Classes de qualité des vis — 4.6 à 12.9 selon ISO 898-1, inox A2/A4 et classes d'écrous

EKINSUN usine des vis spéciales, des goujons et des tirants à la classe inscrite sur le plan, dès 1 pièce. Les valeurs sont celles que tout le monde peut consulter. Ce qui se paie, c'est la vis que le négoce ne tient pas dans cette classe, cette longueur ou ce pas.

Vous cherchez ce qu'une 10.9 apporte de plus qu'une 8.8 ? 1040 N/mm² contre 800 en traction et 940 contre 640 en limite d'élasticité : 47 % de limite élastique en plus, obtenus avec un acier allié trempé-revenu et un allongement qui tombe de 12 à 9 %.

Tableau des classes de qualité — valeurs minimales ISO 898-1

La norme ne définit pas une classe par une nuance d'acier mais par des minima mesurés sur la vis finie : résistance à la traction R_m, limite d'élasticité R_e ou limite conventionnelle R_p0,2 pour les classes trempées-revenues, dureté Vickers et allongement après rupture A.

N/mm² et MPa sont la même unité. La dureté est le contrôle le plus rapide à l'atelier : une 8.8 se situe entre 250 et 320 HV, une 10.9 entre 320 et 380, une 12.9 entre 385 et 435. Un duromètre sur la tête trie des vis non marquées ; il ne remplace pas l'essai de traction du certificat.

Lire le marquage : les deux chiffres donnent la résistance

La désignation 8.8 est une formule, pas un code à décoder : 8 × 100 = 800 N/mm², 8 × 8 × 10 = 640 N/mm². Le premier chiffre multiplié par 100 donne la résistance à la traction nominale ; le produit des deux chiffres multiplié par 10 donne la limite d'élasticité nominale. 10.9 = 1000 et 900 ; 12.9 = 1200 et 1080. Le second chiffre est donc le rapport R_e / R_m : 0,8 pour une 8.8, 0,9 pour une 10.9 ou une 12.9. Les minima contrôlés en essai sont égaux ou légèrement supérieurs aux valeurs nominales.

Le marquage est obligatoire à partir de M5 sur les vis à tête hexagonale et les vis CHC ISO 4762 / DIN 912 ; en dessous, la classe voyage sur l'emballage et le certificat. Une vis sans marquage n'a pas de classe garantie : elle vaut ce que le duromètre mesure, pas davantage.

Inox : A2-70 et A4-80 ne sont pas des 8.8

Les vis inox sortent du système 8.8. La norme NF EN ISO 3506-1 nomme le groupe d'acier — A2 pour la famille 304 (1.4301), A4 pour la famille 316 (1.4401 / 1.4404) — puis une classe 50, 70 ou 80 : le chiffre multiplié par 10 est la résistance à la traction minimale en N/mm². A2-70 et A4-70, la classe courante du négoce, tiennent leurs 700 N/mm² par écrouissage à froid, pas par trempe.

Il n'existe pas d'inox 10.9. Même l'A4-80, la plus forte, a une limite conventionnelle de 600 N/mm² contre les 640 d'une 8.8 : remplacer une 8.8 par de l'inox à diamètre égal fait perdre de la précharge, et par de l'A2-70 en fait perdre 30 %. Pour le bord de mer, le choix se fait d'abord sur la nuance — voir la visserie inox A4 (316L) sur mesure — et seulement ensuite sur la classe. Une vis inox tournée dans la barre atteint la classe 50 ; la classe 70 ou 80 suppose un fil écroui que la pièce tournée n'a pas, et nous le disons avant de chiffrer.

Quel écrou pour quelle vis — classes d'écrous ISO 898-2

La classe d'un écrou selon ISO 898-2 est un chiffre seul — 5, 6, 8, 10 ou 12 — et la règle tient en une ligne : ce chiffre est la plus haute classe de vis que l'écrou peut porter jusqu'à sa charge d'épreuve. Un écrou classe 8 charge une 8.8 jusqu'à sa limite ; sous une 10.9 il arrache ses filets avant que la vis n'atteigne sa précharge. Monter un écrou de classe supérieure est toujours admis ; l'inverse rend la classe de la vis inutile.

Les écrous hors catalogue — hauteur spéciale, pas fin, cote sur plats réduite ou alésage à la demande — sont usinés dans la classe de la vis qu'ils reçoivent : écrous spéciaux M20 à M64. Les manchons taraudés M4 à M24 sont livrables du stock.

Zingage, galvanisation à chaud et fragilisation par l'hydrogène

À partir de 320 HV, c'est-à-dire dès la 10.9, la classe décide aussi du revêtement admissible. Au zingage électrolytique, de l'hydrogène pénètre dans l'acier et peut fragiliser la vis jusqu'à la casser des heures après le serrage. ISO 4042 impose alors un dégazage par étuvage dans les heures qui suivent le dépôt. La 12.9 est la plus exposée : on la livre brute huilée ou en zinc lamellaire.

La galvanisation à chaud selon ISO 10684 couvre la 8.8 sans réserve, admet la 10.9 avec des précautions sur le bain et la durée d'immersion, et ne s'applique pas à la 12.9. Dehors, le zinc lamellaire selon ISO 10683 évite l'hydrogène et tient le brouillard salin sans toucher à la classe. Le revêtement change aussi le frottement, donc le couple : voir le tableau des couples de serrage.

Boulonnerie de bride : le B7 n'est pas une classe ISO

Sur les brides PN et ANSI, les goujons sont souvent spécifiés en ASTM A193 B7 et non en 8.8 ou 10.9. Le B7 est un acier au chrome-molybdène trempé-revenu avec, jusqu'à 2½ pouces, 862 MPa (125 ksi) de résistance minimale et 724 MPa (105 ksi) de limite d'élasticité : il se place entre une 8.8 et une 10.9. L'écrou qui va avec est l'A194 2H, pas un écrou classe 10. Le L7 reprend les valeurs du B7 avec un essai de choc à −101 °C pour le service froid.

