en din 898

5/16/2018 EN Din 898 - slidepdf.com

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UNE-EN ISO 898-1normaespañola

Mayo 2000

TÍTULO Características mecánicas de los elementos de fijaciónfabricados de aceros al carbono y de aceros aleados

Parte 1: Pernos, tornillos y bulones

(ISO 898-1:1999)

Mechanical properties of fasteners made of carbon steel and alloy steel. Part 1: Bolts, screws and studs(ISO 898-1:1999).

Caractéristiques mécaniques des éléments de fixation en acier au carbone et en acier allié. Partie 1: Vis et goujons (ISO 898-1:1999).

CORRESPONDENCIA Esta norma es la versión oficial, en español, de la Norma Europea EN ISO 898-1 deagosto 1999, que a su vez adopta íntegramente la Norma Internacional ISO 898-1:1999.

OBSERVACIONES Esta norma anula y sustituye a la Norma UNE-EN 20898-1 de noviembre 1992.

ANTECEDENTES Esta norma ha sido elaborada por el comité técnico AEN/CTN 17 Elementos deFijación cuya Secretaría desempeña ASEFI.

Editada e impresa por AENORDepósito legal: M 21666:2000

LAS OBSERVACIONES A ESTE DOCUMENTO HAN DE DIRIGIRSE A:

35 Páginas

© AENOR 2000Reproducción prohibida

C Génova, 628004 MADRID-España

Teléfono 91 432 60 00Fax 91 310 40 32

Grupo 22



S



NORMA EUROPEAEUROPEAN STANDARD

NORME EUROPÉENNE EUROPÄISCHE NORM

EN ISO 898-1Agosto 1999

ICS 21.060.10 Sustituye a EN 20898-1:1991

Versión en español

Características mecánicas de los elementos de fijaciónfabricados de aceros al carbono y de aceros aleados

Parte 1: Pernos, tornillos y bulones

(ISO 898-1:1999)

Mechanical properties of fasteners madeof carbon steel and alloy steel. Part 1:Bolts, screws and studs (ISO 898-1:1999).

Caractéristiques mécaniques deséléments de fixation en acier au carboneet en acier allié. Partie 1: Vis et goujons(ISO 898-1:1999).

Mechanische Eigenschaften vonVerbindungselementen ausKohlenstoffstahl und legiertem Stahl.Teil 1: Schrauben (ISO 898-1:1999).

Esta norma europea ha sido aprobada por CEN el 1999-07-16. Los miembros de CEN están sometidos al ReglamentoInterior de CEN/CENELEC que define las condiciones dentro de las cuales debe adoptarse, sin modificación, la normaeuropea como norma nacional.

Las correspondientes listas actualizadas y las referencias bibliográficas relativas a estas normas nacionales, puedenobtenerse en la Secretaría Central de CEN, o a través de sus miembros.

Esta norma europea existe en tres versiones oficiales (alemán, francés e inglés). Una versión en otra lengua realizadabajo la responsabilidad de un miembro de CEN en su idioma nacional, y notificada a la Secretaría Central, tiene elmismo rango que aquéllas.

Los miembros de CEN son los organismos nacionales de normalización de los países siguientes: Alemania, Austria,Bélgica, Dinamarca, España, Finlandia, Francia, Grecia, Irlanda, Islandia, Italia, Luxemburgo, Noruega, Países Bajos,

Portugal, Reino Unido, República Checa, Suecia y Suiza.

CENCOMITÉ EUROPEO DE NORMALIZACIÓN

European Committee for StandardizationComité Européen de NormalisationEuropäisches Komitee für Normung

SECRETARÍA CENTRAL: Rue de Stassart, 36 B-1050 Bruxelles

© 1999 Derechos de reproducción reservados a los Miembros de CEN.



EN ISO 898-1:1999 - 4 -

ANTECEDENTES

El texto de la Norma Internacional ISO 898-1:1999 del Comité Técnico ISO/TC 2 "Elementos de fijación" encolaboración con el Comité Técnico CEN/TC 185 "Elementos de fijación mecánicos roscados y sin roscar ysus accesorios", cuya Secretaría desempeña DIN.

Esta norma europea sustituye a la Norma EN 20898-1:1991.

Esta norma europea deberá recibir el rango de norma nacional mediante la publicación de un texto idéntico ala misma o mediante ratificación antes de finales de febrero de 2000, y todas las normas nacionalestécnicamente divergentes deberán anularse antes de finales de febrero de 2000.

Esta norma europea ha sido elaborada bajo un Mandato dirigido a CEN por la Comisión Europea y por laAsociación Europea de Libre Cambio, y sirve de apoyo a los requisitos esenciales de Directiva(s) europea(s).

