Marques sur les écrous et les boulons : un guide d'identification complet

Pourquoi les marquages des fixations existent

Un boulon sans marquage visible et un autre estampé de trois lignes radiales peuvent paraître presque identiques dans un bac à pièces. La différence de résistance à la traction entre eux peut dépasser 30 000 PSI. Les marquages ​​des fixations existent précisément parce que cette différence est invisible à l’œil nu – et l’utilisation d’une mauvaise qualité dans une application porteuse peut entraîner une défaillance des fixations sans avertissement.

Les marquages ​​remplissent deux fonctions distinctes. Le premier est identification des performances : la qualité, la classe de propriété ou l'indice de résistance imprimé sur une fixation indique à l'installateur exactement la charge pour laquelle cette fixation est conçue. La seconde est traçabilité : les marques d'identification du fabricant - lettres, logos ou symboles enregistrés auprès de producteurs spécifiques - permettent de retracer les fixations individuelles jusqu'à un lot de production en cas de problème de qualité ou de rappel. Ces deux fonctions sont des exigences obligatoires en vertu des principales normes qui régissent la production de fixations.

Trois organisations définissent les systèmes de marquage les plus couramment rencontrés dans la fabrication et la construction mondiales : la Society of Automotive Engineers (SAE), l'Organisation internationale de normalisation (ISO) et ASTM International. Chacun utilise un langage de marquage différent et les trois systèmes peuvent apparaître sur les fixations au sein d'une même installation ou d'un même projet. Comprendre ces trois éléments est la base d’une sélection compétente de fixations.

Marquages de tête de boulon SAE : système de ligne radiale

SAE J429 régit les boulons de la série en pouces utilisés principalement en Amérique du Nord. Selon cette norme, le niveau de résistance des boulons est communiqué par un motif de lignes radiales estampées sur le dessus de la tête hexagonale. Le nombre de lignes suit une formule : le nombre de lignes est égal au numéro de classe moins deux. Cela signifie qu'un boulon de grade 2 ne porte aucune ligne radiale, qu'un boulon de grade 5 porte trois lignes et qu'un boulon de grade 8 porte six lignes.

En plus des lignes de qualité, chaque boulon conforme à la SAE de plus de ¼" de diamètre doit porter une marque d'identification du fabricant - une lettre, un symbole ou une combinaison unique à ce producteur et enregistrée auprès de l'organisme de normalisation concerné. Cette marque apparaît à côté des lignes radiales sur la tête du boulon. Un boulon avec des lignes de qualité mais sans marque du fabricant n'est pas entièrement conforme à la norme SAE J429 et doit être traité avec prudence dans les applications critiques.

Les boulons Allen et les vis à tête creuse présentent une variante de ce système. Étant donné que la douille encastrée occupe la majeure partie de la face de la tête, les lignes radiales sont rarement utilisées. Au lieu de cela, boulons allen à tête creuse sont généralement marqués d'un numéro de classe de propriété sur le côté de la tête ou sur la face de la douille - le plus souvent 12,9 pour les versions en acier allié à haute résistance, conformément au système ISO décrit dans la section suivante.

Marquages de boulons métriques : système de classe de propriété ISO

L'ISO 898-1 régit les boulons métriques et utilise un système de classes de propriétés numériques plutôt que des lignes radiales. La classe est estampillée directement sur la tête du boulon sous la forme de deux chiffres séparés par un point : par exemple, 8,8, 10,9 ou 12,9. Ces chiffres codent à la fois la résistance à la traction minimale et le taux d'élasticité dans un seul marquage compact.

La lecture de la classe de propriété est simple une fois la formule comprise. Le nombre avant la décimale, multiplié par 100, donne la résistance à la traction minimale approximative en mégapascals (MPa). Le nombre après la virgule, multiplié par 10, donne la limite d'élasticité en pourcentage de la résistance à la traction. Ainsi, un boulon de classe 10,9 a une résistance à la traction minimale d'environ 1 000 MPa et une limite d'élasticité d'environ 90 % de cette valeur, ce qui signifie qu'il commence à se déformer de façon permanente à environ 900 MPa.

