ISO 12686:1999
(Main)Metallic and other inorganic coatings — Automated controlled shot-peening of metallic articles prior to nickel, autocatalytic nickel or chromium plating, or as a final finish
Metallic and other inorganic coatings — Automated controlled shot-peening of metallic articles prior to nickel, autocatalytic nickel or chromium plating, or as a final finish
This International Standard describes the requirements for automated, controlled shot-peening of metallic articles prior to electrolytic or autocatalytic deposition of nickel or chromium, or as a final finish, using shot made of cast steel, conditioned cut wire, ceramic shot or glass beads. The process is applicable to those materials on which test work has shown it to be beneficial within given intensity ranges. It is usually not suitable for brittle materials. Handpeening and rotary flap-peening are specifically excluded. Shot-peening induces residual compressive stresses in the surface and near surface layers of metallic articles, and changes the surface microstructure (including phase transformation), thereby controlling or limiting the reduction in fatigue properties that occurs from nickel or chromium plating of the article, or increasing the fatigue properties of unplated articles.
Revêtements métalliques et autres revêtements inorganiques — Grenaillage automatique de pièces métalliques avant dépôt électrolytique de nickel, dépôt autocatalytique de nickel, ou dépôt électrolytique de chrome, ou en tant que finition de surface
La présente Norme internationale fixe des exigences relatives au martelage automatique et contrôlé de pièces métalliques, avant dépôt électrolytique ou autocatalytique de nickel ou de chrome, ou en tant que finition de surface, utilisant de la grenaille en acier moulé, en segments de fil métallique et conditionné, de la grenaille en céramique ou des billes de verres. Le procédé est applicable aux matériaux pour lesquels les essais ont démontré qu'il s'avérait efficace dans des plages d'intensité données. Habituellement, ce procédé n'est pas applicable aux matériaux fragiles. Le martelage à la grenaille manuel et le martelage par volet tournant sont spécifiquement exclus. Le martelage à la grenaille introduit des tensions compressives à la surface des pièces métalliques et au niveau des couches proches de la surface et engendre des modifications de la micro-structure superficielle (y compris des transformations de phases) permettant ainsi de maîtriser ou de limiter l'altération des propriétés en fatigue générée par le traitement de la pièce par dépôt électrolytique de nickel ou de chrome, ou l'amélioration des propriétés en fatigue d'articles non revêtus.
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 12686
First edition
1999-12-01
Metallic and other inorganic coatings —
Automated controlled shot-peening of
metallic articles prior to nickel,
autocatalytic nickel or chromium plating, or
as a final finish
Revêtements métalliques et autres revêtements inorganiques —
Grenaillage automatique de pièces métalliques avant dépôt électrolytique
de nickel, dépôt autocatalytique de nickel, ou dépôt électrolytique de
chrome, ou en tant que finition de surface
Reference number
©
ISO 1999
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Contents Page
1 Scope .1
2 Normative references .1
3 Terms and definitions .2
4 Materials and equipment.7
5 Ordering information.13
6 Pre-peening treatment.13
7 Procedure .14
8 Post-peening treatment.16
9 Certification and test records.17
Annex A (normative) Freedom from iron contamination test.18
Annex B (normative) Cast steel shot .19
Annex C (normative) Wire shot.21
Annex D (normative) Characteristics of ceramic shot .23
Annex E (normative) Almen strip, holder and gauge .25
Annex F (normative) Calibration system requirements .27
Annex G (informative) Non-mandatory information .31
Bibliography.34
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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.
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 12686 was prepared by Technical Committee ISO/TC 107, Metallic and other inorganic
coatings, Subcommittee SC 3, Electrodeposited coatings and related finishes.
Annexes A to F form a normative part of this International Standard. Annex G is for information only.
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Introduction
Shot-peening is a process for cold-working surfaces by bombarding the product with shot of a solid and spherical
nature propelled at a relatively high velocity. In general, shot peening will increase fatigue life of a product that is
subject to bending or torsional stress. It will improve resistance to stress-corrosion cracking. It can be used to form
parts or correct their shapes. See annex G for additional information.