La relación con la(s) Directiva(s) UE se recoge en el Anexo informativo ZA, que forma parte integrante deesta norma.

De acuerdo con el Reglamento Interior de CEN/CENELEC, los siguientes países están obligados a adoptaresta norma europea: Alemania, Austria, Bélgica, Dinamarca, España, Finlandia, Francia, Grecia, Irlanda,Islandia, Italia, Luxemburgo, Noruega, Países Bajos, Portugal, Reino Unido, República Checa, Suecia y

Suiza.

DECLARACIÓN

El texto de la Norma Internacional ISO 898-1:1999 ha sido aprobado por CEN como norma europea sinninguna modificación.

NOTA − Las referencias normativas europeas de las normas internacionales se relacionan en el anexo ZB (normativo).



- 5 - ISO 898-1:1999

ÍNDICEPágina

1 OBJETO Y CAMPO DE APLICACIÓN ......................................................................... 6

2 NORMAS PARA CONSULTA.......................................................................................... 7

3 SISTEMA DE DESIGNACIÓN ........................................................................................ 7

4 MATERIALES.................................................................................................................... 8

5 CARACTERÍSTICAS MECÁNICAS Y FÍSICAS.......................................................... 8

6 CARACTERÍSTICAS MECÁNICAS Y FÍSICAS A DETERMINAR ......................... 12

7 CARGAS MÍNIMAS DE ROTURA A TRACCIÓN Y CARGAS DE PRUEBA ......... 14

8 MÉTODOS DE ENSAYO.................................................................................................. 178.1 Ensayo de tracción para probetas mecanizadas............................................................... 178.2 Ensayo de tracción para pernos, tornillos y bulones enteros .......................................... 188.3 Ensayo de torsión ................................................................................................................ 198.4 Ensayo de dureza ................................................................................................................ 198.4.1 Ensayo de dureza Vickers .................................................................................................. 208.4.2 Ensayo de dureza Brinell.................................................................................................... 208.4.3 Ensayo de dureza Rockwell................................................................................................ 208.5 Ensayo de carga de prueba para pernos y tornillos enteros............................................ 208.6 Ensayo de resistencia a la tracción con carga en cuña de pernos

y tornillos enteros (excluidos los bulones)......................................................................... 21

8.7 Ensayo de resistencia al impacto para probetas mecanizadas ........................................ 238.8 Ensayo de la solidez de la cabeza para pernos y tornillos enteroscon d ≤ 10 mm y con longitudes demasiado cortas para permitirel ensayo de carga en cuña ................................................................................................. 24

8.9 Ensayo de decarburación: evaluación de las condiciones de carbonoen la superficie..................................................................................................................... 24

8.9.1 Definiciones.......................................................................................................................... 258.9.2 Métodos de medición .......................................................................................................... 258.10 Ensayo de retemplado......................................................................................................... 278.11 Control de los defectos de superficie ................................................................................. 27

9 MARCADO......................................................................................................................... 27

9.1 Marcado de identificación del fabricante ......................................................................... 279.2 Símbolos de marcado para las clases de calidad .............................................................. 279.3 Identificación....................................................................................................................... 289.3.1 Pernos y tornillos de cabeza hexagonal y hexalobular..................................................... 289.3.2 Tornillos de cabeza cilíndrica con hueco hexagonal y tornillos

de cabeza cilíndrica alta hexalobular interna................................................................... 299.3.3 Pernos de cabeza redonda y cuello cuadrado................................................................... 299.3.4 Bulones................................................................................................................................. 309.3.5 Otros tipos de pernos y tornillos........................................................................................ 309.4 Marcado de pernos y tornillos con rosca a izquierdas..................................................... 309.5 Marcado alternativo ........................................................................................................... 319.6 Marcado de embalajes comerciales ................................................................................... 31

ANEXO A (Informativo) LÍMITE ELÁSTICO INFERIOR O LÍMITE ELÁSTICOCONVENCIONAL AL 0,2% A TEMPERATURA ELEVADA ..... 32



ISO 898-1:1999 - 6 -

1 OBJETO Y CAMPO DE APLICACIÓN

Esta parte de la Norma ISO 898 especifica las características mecánicas de los pernos, tornillos y bulones fabricados de

acero al carbono y de acero aleado cuando se ensayan a un intervalo de temperatura ambiente de 10 ºC a 35 ºC.

Los productos de conformidad con los requisitos de esta parte de la Norma ISO 898 se evalúan únicamente en el inter-valo de temperatura ambiente y puede que no mantengan las características mecánicas y físicas especificadas a tempe-raturas más altas y más bajas. Se llama la atención sobre el anexo A en el que se dan ejemplos de límite inferior defluencia y de límite elástico convencional al 0,2% a altas temperaturas.