Les boulons métriques en acier inoxydable utilisent une convention de marquage distincte selon la norme ISO 3506. Le format combine un code de matériau et une désignation de résistance : A2-70 indique un acier inoxydable 304 avec une résistance à la traction minimale de 700 MPa ; A4-70 indique un acier inoxydable 316 de qualité marine au même niveau de résistance ; A4-80 indique 316 inoxydable à 800 MPa. Le préfixe « A » identifie l'acier inoxydable austénitique. Boulons à tête hexagonale en acier inoxydable sont généralement produits selon les spécifications A2-70 ou A4-70 en fonction des exigences de résistance à la corrosion de l'environnement d'application.

Marquages ​​des boulons structurels ASTM

ASTM International définit les normes de fixation principalement utilisées dans les applications structurelles et de construction. Contrairement au système de lignes radiales SAE ou au système numérique ISO, les boulons ASTM sont généralement marqués de désignations de qualité alphanumériques estampées directement sur la tête du boulon, accompagnées d'une marque d'identification du fabricant.

ASTMA307 couvre les boulons en acier au carbone pour un usage structurel général. Les boulons de catégorie A ne portent aucun marquage spécifique au-delà de la marque du fabricant ; Les boulons de catégorie B pour les joints de tuyaux à brides sont identifiés de la même manière. Il s'agit de fixations relativement peu résistantes pour les connexions structurelles non critiques.

ASTMA325 est la norme pour les boulons structurels à haute résistance utilisés dans les connexions acier-acier. La tête du boulon porte la marque « A325 » ainsi que le symbole d'identification du fabricant. Ces boulons ont une résistance à la traction minimale de 120 000 PSI pour des diamètres allant jusqu'à 1" et constituent la spécification standard pour la construction en acier de construction en Amérique du Nord.

ASTMA490 couvre les boulons structurels à ultra haute résistance avec une résistance à la traction minimale de 150 000 PSI. La tête est marquée « A490 ». Ceux-ci sont spécifiés pour les connexions structurelles les plus exigeantes : charpentes en acier lourdes, construction de ponts et structures industrielles soumises à des charges dynamiques importantes.

Une distinction importante : les boulons ASTM ne doivent jamais être remplacés par des boulons SAE de résistance apparemment similaire sans vérifier que les propriétés mécaniques et les normes dimensionnelles correspondent. Les normes sont élaborées pour différents environnements d'utilisation finale et leur équivalence n'est pas directe.

Marquages des écrous : le système de position de l'horloge

Les marquages des écrous suivent une logique différente de celle des boulons, en partie parce que la face d'appui plate d'un écrou hexagonal offre moins de zone de marquage qu'une tête de boulon, et en partie parce que les écrous de différentes qualités sont souvent utilisés de manière interchangeable de manière à rendre l'identification visuelle sur la face d'appui peu pratique. Le système SAE résout ce problème avec un marquage de position d'horloge sur l'un des plats hexagonaux.

Selon SAE J995, la qualité d'un écrou hexagonal est indiquée par une seule marque radiale sur un plat, positionnée pour correspondre à la position des heures sur un cadran d'horloge qui correspond au numéro de qualité. Un écrou de grade 5 porte une marque à la position 5 heures. Un écrou de grade 8 porte une marque à la position 8 heures. Cela permet l'identification de la qualité même lorsque la face d'appui est contre une surface ou une rondelle.

Les marques peuvent être soit en relief (en relief pendant le formage), soit en retrait (estampillées après le formage) – les deux sont autorisées par la norme. Certains écrous portent également une marque d'identification du fabricant sur la face du roulement ou sur un plat adjacent.

ASTM A563 régit les exigences de marquage pour les écrous hexagonaux structurels utilisés conjointement avec les boulons A325 et A490. Selon cette norme, la qualité des noix est identifiée par une combinaison de chiffres arabes et de lettres estampées sur la face de la noix. Pour une description détaillée des exigences spécifiques en matière de marquage et des désignations de qualité, Spécification standard officielle de l'ASTM A563 pour les écrous en acier au carbone et allié fournit la référence faisant autorité. Écrous hexagonaux en acier inoxydable respectent la norme ISO 3506-2 et sont marqués du même code de matériau A2 ou A4 que leur boulon correspondant, garantissant que la classification de résistance à la corrosion est visible sur les deux composants d'accouplement. Écrous à bride hexagonale porter des marquages de qualité sur la face de la bride ou sur le plat hexagonal, selon le processus de production du fabricant.

Finition de surface et marques de revêtement

Au-delà du niveau de résistance, les marquages des fixations communiquent parfois sur le traitement de surface – le revêtement ou la finition appliqué après la fabrication pour fournir une résistance à la corrosion, un pouvoir lubrifiant ou des propriétés électriques spécifiques. Ces marques sont moins standardisées que les marques de qualité mais suivent des conventions reconnaissables.