It is essential that the shot-peening process parameters be rigidly controlled to ensure repeatability from part to part
and lot to lot.
This International Standard describes techniques and methods necessary for proper control of the shot peening
process.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 12686:1999(E)
Metallic and other inorganic coatings — Automated controlled
shot-peening of metallic articles prior to nickel, autocatalytic
nickel or chromium plating, or as a final finish
1 Scope
This International Standard describes the requirements for automated, controlled shot-peening of metallic articles
prior to electrolytic or autocatalytic deposition of nickel or chromium, or as a final finish, using shot made of cast
steel, conditioned cut wire, ceramic shot or glass beads. The process is applicable to those materials on which test
work has shown it to be beneficial within given intensity ranges. It is usually not suitable for brittle materials. Hand-
peening and rotary flap-peening are specifically excluded.
Shot-peening induces residual compressive stresses in the surface and near surface layers of metallic articles, and
changes the surface microstructure (including phase transformation), thereby controlling or limiting the reduction in
fatigue properties that occurs from nickel or chromium plating of the article, or increasing the fatigue properties of
unplated articles.
2 Normative references
The following normative documents contain provisions which, through reference in this text, constitute provisions of
this International Standard. For dated references, subsequent amendments to, or revisions of, any of these
publications do not apply. However, parties to agreements based on this International Standard 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 565:1990, Test sieves — Metal wire cloth, perforated metal plate and electroformed sheet — Nominal sizes of
openings.
ISO 2194:1991, Industrial screens — Woven wire cloth, perforated plate and electroformed sheet — Designation
and nominal sizes of openings.
ISO 3310-1:1990, Test sieves — Technical requirements and testing — Part 1: Test sieves of metal wire cloth.
ISO 3453:1984, Non-destructive testing — Liquid penetrant inspection — Means of verification.
ISO 6933:1986, Railway rolling stock material — Magnetic particle acceptance testing.
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3 Terms and definitions
For the purposes of this International Standard, the following terms and definitions apply.
3.1
Almen strip
UNS G10700 carbon steel specimens that are used to calibrate the energy of a shot-peening stream (see Figure 1)
3.2
Almen strip holding fixture
fixture for holding Almen strips in suitable locations that represent the position and angular orientation of the
surfaces of a part where intensity is to be determined and verified (see Figure 2)
3.3
arc height
flat Almen strips which, when subjected to a stream of shot moving at an adequate velocity, will bend in an arc
corresponding to the amount of energy transmitted by the shot stream
NOTE The height of the curved arc measured in millimetres is the arc height, measured by an Almen gauge (see Figure 3).
3.4
automatic equipment
shot-peening equipment in which parts, fixtures, nozzles and peening parameters are preset by hand or by locating
fixtures and verified by inspection personnel
NOTE Peening time is monitored automatically and air pressure or wheel speed is set manually.
3.5
residual compressive stresses
layer in compression below the surface created by cold-working or stretching the surface beyond the elastic limit by
shot-peening
NOTE The depth of compressive stresses is measured from the crown of the dimple to the depth.
3.6
coverage
extent of obliteration of the original surface by dimples produced by impact from individual shot particles, expressed
as a percentage
NOTE 100 % coverage is defined as that leaving 2 % or less of the original surface unpeened because the estimation of
coverage of the impressions is difficult when this is about 98 % of the total surface. "100 % coverage" is a theoretical limiting
value. Hence, the term "complete coverage" is preferred. Usually, complete coverage requires increasing the base time, i.e. the
time of peening to reach 98 % coverage, by 15 % to 20 %. Values of 200 % to 300 %, etc. are obtained by multiplying this run
time by 2, 3, etc.
3.7
depth of compressive stresses
where the stress profile passes through zero stress
3.8
shot peening intensity
Almen strip arc height at saturation
NOTE Arc height is not correctly termed intensity unless saturation is achieved.