A temperaturas inferiores a las del intervalo de temperatura ambiente puede producirse un cambio significativo en lascaracterísticas, particularmente en la resistencia al impacto. Cuando los elementos de fijación se van a utilizar por enci-ma o por debajo del intervalo de temperatura ambiente, es responsabilidad del usuario asegurarse de que las caracterís-ticas mecánicas y físicas son adecuadas para sus condiciones particulares de servicio.

Ciertos elementos de fijación puede que no cumplan los requisitos de resistencia a la tracción o a torsión de esta parte

de la Norma ISO 898-1 debido a la geometría de la cabeza que reduce la sección solicitada a esfuerzo cortante en com-paración con la sección a cortadura en la rosca, tales como las cabezas avellanadas, avellanadas abombadas y cilíndricasbajas (véase el capítulo 6).

Esta parte de la Norma ISO 898 es aplicable a pernos, tornillos y bulones:

– con rosca de paso grueso M1,6 a M39 y con rosca de paso fino M8 × 1 a M39 × 3;

– con rosca ISO triangular, según la Norma ISO 68-1;

– con combinaciones diámetro/paso de acuerdo con las Normas ISO 261 e ISO 262;

– con tolerancias de rosca de acuerdo con las Normas ISO 965-1 e ISO 965-2;

– fabricados de acero al carbono o de acero aleado.

No es aplicable a los tornillos prisioneros y elementos de fijación roscados similares no sometidos a esfuerzos de trac-ción (véase la Norma ISO 898-5).

No especifica requisitos para características tales como:

– soldabilidad;

– resistencia a la corrosión;

– capacidad para resistir temperaturas por encima de + 300 ºC (+ 250 ºC para 10.9) o por debajo de -50 ºC;– resistencia a esfuerzos cortantes;

– resistencia a la fatiga.

NOTA − El sistema de designación de esta parte de la Norma ISO 898 se puede emplear para medidas fuera de los límites establecidos en estecapítulo (por ejemplo, d > 39 mm), siempre que se cumplan todos los requisitos mecánicos de las clases de calidad.



- 7 - ISO 898-1:1999

2 NORMAS PARA CONSULTA

Las normas que a continuación se relacionan contienen disposiciones válidas para esta norma internacional. En el momento

de la publicación las ediciones indicadas estaban en vigor. Toda norma está sujeta a revisión por lo que las partes que basensus acuerdos en esta norma internacional deben estudiar la posibilidad de aplicar la edición más reciente de las normasindicadas a continuación. Los miembros de CEI y de ISO poseen el registro de las normas internacionales en vigor en cadamomento.

ISO 68-1:1998 – Rosca ISO para usos generales. Perfil básico. Parte 1:Roscas métricas.

ISO 83:1976 – Acero. Ensayo de resistencia a flexión por choque Charpy (entalla en U).

ISO 261:1998 – Rosca métrica ISO para usos generales. Visión de conjunto.

ISO 262:1998 – Rosca métrica ISO para usos generales. Medidas seleccionadas para tornillos, pernos y tuercas.

ISO 273:1979 – Elementos de fijación. Agujeros de paso para pernos y tornillos.

ISO 724:1978 – Roscas métricas ISO. Medidas básicas.

ISO 898-2:1992 – Características mecánicas de los elementos de fijación. Parte 2: Tuercas con valores de carga de prueba especificados. Roscas de paso grueso.

ISO 898-5:1998 – Características mecánicas de los elementos de fijación de acero al carbono y de acero aleado. Parte5: Tornillos de cabeza perdida y elementos de fijación roscados similares no sometidos a esfuerzos de tracción.

ISO 898-7:1992 – Características mecánicas de los elementos de fijación. Parte 7: Ensayo de torsión y mínimo par detorsión para pernos y tornillos con diámetros nominales comprendidos entre 1 mm y 10 mm.

ISO 965-1:1998 – Rosca métrica ISO para usos generales. Tolerancias. Parte 1: Principios y datos básicos.

ISO 965-2:1998 – Rosca métrica ISO para usos generales. Tolerancias. Parte 2: Límites para las roscas de pernos ytuercas de uso general. Calidad media.

ISO 6157-1:1988 – Elementos de fijación. Defectos de superficie. Parte 1: Pernos, tornillos y bulones de uso general.

ISO 6157-3:1988 – Elementos de fijación. Defectos de superficie. Parte 3: Pernos, tornillos y bulones para aplicacio-nes particulares.

ISO 6506:1981 – Materiales metálicos. Ensayo de dureza. Ensayo Brinell.

