Guide des classes de résistance acier pour visserie (norme ISO 898-1)

La sélection d'une vis ou d'un boulon ne se limite pas à ses dimensions. La classe de résistance de l'acier est un paramètre déterminant pour la performance mécanique, la longévité et la sécurité de vos assemblages. 

Chez Stockvis, nous considérons qu'une compréhension claire de cette classification, encadrée principalement par la norme ISO 898-1 est essentielle pour les professionnels comme pour les utilisateurs avertis. Cette norme spécifie les caractéristiques mécaniques des vis, goujons et tiges filetées en acier au carbone et en acier allié, elle s’applique aux filetages M1,6 à M39 pour les pas gros, et aux filetages M8×1 à M39×3 pour les pas fins. 

Les propriétés mécaniques de ces fixations sont obtenues par une composition chimique contrôlée de l'acier et, pour les classes de résistance élevées, par un traitement thermique spécifique (tel que le trempage suivi d'un revenu).

Le guide que nous vous proposons a pour objectif de vous fournir les informations nécessaires pour interpréter ces classes et sélectionner la visserie la plus adaptée à vos applications, qu'il s'agisse de boulons standards ou de besoins plus techniques disponibles dans notre catalogue en ligne.

Interprétation des classes de résistance : que signifient les chiffres ?

La classe de résistance est identifiée par deux chiffres séparés par un point (par exemple, 8.8, 10.9). Elle figure sur la tête de la vis. Ces chiffres renseignent sur les caractéristiques mécaniques fondamentales de l'acier :

1. Le premier chiffre : résistance minimale à la traction (Rm)

   1. Multiplié par 100, ce chiffre donne la résistance minimale à la traction nominale en Mégapascals (MPa). Il s'agit de la contrainte maximale que la vis peut supporter avant d'initier une rupture.
   2. Exemple : Pour une classe 8.8, le "8" indique une résistance à la traction d'au moins 800 MPa (ou 80 daN/mm²).

2. Le second chiffre : rapport entre la limite d'élasticité et la résistance à la traction

   1. Multiplié par 10, puis par le premier chiffre, ce second chiffre permet de calculer la limite d'élasticité minimale (Re) en MPa. C'est la contrainte maximale que la vis peut subir sans déformation permanente.
   2. Exemple : Pour une classe 8.8, le calcul (8 x 8 x 10) aboutit à une limite d'élasticité de 640 MPa (ou 64 daN/mm²).

Note technique : L'unité daN/mm² est parfois utilisée (1 daN/mm² = 10 MPa).

L'importance de la limite d'élasticité (Re)

La limite d'élasticité (Re) est la propriété mécanique la plus critique d'une vis. Elle définit la contrainte maximale applicable avant que la vis ne subisse une déformation plastique irréversible. La ductilité de l'acier, sa capacité à se déformer avant rupture, est également un facteur de sécurité important. Un dépassement de la limite d'élasticité compromet l'intégrité de l'assemblage. Il est donc impératif de maintenir la contrainte de service en deçà de cette valeur.

La charge d'épreuve : une limite d'utilisation sécuritaire

Pour ne pas solliciter une vis au-delà de sa capacité à conserver sa forme initiale et garantir la sécurité et la fiabilité de vos assemblages, il faut tenir compte de la charge d'épreuve.

Plutôt qu'un simple calcul (comme une approximation de 90% de la limite d'élasticité), la charge d'épreuve est une valeur spécifiée directement par les normes, telle que l'ISO 898-1, pour chaque classe de résistance et chaque diamètre de vis. Cette valeur normée, qui est testée et garantie, représente la charge maximale que la vis peut supporter en service sans risque de subir une déformation permanente. C'est donc cette valeur de charge d'épreuve, issue des tableaux normatifs, qu'il faut impérativement respecter pour assurer la longévité et la sécurité de l'assemblage.

Panorama des classes de résistance et de leurs applications

Chaque classe de résistance est adaptée à des conditions d'utilisation spécifiques. Le tableau ci-dessous présente les classes courantes pour la visserie en acier au carbone ou aciers alliés, que vous pourrez retrouver dans la gamme Stockvis :

La classe de résistance influence également la tenue à la corrosion (améliorable par des revêtements de surface comme l'acier galvanisé) et peut impliquer la nécessité de tests de résistance pour certaines applications.

Calcul de la force admissible d'une vis

Pour estimer la charge qu'une vis peut supporter :

1. Déterminer la section résistante (As) de la vis (en mm²), information généralement fournie dans les documentations techniques.
2. Multiplier cette section par la limite d'élasticité (Re) ou la charge d'épreuve de la classe de la vis.

Exemple (suivant doc. technique p.192) : vis CHC M10x50, Classe 12.9

• Charge d'épreuve maximale ≈ 58 mm² x 97 daN/mm² (valeur pour Cl. 12.9) ≈ 5626 daN.

Compatibilité vis / écrou 

Par exemple, un écrou de grade 6 peut être assemblé au maximum avec un boulon de grade 6.8, mais des écrous d'une classe plus élevée peuvent être utilisés avec des boulons de classe inférieure.

Autres types de sollicitations

• Cisaillement : La résistance au cisaillement est typiquement estimée à 0,6 / 0,7 fois la résistance à la traction (Rm).
• Pression (vis sans tête) : La classification se base sur la dureté (HRC) et non sur la résistance en traction.

Le choix éclairé d'une classe de résistance, issue d'un processus de fabrication par déformation et de traitement thermique contrôlés, est essentiel pour la performance et la sécurité des assemblages. Pour toute demande spécifique ou exigence de conformité des produits (selon une règlementation ou avec exigence de certifications 3.1, que Stockvis peut vous aider à obtenir pour certains produits), la consultation des fiches techniques détaillées est indispensable.

Nous vous encourageons à parcourir notre site pour identifier la visserie répondant à vos besoins et à solliciter notre service technique pour un conseil personnalisé. Nous nous engageons à vous fournir non seulement les produits, mais aussi le conseil pour vous aider à faire les meilleurs choix.