3.9
liquid tracer system
liquid coating material bearing a pigment that fluoresces under an ultraviolet light and is removed at a rate
proportional to peening coverage
2 © ISO 1999 – All rights reserved
Dimensions in millimetres
Key
1TeststripA
2TeststripC
3TeststripN
NOTES
Analysis of stock: UNS G10700
Cold-rolled spring steel
Square edge number one (on 76,2 mm edge)
Finish: blue temper (or bright)
Uniformly hardened and tempered to 44 HRC to 50 HRC
Flatness C � 0,038 mm arc height
Flatness N and A � 0,025 mm arc height
Figure 1 — Almen test specimen
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Dimensions in millimetres
Key
1 Four M5 pan head machine screws with hexagonal nuts
2 Four holes of diameter 5,6 mm
3 Holder
4 Test strip (sectioned)
Figure 2 — Assembled test strip and holder
4 © ISO 1999 – All rights reserved
Dimensions in millimetres
a
Four hardened steel balls
b
Dial indicator to be graduated in values of 0,025 mm (0,025 4 mm permitted); maximum extension force 25 gf
c
Contact surface of all balls to be in one plane � 0,05 mm
Key
1 Guides
Figure 3 — Almen gauge
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3.10
microprocessor-controlled equipment
peening equipment that has nozzle-holding fixtures and is computer-controlled for processing, monitoring and
documentation of the peening parameters critical to process certification
3.11
nozzle-holding fixture
fixture that holds the nozzles at the required location, distance and angle in a locked position during the peening
operation
3.12
process-interrupt parameters
�1
for critical peening operations, parameters such as shot flow, air pressure, rotational speed of parts (s ), oscillation
rate and cycle time that must be monitored within process requirements
3.13
saturation
minimum duration of peening necessary to achieve the desired Almen intensity which, when doubled, does not
increase the Almen strip arc height by more than 10 %
3.14
saturation curve
curve that plots peening time on the Almen strip (abscissa) versus Almen strip arc height (ordinate) achieved for
thepeeningtime(seeFigure4)
3.15
surface obliteration
condition of a peened surface in which 100 % of the surface has been dimpled with shot impressions
Figure 4 — Saturation curve
6 © ISO 1999 – All rights reserved
4 Materials and equipment
4.1 Shot material composition
4.1.1 Cast steel shot, conforming to the requirements given in annex B.
4.1.2 Cut wire shot, made from cold-finished, round wire, conforming to annex C.
4.1.3 Ceramic shot (beads), conforming to the chemical composition given in Table 1 and in annex D.
4.1.4 Glass beads, free from lead and free silica and maintained dry and free from any surface contamination or
dressings. Glass beads shall have a nominal composition of 72,5 % SiO ,9,75%CaO, 13%Na O, 3,3 % MgO,
2 2
0,75 % of other minor elements and a specific gravity of 2,5 g/cm .
Table 1 — Composition of ceramic shot
ZrO SiO Al O Fe O Free iron Specific gravity
2 2 2 3 2 3
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 12686
Première édition
1999-12-01
Revêtements métalliques et autres
revêtements inorganiques — Grenaillage
automatique de pièces métalliques avant
dépôt électrolytique de nickel, dépôt
autocatalytique de nickel, ou dépôt
électrolytique de chrome, ou en tant que
finition de surface
Metallic and other inorganic coatings — Automated controlled shot-peening
of metallic articles prior to nickel, autocatalytic nickel or chromium plating,
or as a final finish
Numéro de référence
©
ISO 1999
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ii © ISO 1999 – Tous droits réservés
Sommaire Page
Avant-propos.iv
Introduction.v
1 Domaine d'application.1
2 Références normatives .1
3 Termes et définitions.2
4 Matériaux et équipements.7
5 Renseignements relatifs aux commandes.12
6 Traitement avant martelage.13
7 Mode opératoire.14
8 Traitement après martelage à la grenaille.16
9 Certification et rapports d'essais.17
Annexe A (normative) Détection de la contamination par des résidus ferreux .18
Annexe B (normative) Grenaille en acier moulé .19
Annexe C (normative) Grenaille en segments de fil.21
Annexe D (normative) Grenaille en céramique .23
Annexe E (normative) Feuillard, support et jauge Almen.25
Annexe F (normative) Exigences relatives au système d'étalonnage.27
Annexe G (informative) Informations non obligatoires.31
Bibliographie .34
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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.