ISO 6507-1:1997 – Materiales metálicos. Ensayo de dureza Vickers. Parte 1: Métodos de ensayo.

ISO 6508:1986 – Materiales metálicos. Ensayo de dureza. Ensayo Rockwell (escalas A-B-C-D-E-F-G-H-K).

ISO 6892:1998 – Materiales metálicos. Ensayo de tracción a temperatura ambiente.

3 SISTEMA DE DESIGNACIÓN

El sistema de designación para las clases de los pernos, tornillos y bulones se muestra en la tabla 1. El eje de abcisasindica los valores nominales de resistencia a la tracción, Rm, en newton por milímetro cuadrado, mientras que el eje deordenadas indica los valores nominales del alargamiento mínimo porcentual de rotura, Amín, en tanto por ciento.



ISO 898-1:1999 - 8 -

El símbolo de la clase de calidad consta de dos cifras:

– la primera indica 1/100 de la resistencia nominal a la tracción, en newton por milímetro cuadrado (véase el apartado5.1 en la tabla 3);

– la segunda cifra indica 10 veces el cociente entre el límite elástico inferior ReL (o el límite elástico convencional al0,2%, Rp0,2) y la resistencia nominal a la tracción Rm,nom (proporción del límite elástico aparente).

La multiplicación de estas dos cifras dará 1/10 del límite elástico aparente, en newton por milímetro cuadrado.

El valor mínimo del límite elástico inferior ReL,mín (o el límite elástico convencional mínimo al 0,2%, Rp0,2,mín) y de laresistencia mínima a la tracción Rm,mín son iguales o mayores que los valores nominales (véase la tabla 3).

4 MATERIALES

La tabla 2 especifica los aceros y las temperaturas de revenido para las diferentes clases de calidad de pernos, tornillos ybulones.

La composición química debe determinarse de acuerdo con las normas ISO correspondientes.

5 CARACTERÍSTICAS MECÁNICAS Y FÍSICAS

Cuando se ensayan por los métodos que se describen en el capítulo 8, los pernos, tornillos y bulones deben tener, atemperatura ambiente, las características mecánicas y físicas que se indican en la tabla 3.



- 9 - ISO 898-1:1999

Tabla 1Sistema de coordenadas

Resistencia a latracción nominal

Rm, nom300 400 500 600 700 800 900 1 000 1 200 1 400

N/mm2

7

8

9 6.8 12.9

10 10.9

12 5.8 9.8a

14 8.8

16 4.8

18

20

22 5.6

25 4.6

30 3.6

Alargamientomínimoporcentual

de rotura

Amín, %

Relación entre el límite elástico aparente y la resistencia a la tracción

Segunda cifra del símbolo .6 .8 .9

Límite elástico inferior,

esistencia nominal a la tracción,100%eL

b

m,nom

R

R R ×

o

Límite elástico convencional al 0,2%

Resistencia nominal a la tracción,p0,2b

m,nom

, R

R× 100%

60 80 90

NOTA − Aunque esta parte de la Norma ISO 898 especifica un gran número de clases de calidad, no significa que todas las clases son apropiadaspara todos los productos. Las normas de producto establecen criterios adicionales para la aplicación de las clases de calidad específicas.

Para productos no normalizados es aconsejable seguir, en la medida de los posible, la elección hecha para productos normalizados si-milares.

a Se aplica únicamente a los diámetros de rosca d ≤ 16 mm.

b Aplicar valores nominales de acuerdo con la tabla 3.



ISO 898-1:1999 - 10 -

Tabla 2Aceros

Límites de la composición química(análisis de comprobación)% (m/m)

Tempera-tura de

revenido

C P S Ba°C

Clase decalidad

Materiales y tratamientos

mín máx. máx. máx. máx. mín

3.6b – 0,20 0,05 0,06 0,003 –

4.6b – 0,55 0,05 0,06 0,003 –

4.8b

5.6b 0,13 0,55 0,05 0,06 –

5.8b – 0,55 0,05 0,06 0,003

6.8b

Acero al carbono

Acero al carbono con aditivos (por ejemplo,B, Mn o Cr) templado y revenido

0,15d 0,40 0,035 0,035 0,003 4258.8c

Acero al carbono templado y revenido 0,25 0,55 0,035 0,035


0,15d 0,35 0,035 0,035 0,003 4259.8

Acero al carbono templado y revenido 0,25 0,55 0,035 0,035

10.9e f Acero al carbono con aditivos (por ejemplo,B, Mn o Cr) templado y revenido