Goujons de bride en B7, L7 ou 8.8 à la longueur du plan PN/DN : boulonnerie de bride sur mesure ; goujons filetés aux deux bouts et goujons prisonniers DIN 938 / 939 / 835 ; goujons de culasse et de collecteur en 10.9 ou 12.9.

Cisaillement : le chiffre que le tableau ne contient pas

ISO 898-1 ne donne aucune résistance au cisaillement ; elle essaie les vis en traction. L'Eurocode 3, NF EN 1993-1-8 tableau 3.4, dérive le cisaillement de la traction par un coefficient α_v : 0,6 pour les classes 4.6, 5.6 et 8.8, 0,5 pour 4.8, 5.8, 6.8 et 10.9. La 12.9 n'y figure pas. Le plan de cisaillement se place dans la partie lisse de la vis, jamais dans le filetage.

Ce que le tableau ne dit pas

Corrosion sous contrainte. La 12.9 y est la plus sensible : en ambiance chlorurée ou humide en permanence elle peut rompre sans prévenir là où une 8.8 ne ferait que fluer.

Température. Les valeurs valent à température ambiante ; au-delà du domaine de revenu il faut un acier réfractaire, pas une classe supérieure. À froid, ISO 898-1 ne garantit aucune ténacité : un essai de choc se spécifie à part, comme le fait le L7.

Entailles et reprise. Refileter, percer la tête ou raccourcir la tige d'une vis haute résistance annule la classe garantie : ces pièces se refont à la bonne cote, elles ne se retouchent pas — c'est la raison d'être d'une vis spéciale usinée à la cote.

Titane et aluminium. Les classes n'existent que pour l'acier. Une vis titane grade 5 (Ti-6Al-4V) tient environ 895 N/mm², entre 8.8 et 10.9 pour 56 % du poids ; un 7075-T6 atteint 570 N/mm², sous une 5.8 ; un 6061-T6 310 N/mm², sous une 4.6. Ces vis se spécifient par matière et résistance.

Là où le catalogue s'arrête — classes, cotes et têtes que le négoce ne tient pas

EKINSUN LTD est un fabricant de pièces sur mesure : vis et boulons sur plan, boulonnerie spéciale et vis CHC à la classe demandée, dès 1 pièce. La vis normalisée dans une classe courante s'achète au négoce, et nous le disons.

Réponses rapides — 8.8, 10.9, 12.9

Que signifie 8.8 sur une vis ?

8.8 est la classe de qualité ISO 898-1 : une résistance à la traction nominale de 800 N/mm² (8 × 100) et une limite d'élasticité nominale de 640 N/mm² (8 × 8 × 10), contrôlées comme minima de 800 et 640 N/mm² jusqu'à M16, 830 et 660 au-dessus. C'est la classe de la mécanique générale.

Une vis 10.9 est-elle plus résistante qu'une 8.8 ?

Oui : une 10.9 a une résistance à la traction minimale de 1040 N/mm² et une limite d'élasticité minimale de 940 N/mm², contre 800 et 640 pour une 8.8 — environ 47 % de limite élastique en plus, la grandeur qui limite la précharge.

Quelle est la différence entre 10.9 et 12.9 ?

Une 12.9 a une résistance à la traction minimale de 1220 N/mm² et une limite d'élasticité minimale de 1100 N/mm², contre 1040 et 940 pour une 10.9 ; elle est plus dure (385 HV minimum), moins ductile (8 % contre 9 % d'allongement) et plus sensible à l'hydrogène et à la corrosion sous contrainte. Elle se réserve aux vis CHC d'outillage, en 42CrMo4 ou 34CrNiMo6.

Quelle classe de qualité pour une vis inox ?

Les vis inox sont classées selon NF EN ISO 3506-1 en A2 ou A4 avec la classe 50, 70 ou 80 : A2-70 veut dire acier de la famille 304 avec 700 N/mm² de résistance minimale et 450 N/mm² de limite conventionnelle ; A4-80 veut dire famille 316 avec 800 et 600 N/mm². Aucune n'atteint la limite d'élasticité d'une 8.8.

Quel écrou pour une vis 10.9 ?

Un écrou de classe 10 selon ISO 898-2, ou supérieur (classe 12). Le chiffre de l'écrou est la plus haute classe de vis qu'il peut porter jusqu'à sa charge d'épreuve : classe 8 pour les 8.8, 10 pour les 10.9, 12 pour les 12.9.

Un goujon B7 correspond-il à une 8.8 ou à une 10.9 ?

Ni l'un ni l'autre exactement : l'ASTM A193 B7 exige jusqu'à 2½ pouces 862 MPa de résistance et 724 MPa de limite d'élasticité, soit plus qu'une 8.8 (800 / 640) et moins qu'une 10.9 (1040 / 940). Sur une bride, on remplace un B7 par un B7 ; pour un échange en métrique, la 10.9 est la classe couvrante.

Quelle est la résistance au cisaillement d'une vis 8.8 ?

ISO 898-1 n'en donne aucune ; l'Eurocode 3 calcule les vis 8.8 en cisaillement avec α_v = 0,6 sur la résistance à la traction, soit une contrainte nominale de 0,6 × 800 = 480 N/mm² avant coefficient partiel. Pour une 10.9, α_v = 0,5 donne 520 N/mm² : la classe supérieure gagne peu en cisaillement.

Tableaux liés : couple de serrage par classe et diamètre ; filetage à pas fin M8 à M52 ; fiche acier 42CrMo4 / 42CD4.

Questions fréquentes — classes de qualité