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/du présent Norme internationale
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.
La Norme internationale ISO 12686 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 107, Revêtements métalliques
et autres revêtements inorganiques, sous-comité SC 3, Dépôts électrolytiques et finitions apparentées.
Les annexes A à F constituent des éléments normatifs de la présente Norme internationale. L'annexe G est
donnée uniquement à titre d’information.
iv © ISO 1999 – Tous droits réservés
Introduction
Le martelage à la grenaille à arêtes arrondies est un procédé d'écrouissage à froid de surfaces, qui consiste à
bombarder le produit avec de la grenaille pleine et sphérique, projetée à une vitesse relativement élevée. En
général, le martelage à la grenaille à arêtes arrondies augmentera la durée de vie en fatigue d'un produit soumis à
un effort de flexion ou de torsion. Il améliorera la résistance à la fissuration par corrosion sous contrainte. Il peut
servir à façonner des pièces ou à corriger leur forme. Se reporter à l'annexe G qui fournit des informations plus
détaillées.
Il est indispensable que les paramètres du procédé de martelage à la grenaille soit rigoureusement maîtrisés, afin
d'assurer la répétabilité d'une pièce à une autre et d'un lot à un autre.
La présente Norme internationale décrit les techniques et les méthodes requises pour assurer une bonne maîtrise
du procédé de martelage.
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NORME INTERNATIONALE ISO 12686:1999(F)
Revêtements métalliques et autres revêtements inorganiques —
Grenaillage automatique de pièces métalliques avant dépôt
électrolytique de nickel, dépôt autocatalytique de nickel, ou dépôt
électrolytique de chrome, ou en tant que finition de surface
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale fixe des exigences relatives au martelage automatique et contrôlé de pièces
métalliques, avant dépôt électrolytique ou autocatalytique de nickel ou de chrome, ou en tant que finition de
surface, utilisant de la grenaille en acier moulé, en segments de fil métallique et conditionné, de la grenaille en
céramique ou des billes de verres. Le procédé est applicable aux matériaux pour lesquels les essais ont démontré
qu'il s'avérait efficace dans des plages d'intensité données. Habituellement, ce procédé n'est pas applicable aux
matériaux fragiles. Le martelage à la grenaille manuel et le martelage par volet tournant sont spécifiquement
exclus.
Le martelage à la grenaille introduit des tensions compressives à la surface des pièces métalliques et au niveau
des couches proches de la surface et engendre des modifications de la micro-structure superficielle (y compris des
transformations de phases) permettant ainsi de maîtriser ou de limiter l'altération des propriétés en fatigue générée
par le traitement de la pièce par dépôt électrolytique de nickel ou de chrome, ou l'amélioration des propriétés en
fatigue d'articles non revêtus.
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 Norme internationale. 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 Norme internationale 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 565:1990, Tamis de contrôle — Tissus métalliques, tôles métalliques perforées et feuilles électroformées —
Dimensions nominales des ouvertures.
ISO 2194:1991, Cribles et tamis industriels — Tissus métalliques, tôles perforées et feuilles électroformées —
Désignation et dimensions nominales des ouvertures.
ISO 3310-1:1990, Tamis de contrôle — Exigences techniques et vérifications — Partie 1: Tamis de contrôle en
tissus métalliques.
ISO 3453:1984, Essais non destructifs — Contrôle par ressuage — Moyens de vérification.
ISO 6933:1986, Matériel roulant de chemin de fer — Essai de réception magnétoscopique.