0,15d 0,35 0,035 0,035 0,003 340

Acero al carbono templado y revenido 0,25 0,55 0,035 0,035 0,003 425


0,20d 0,55 0,035 0,035

10.9f

Acero aleado templado y revenidog 0,20 0,55 0,035 0,035

12.9f h i Acero aleado templado y revenidog 0,28 0,50 0,035 0,035 0,003 380

a El contenido de boro puede alcanzar 0,005% siempre que el boro no eficaz se controle por la adición de titanio y/o de aluminio.

b Se permite del acero de fácil mecanización para estas clases de calidad con los contenidos máximos de azufre, fósforo y plomo siguientes:azufre 0,34% fósforo 0,11%; plomo 0,35%.

c Para diámetros nominales mayores de 20 mm pueden ser necesarios los aceros especificados para la clase 10.9 con el fin de lograr una templa-bilidad suficiente.

d En el caso de acero aleado al boro con un contenido de carbono inferior al 0,25% (análisis en la cuchara), el contenido mínimo de manganesodebe ser del 0,6% para la clase de calidad 8.8 y del 0,7% para 9.8, 10.9 y 10.9.

e Adicionalmente los productos se deben identificar mediante el subrayado del símbolo de la clase de calidad (véase el capítulo 9). Todas lascaracterísticas de la clase 10.9, tales como las especificadas en la tabla 3, deben cumplirse por la clase 10.9; no obstante, debido a su temperatu-ra de revenido más baja, se obtienen características de relajación de tensiones diferentes a altas temperaturas (véase el anexo A).

f Para los materiales de estas clases de calidad, se debería intentar que tuviesen una templabilidad suficiente para garantizar una estructura con el90% aproximadamente de martensita en el núcleo central de las secciones roscadas para los elementos de fijación después del temple y antes delrevenido.

g Este acero aleado debe contener, como mínimo, uno de los elementos siguientes en la cantidad mínima dada: cromo 0,30%, níquel 0,30%,molibdeno 0,20%; vanadio 0,10%. Cuando los elementos se especifican en combinaciones de dos, tres o cuatro y tienen contenidos de aleacióninferiores a los citados anteriormente, el valor límite aplicable para la determinación de la clase es el 70% de la suma de los valores límites indi-viduales mostrados anteriormente para los dos, tres o cuarto elementos respectivos.

h No se permite una capa enriquecida con fósforo blanco detectable metalográficamente para la clase de calidad 12.9 en superficies sometidas aesfuerzos de tracción.

i La composición química y la temperatura de revenido se están investigando.



- 11 - ISO 898-1:1999

Tabla 3Características mecánicas y físicas de los pernos, tornillos y bulones

Clase de calidad3.6 4.6 4.8 5.6 5.8 6.8 8.8 a 9.8 b 10.9 12.9

d ≤ 16c d > 16c

Apar-tado

nºCaracterística mecánica y física

mm mm5.1 Resistencia nominal a la

tracción, Rm,nom

N/mm2 300 400 500 600 800 800 900 1 000 1 200

5.2 Resistencia mínima a latracción, Rm,min

d, eN/mm2 330 400 420 500 520 600 800 830 900 1 040 1 220

5.3 Dureza Vickers, HV mín 95 120 130 155 160 190 250 255 290 320 385

F ≥ 98 N máx 220f 250 320 335 360 380 435

5.4 Dureza Brinell, HB mín 90 114 124 147 152 181 238 242 276 304 366

F = 30 D2 máx 209f 238 304 318 342 361 414

mín HRB 52 67 71 79 82 89 – – – – –HRC – – – – – – 22 23 28 32 39

máx. HRB 95,0f 99,5 – – – – –5.5 Dureza Rockwell, HR

HRC – – 32 34 37 39 44

5.6 Dureza superficial, HV 0,3 máx – g

5.7 Límite elástico inferior, nom. 180 240 320 300 400 480 – – – – – ReL

h, N/mm2 min. 190 240 340 300 420 480 – – – – –

nom. – 640 640 720 900 10805.8 Límite elástico convencional al0,2%, Rp0,2

i, N/mm2min. – 640 660 720 940 1100

5.9 Sp / ReL o Sp / Rp 0,2 0,94 0,94 0,91 0,93 0,90 0,92 0,91 0,91 0,90 0,88 0,88Tensión a la carga deprueba, Sp N/mm2 180 225 310 280 380 440 580 600 650 830 970

5.10 Par de rotura, M B Nm min. – Véase la Norma ISO 898-75.11 Alargamiento porcentual

después de la rotura, Amin. 25 22 – 20 – – 12 12 10 9 8

5.12 Reducción de la sección

después de la rotura, Z

% min. – 52 48 48 44

5.13 Esfuerzo o resistencia a la tracción bajo cargaen cuñae

Los valores para pernos y tornillos (excluidos los bulones) de tamaño completo no deben serinferiores a los valores mínimos de la resistencia a la tracción indicados en el apartado 5.2