Zingage (galvanoplastie) : Souvent indiqué par le suffixe « Zn » ou un code couleur (généralement transparent/argenté pour une plaque de zinc standard). Il n'existe pas de marquage universel estampé, mais la documentation du produit et l'emballage préciseront la norme de placage (par exemple, ISO 4042 ou ASTM B633).

Galvanisation à chaud : Produit une épaisse couche de zinc reconnaissable à sa texture mate et légèrement rugueuse. Les fixations structurelles galvanisées conformes à la norme ASTM A153 sont spécifiées dans les documents d'approvisionnement plutôt que marquées sur la fixation elle-même, car l'épaisseur du revêtement rend un estampage supplémentaire peu pratique sur des diamètres plus petits.

Nuances d'acier inoxydable : Comme décrit dans la section sur le marquage métrique, les marquages A2 et A4 sur les têtes de boulons et les faces des écrous communiquent directement sur le matériau et la classe de résistance à la corrosion. Il s’agit de l’exemple le plus clair d’une propriété de surface/matériau codée directement dans le système de marquage des fixations.

Oxyde noir/phosphate : Ces revêtements de conversion offrent une résistance minimale à la corrosion et sont généralement utilisés à des fins esthétiques ou pour des applications intérieures légères. Il n'existe aucun marquage standardisé ; l'identification se fait par inspection visuelle de la finition de surface foncée mate ou noire combinée à la documentation du produit.

Lorsque la finition de surface affecte la relation couple-tension – comme c'est le cas avec les fixations lubrifiées ou cirées – les spécifications du revêtement deviennent un élément critique de la procédure d'installation, et non seulement une considération en matière de corrosion. Les fixations lubrifiées par film sec portent souvent une mention « cire » ou « téflon » dans la documentation du produit plutôt qu'une marque estampillée.

Utilisation des marquages pour la vérification des achats

Pour les acheteurs et les responsables qualité qui s'approvisionnent en fixations en volume, les marquages de tête constituent l'outil de vérification de première ligne pour l'inspection à la réception. Une expédition de boulons prétendant être de classe 8 ou de classe de propriété 10.9 doit être vérifiée ponctuellement par rapport aux spécifications de marquage avant d'être acceptée en stock. La vérification visuelle du marquage prend quelques secondes par pièce et détecte les formes les plus courantes de fausse déclaration de qualité ou d'erreur d'emballage.

Les deux contrôles d'achat les plus importants sont les suivants : premièrement, confirmer que le marquage de qualité correspond exactement aux spécifications d'achat ; Deuxièmement, confirmez qu'une marque d'identification du fabricant est présente à côté du marquage de qualité. Un boulon avec des lignes de qualité mais sans marque de fabricant ne répond pas à toutes les exigences de SAE J429 ou ISO 898-1 et ne peut être retracé en cas de défaut de qualité. Les boulons non marqués doivent être traités comme étant de catégorie 2 / classe de propriété 5.8, quelles que soient les réclamations verbales ou d'emballage.

Les qualités des écrous et des boulons doivent également correspondre correctement. La règle générale est que la qualité de l'écrou doit être égale ou supérieure à celle du boulon. L'association d'un écrou de qualité 5 avec un boulon de qualité 8 laisse le joint avec le composant le plus faible comme point de défaillance, ce qui va à l'encontre de l'objectif d'utiliser le boulon de qualité supérieure. Écrous autobloquants porter des marquages de qualité selon les mêmes conventions SAE et ISO que les écrous hexagonaux standard ; leur fonction de verrouillage ne modifie pas le classement des grades ni l'exigence d'appariement.

Enfin, les fixations SAE et métriques ne doivent jamais être mélangées dans un même joint. Malgré des similitudes apparentes en termes de résistance entre, par exemple, SAE Grade 5 et ISO 8.8, les formes et pas de filetage sont incompatibles. Le filetage croisé d'un boulon métrique dans un trou taraudé SAE - ou vice versa - donnera un joint qui semble assemblé mais supporte une fraction de sa capacité de charge nominale. Des systèmes de marquage existent spécifiquement pour éviter cela : un boulon marqué de lignes radiales est une série en pouces ; un boulon marqué d'un numéro de classe de propriété est métrique. Cette distinction est visible en moins d'une seconde sur n'importe quelle attache marquée.