© ISO 1999 – Tous droits réservés 1
3 Termes et définitions
Pour les besoins de la présente Norme internationale, les termes et définitions suivants s'appliquent.
3.1
feuillards Almen
éprouvettes en acier au carbone UNS G10700, servant à étalonner l'énergie d'un jet de grenaille (voir Figure 1)
3.2
appareillage de maintien des feuillards Almen
appareillage destiné à maintenir les feuillards Almen dans des positions convenables qui représentent la position et
l'orientation angulaire des surfaces d'une pièce lorsque l'intensité doit être déterminée et vérifiée (voir Figure 2)
3.3
hauteur d'arc
les feuillards Almen plats soumis à un jet de grenaille projetée à une vitesse adéquate fléchissent selon un arc
correspondant à la quantité d'énergie transmise par le jet de grenaille
NOTE La hauteur de l'arc de cercle, mesurée en millimètres, représente la hauteur de l'arc mesuré par l'appareillage de
mesure Almen (voir Figure 3).
3.4
équipement automatique
équipement de martelage à la grenaille, dans lequel les pièces, les dispositifs de maintien, les buses et les
paramètres de grenaillage sont prédéfinis manuellement ou par positionnement des dispositifs de maintien et
vérifiés par le personnel de contrôle
NOTE Le temps de grenaillage est contrôlé automatiquement, alors que la pression d'air et la vitesse de rotation sont
réglées manuellement.
3.5
tensions compressives
le façonnage ou l’étirement à froid de la surface, effectué au-delà de la limite élastique par grenaillage, génère une
couche soumise à la compression en dessous de la surface
NOTE La profondeur des tensions compressives est mesurée à partir du sommet de la cavité jusqu'à la profondeur
concernée.
3.6
recouvrement
étendue d'oblitération de la surface initiale par des cavités générées par l'impact de particules de grenaille
individuelles, exprimée en pourcentage
NOTE Un recouvrement à 100 % est défini comme un recouvrement laissant non grenaillés 2 % ou moins de la surface
initiale, parce que l’évaluation du recouvrement des impacts est difficile lorsqu’il concerne 98 % de la surface totale. Un
recouvrement à 100 % est une valeur limite théorique. Aussi est-il recommandé d’employer le terme de «recouvrement
complet». Habituellement, un recouvrement complet nécessite une augmentation de la base des temps, c’est-à-dire de la durée
de grenaillage permettant d’obtenir un recouvrement de 98 %, de 15 % à 20 %. Des valeurs de 200 % à 300 %, etc. sont
obtenues en multipliant cette durée par 2, 3, etc.
3.7
profondeur des tensions compressives
endroit au niveau duquel la contrainte passe par zéro
3.8
intensité
hauteur d'arc du feuillard Almen au point de saturation
NOTE La hauteur d'arc ne peut être confirmée que lorsque le point de saturation est atteint.
2 © ISO 1999 – Tous droits réservés
Dimensions en millimètres
Prescriptions relatives aux feuillards d’essai
Légende
1 Feuillard d’essai A
2 Feuillard d’essai C
3 Feuillard d’essai N
NOTES
Analyse du stock – UNS G10700
Acier laminé à froid pour ressorts
Bord relevé numéro un (sur bords de 76,2 mm)
Finition – revenu bleu (ou brillante)
Uniformément trempé revenu à 44 HRC à 50 HRC
Planéité C � 0,038 mm hauteur d’arc
Planéité N et A � 0,025 mm hauteur d’arc
Figure 1 — Éprouvette Almen
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Dimensions en millimètres
Légende
1 Quatre vis M5 à tête ronde fendue, munie d’écrous hexagonaux
2 Quatre trous� 5,6 mm
3 Dispositif de maintien
4 Feuillard d’essai (découpé)
Figure 2 — Feuillard d'essai et dispositif de maintien assemblés
4 © ISO 1999 – Tous droits réservés
Dimensions en millimètres
a
Quatre billes en acier trempé
b
Indicateur à cadran à graduer en valeurs de 0,025 mm (0,025 4 m
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.