5.14 Resistencia al impacto,KU

J min. – 25 – 30 30 25 20 15

5.15 Solidez de la cabeza Sin rotura5.16 Altura mínima de la zona no decarburada de

la zona de roscada, E – ½ H 1 _ H 1 ¾ H 1

Profundidad máxima de ladescarburación completa, G

mm – 0,015

5.17 Dureza después del segundo revenido – Reducción de dureza de 20 HV como máximo

5.18 Integridad de superficie De acuerdo con la Norma ISO 6157-1 o la ISO 6157-3, según proceda

a Para los pernos de clase de calidad 8.8 de diámetros d ≤ 16 mm, existe un gran riesgo de arranque de la rosca de la tuerca en el caso de unapriete excesivo inadvertido, que provoque una carga mayor que la carga de prueba. Se recomienda ver la Norma ISO 898-2 a este respecto.

b Se aplica únicamente a los diámetros nominales de rosca d ≤ 16 mm.c Para los elementos de fijación destinados a estructuras metálicas, el límite es 12 mm.

d Las características mínimas de resistencia a la tracción se aplican a los productos de longitud nominal l ≥ 2,5 d . La dureza mínima es válida paraproductos de longitud l < 2,5 d y para otros productos que no se pueden someter a ensayos de tracción (por ejemplo, debido a la configuraciónde la cabeza).

e Cuando se ensayan pernos, tornillos y burlones enteros, las cargas de rotura aplicables para el cálculo de Rm deben cumplir los valores que se danen las tablas 6 y 8.

f Una medida de dureza efectuada en el extremo de los pernos, tornillos y bulones debe ser de 250 HV, 238 HB o 99,5 HRB, como máximo.

g La dureza superficial no debe ser mayor que 30 puntos Vickers por encima de la dureza medida del núcleo central del producto, cuando ambasmediciones se realizan con HV 0,3. Para la clase de calidad 10.9, cualquier aumento de la dureza superficial que indique que ésta supera los390 HV es inaceptable.

h En los casos en que el límite elástico inferior ReL no se pueda determinar, se permite medir el límite elástico convencional al 0,2%, Rp0,2. Para lasclases de calidad 4.8, 5.8 y 6.8, los valores de ReL se dan únicamente para las necesidades de cálculo, no son valores de ensayo.

i La relación de límite elástico aparente, tal como se define en la designación de la clase de calidad, así como el límite elástico convencional al0,2%, Rp0,2, se obtienen a partir de medidas efectuadas sobre probetas. Cuando estas medidas se obtienen a partir de medidas efectuadas sobrepernos y tornillos completos, variarán debido a los efectos del tamaño y del método de fabricación.



ISO 898-1:1999 - 12 -

6 CARACTERÍSTICAS MECÁNICAS Y FÍSICAS A DETERMINAR

En la tabla 5 se indican dos programas de ensayo A y B, para determinar las características mecánicas y físicas de los

pernos, tornillos y bulones, utilizando los métodos que se describen en el capítulo 8. Independientemente del programade ensayo que se elija, deben cumplirse todos los requisitos de la tabla 3.

La aplicación del programa B siempre es deseable, pero resulta obligatoria para los productos con cargas de rotura infe-riores a 500 kN si no se ha acordado explícitamente la aplicación del programa A.

El programa A es apropiado para probetas mecanizadas y para pernos con un área de la sección transversal de la espigainferior al área de la sección resistente de la rosca.

Tabla 4Claves para los programas de ensayo (véase la tabla 5)

MedidaPernos y tornillos con diámetro de rosca

d ≤ 3 mm o con longitud l < 2,5 d aPernos y tornillos con diámetro derosca d > 3 mm y longitud l ≥ 2,5 d

Ensayo decisivo para la aceptación r q

a También pernos y tornillos con configuraciones especiales de la cabeza o de la espiga que sean menos resistentes que la sección roscada.



- 13 - ISO 898-1:1999

Tabla 5Programas de ensayo A y B para los procedimientos de aceptación

(Estos procedimientos son aplicables a las características mecánicas, pero no a las químicas)

