Les gammes de diamètres et les classes de résistance à la traction normalement disponibles pour usages
statiques et dynamiques sont illustrées dans le Tableau 1.
Tableau 1—Classede résistanceàlatraction et gammesdediamètres
Gammes de Gammes de
Régime Régime
diamètres diamètres
a
Résistance à la traction
statique dynamique
mm mm
Faible résistance à la traction SL 1-10 — —
Résistance moyenne à la traction SM 0,30-20,00 DM 0,08-20,00
Résistance élevée à la traction SH 0,30-20,00 DH 0,05-20,00
a
Pour des applications spécifiques, d’autres résistances à la traction peuvent faire l’objet d’un accord.
4 Dimensions et conditions de livraison
4.1 Tolérances dimensionnelles
Les tolérances dimensionnelles sur les diamètres de fil doivent être en conformité avec l'ISO 8458-1.
4.2 Soudures
Le fil d’une couronne unitaire doit consister en une seule longueur de fil provenant d’une même coulée.
Pour les fils enroulés et coupés à longueur, des soudures avant la dernière opération de patentage sont
autorisées. Toutes les autres soudures doivent être éliminées ou, après accord, proprement marquées.
4.3 Plé du fil
4.3.1 Le fil doit être enroulé à plés uniformes.
4.3.2 Par accord, pour un fil de diamètre inférieur ou égal à 5 mm, les exigences relatives au plé peuvent être
considérées comme satisfaites si la condition suivante est remplie.
Une spire individuelle prélevée sur une bobine et suspendue librement à un crochet peut présenter un
déplacement axial, f, entre ses deux extrémités (voir Figure 1).
Ce déplacement, f, ne doit pas dépasser la valeur donnée par l’équation suivante:
fDu 0,2 /(4d )
où
f est le déplacement axial, en millimètres;
D est le diamètre d’une spire libre, en millimètres;
d est le diamètre nominal du fil, en millimètres.
4.4 Rectitude des coupes à longueur
Pour la rectitude des coupes à longueur, les prescriptions suivantes s’appliquent.
Pour des longueurs d’essai de 500 mm – écart maximal de rectitude de 0,5 mm;
Pour des longueurs d’essai de 1 000 mm – écart maximal de rectitude de 2,0 mm.
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NOTE Des longueurs d’essai de 1 000 mm sont recommandées pour des fils de diamètre au-dessus de 6 mm, et de
500 mm pour des fils de diamètre inférieur.
Figure 1 — Plé spiralé (pas) du fil
5 Exigences
5.1 Matériau
5.1.1 Généralités
Le fil pour ressort doit être fabriqué à partir d’un acier satisfaisant à l'ISO 16120-1.
Pour les classes SL,SM et SH, l'acier doit satisfaire à l'ISO 16120-2;
Pour les classes DM et DH, l'acier doit satisfaire à l'ISO 16120-4.
5.1.2 Composition chimique
L’acier est caractérisé par l’analyse de coulée, qui doit être en conformité avec les valeurs du Tableau 2. L’écart
admissible entre l’analyse sur produit et l’analyse de coulée doit être en conformité avec l'ISO 16120-2 ou
l'ISO 16120-4.
Tableau 2 — Composition chimique,%(m/m) (analyse de coulée)
P S Cu
a b
Classe Si
C Mn
max. max. max.
SL, SM, SH 0,35-1,00 0,10-0,30 0,30-1,20 0,030 0,030 0,20
DH, DM 0,45-1,00 0,10-0,30 0,30-1,20 0,020 0,025 0,12
a
La spécification d’une étendue aussi large a pour objet l’adaptation à l’ensemble des gammes de dimensions. Pour
des dimensions individuelles, l’étendue de la teneur en carbone est nettement plus limitée.
b
Dans le tableau, l’étendue des teneurs en manganèse est large afin de tenir compte des diverses possibilités de
fabrication et de la vaste gamme de dimensions. Les étendues réelles par dimension sont plus restreintes.
5.2 Revêtement et finition de surface
5.2.1 Le fil pour ressort peut être livré avec revêtement à base de chaux, revêtement à base de borax ou
revêtement de phosphate, et peut être produit par tréfilage à sec ou par voie humide.
Lorsque cela est requis, un revêtement métallique, qui est généralement de cuivre, de zinc ou d’alliage de
zinc/aluminium, doit être appliqué sur le fil.
D’autres revêtements peuvent faire l’objet d’un accord entre producteur et acheteur.
Si aucune finition de surface particulière n’est spécifiée, le type de finition doit être laissé à la discrétion du
producteur.
5.2.2 Dans le cas de fil pour ressorts revêtu de zinc ou d’alliage zinc/aluminium, la masse de revêtement de zinc
ou zinc/aluminium doit satisfaire les exigences minimales spécifiées dans le Tableau 3.
Tableau 3 — Masse minimale requise de revêtement de zinc ou de zinc/aluminium
Diamètre, Masse de revêtement,
d,mm
g/m
0,20u d < 0,25
0,25u d < 0,40
0,40u d < 0,50
0,50u d < 0,60
0,60u d < 0,70
0,70u d < 0,80
0,80u d < 0,90
0,90u d < 1,00
1,00u d < 1,20
1,20u d < 1,40
1,40u d < 1,65
1,65u d < 1,85
1,85u d < 2,15
2,15u d < 2,50
2,50u d < 2,80
2,80u d < 3,20
3,20u d < 3,80
3,80u du 10,00
D’autres niveaux peuvent être convenus entre le producteur et l’acheteur. L’adhérence du revêtement doit être
contrôlée pour un essai d’enroulement (voir l'ISO 7989).
NOTE Les procédés courants de revêtement peuvent altérer les propriétés du fil d'acier. La ductilité et l’endurance du fil
peuvent être réduites au point de ne pas pouvoir garantir au fil en acier pour ressorts revêtu de zinc ou de zinc/aluminium les
mêmes valeurs de torsion que celles prévues pour le même matériau non revêtu ou de ne pas pouvoir obtenir les mêmes
performances dynamiques (classes DM et DH) que celle du matériau non revêtu.
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5.3 Qualité de surface
5.3.1 Les essais de qualité de surface doivent être réalisés uniquement sur les fils utilisés en régime dynamique
(DM et DH). La profondeur radiale des repliures ou autres défauts superficiels ne doit pas être supérieure à 1 % du
diamètre nominal du fil.
5.3.2 Pour les fils de classes DH et DM, la section transversale ne doit présenter aucune couche complètement
décarburée et la décarburation partielle n
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