Programa de ensayo A Programa de ensayo B

Clase de calidad Clase de calidadGrupode

ensayoCaracterísticas

Método de ensayo3.6, 4.6

5.68.8, 9.8

10.912.9

Método de ensayo3.6, 4.64.8, 5.65.8, 6.8

8.8, 9.810.912.9

I 5.2 Resistencia mínima a latracción, Rm, mín

8.1 Ensayo de tracción q q 8.2 Ensayo de tracciónaq q

Dureza mínimab 8.4 Ensayo de durezacr r 8.4 Ensayo de durezac

r r5.3y

5.4y

5.5 Dureza máxima q

r

q

r

q

r

q

r

5.6 Dureza superficialmáxima

q

r

q

r

II 5.7 Límite elástico inferiormínimo, ReL, mín

8.1 Ensayo de tracción q

5.8 Límite elástico conven-cional al 0,2%, Rp,0,2


5.9 Tensión a la carga deprueba, Sp

8.5 Ensayo de carga deprueba

q q

5.10 Par de rotura, M B 8.3 Ensayo de torsióner

III 5.11 Alargamiento mínimoporcentual tras la rotura, Amín

8.1 Ensayo de tracción q q

5.12 Reducción mínima desección tras la rotura, Z mín


5.13 Resistencia a la traccióncon carga en cuñaf

8.6 Ensayo de carga encuñaa

q q

IV 5.14 Resistencia al impactomínima, KU

8.7 Ensayo de resistenciaal impactog

q h q

5.15 Solidez de la cabezai 8.8 Ensayo de solidez de lacabeza

r r

V 5.16 Zona máximadescarburada

8.9 Ensayo dedecarburación

q

r

8.9 Ensayo dedecarburación

q

r

5.17 Dureza después delsegundo revenido

8.10 Ensayo de segundorevenido j

q

r

8.10 Ensayo de segundorevenido j

q

r

5.18 Integridad de superficie 8.11 Inspección de

discontinuidadsuperficial

q

r

q

r

8.11 Inspección de la

discontinuidad desuperficie

q

r

q

r

a Si el ensayo de carga en cuña es satisfactorio, no se requiere el ensayo de tracción axial.

b La dureza mínima sólo se aplica a los productos de longitud nominal l < 2,5 d y a otros productos que no se pueden ensayar a tracción o a torsión(por ejemplo, debido a la configuración de su cabeza).

c La dureza se puede medir según los métodos Vickers, Brinell o Rockwell. En caso de duda, el ensayo de dureza Vickers es el decisivo para laaceptación.

d Sólo para los pernos o tornillos de longitud l ≥ 6 d .

e Sólo si los pernos o tornillos no pueden ensayarse a tracción.

f Los pernos o tornillos de cabeza especial con configuraciones que son más débiles que las secciones roscadas se excluyen de los requisitos sobreensayos de tracción en cuña.

g Sólo para tornillos, pernos y bulones con diámetros de rosca d ≥ 16 mm y sólo si lo exige el comprador.

h Sólo para la clase de calidad 5.6.

i Sólo para pernos y tornillos con diámetros de rosca d ≤ 10 mm y de longitudes demasiado cortas para permitir el ensayo de carga en cuña.

j Ensayo no obligatorio, utilizable sólo como ensayo de referencia en caso de litigio.



ISO 898-1:1999 - 14 -

7 CARGAS MÍNIMAS DE ROTURA A TRACCIÓN Y CARGAS DE PRUEBA

Véanse las tablas 6, 7, 8 y 9.

Tabla 6Cargas mínimas de rotura a tracción. Rosca métrica ISO de paso grueso

Roscaa

(d )

Área deesfuerzonominal As,nom

b

mm2

Clase de calidad

3.6 4.6 4.8 5.6 5.8 6.8 8.8 9.8 10.9 12.9

Carga mínima de rotura a tracción ( As,nom × Rm,mín), N

M3M3,5

M4

5,036,78

8,78

1 6602 240

2 900

2 0102 710

3 510

2 1102 850

3 690

2 5103 390

4 390

2 6203 530

4 570

3 0204 070

5 270

4 0205 420

7 020

4 5306 100

7 900

5 2307 050

9 130

6 1408 270

10 700

M5

M6

M7

14,2

20,1

28,9

4 690

6 630

9 540

5 680

8 040

11 600

5 960

8 440

12 100

7 100

10 000

14 400

7 380

10 400

15 000

8 520

12 100

17 300

11 350

16 100

23 100

12 800

18 100

26 000

14 800

20 900

30 100

17 300

24 500

35 300

M8

M10

M12

36,6

58

84,3

12 100

19 100

27 800

14 600

23 200

33 700

15 400

24 400

35 400

18 300

29 000

42 200

19 000

30 200

43 800

22 000

34 800

50 600

29 200

46 400

67 400 c

32 900

52 200

75 900

38 100

60 300

87 700

44 600

70 800

103 000

M14

M16

M18

115

157

192

38 000

51 800

63 400

46 000

62 800

76 800

48 300

65 900

80 600

57 500

78 500

96 000

59 800

81 600

99 800

69 000

94 000

115 000

92 000 c

125 000 c

159 000

104 000

141 000

–

120 000

163 000

200 000

140 000

192 000

234 000

M20

M22

M24

245

303

353

80 800

100 000

116 000

98 000

121 000

141 000

103 000

127 000

148 000

122 000

152 000

176 000

127 000

158 000

184 000

147 000

182 000

212 000

203 000

252 000

293 000

–

–

–

255 000

315 000

367 000

299 000

370 000

431 000

M27

M30

M33

459

561

694

152 000

185 000

229 000

184 000

224 000

278 000

193 000

236 000

292 000

230 000

280 000

347 000

239 000

292 000

361 000

275 000

337 000

416 000

381 000

466 000

576 000

–

–

–

477 000

583 000

722 000

560 000

684 000

847 000

M36

M39

817

976

270 000

322 000

327 000

390 000

343 000

410 000

408 000

488 000

425 000

508 000

490 000

586 000

678 000

810 000

–

–

850 000

1 020 000

997 000

1 200 000a Cuando en una designación de rosca no se indica el paso de la misma, se especifica el paso grueso. Este paso se da en las Normas ISO 261 e

ISO 262.

b Para calcular As, véase el apartado 8.2.

c Para los elementos de fijación de construcciones metálicas, 70 000 N, 95 500 N y 130 000 N, respectivamente.



- 15 - ISO 898-1:1999

Tabla 7Cargas de prueba. Rosca métrica ISO de paso grueso

Roscaa

(d )

Área deesfuerzonominal

As,nomb

mm2

Clase de calidad

3.6 4.6 4.8 5.6 5.8 6.8 8.8 9.8 10.9 12.9

Carga de prueba ( As,nom × Sp), N

M3

M3,5

M4

5,03

6,78

8,78

910

1 220

1 580

1 130

1 530

1 980

1 560

2 100

2 720

1 410

1 900

2 460

1 910

2 580

3 340

2 210

2 980

3 860

2 920

3 940

5 100

3 270

4 410

5 710

4 180

5 630

7 290

4 880

6 580

8 520

M5

M6

M7

14,2

20,1

28,9

2 560

3 620

5 200

3 200

4 520

6 500

4 400

6 230

8 960

3 980

5 630

8 090

5 400

7 640

11 000

6 250

8 840

12 700

8 230

11 600

16 800

9 230

13 100

18 800

11 800

16 700

24 000

13 800

19 500

28 000

M8

M10

M12

36,6

58

84,3

6 590

10 400

15 200

8 240

13 000

19 000

11 400

18 000

26 100

10 200

16 200

23 600

13 900

22 000

32 000

16 100

25 500

37 100

21 200

33 700

48 900 c

23 800

37 700

54 800

30 400

48 100

70 000

35 500

56 300

81 800

M14

M16

M18

115

157

192

20 700

28 300

34 600

25 900

35 300

43 200

35 600

48 700

59 500

32 200

44 000

53 800

43 700

59 700

73 000

50 600

69 100

84 500

66 700 c

91 000 c

115 000

74 800

102 000

–

95 500

130 000

159 000

112 000

152 000

186 000

M20M22

M24

245303

353

44 10054 500

63 500

55 10068 200

79 400

76 00093 900

109 000

68 60084 800

98 800

93 100115 000

134 000

108 000133 000

155 000

147 000182 000

212 000

––

–

203 000252 000

293 000

238 000294 000

342 000

M27

M30

M33

459

561

694

82 600

101 000

125 000

103 000

126 000

156 000

142 000

174 000

215 000

128 000

157 000

194 000

174 000

213 000

264 000

202 000

247 000

305 000

275 000

337 000

416 000

–

–

–

381 000

466 000

576 000

445 000

544 000

673 000

M36

M39

817

976

147 000

176 000

184 000

220 000

253 000

303 000

229 000

273 000

310 000

371 000

359 000

429 000

490 000

586 000

–

–

678 000

810 000

792 000

947 000

a Cuando en una designación de rosca no se indica el paso de la misma, se especifica el paso grueso. Este paso se da en las Normas ISO 261 eISO 262.


c Para los elementos de fijación de construcciones metálicas, 50 700 N, 68 800 N y 94 500 N, respectivamente.



ISO 898-1:1999 - 16 -

Tabla 8Cargas mínimas de rotura a tracción. Rosca métrica ISO de paso fino

Rosca

(d × Pa)

Área deesfuerzonominal

As,nomb

mm2

Clase de calidad

3.6 4.6 4.8 5.6 5.8 6.8 8.8 9.8 10.9 12.9

Carga mínima de rotura a la tracción ( As,nom × Rm,mín), N

M8 × 1 39,2 12 900 15 700 16 500 19 600 20 400 23 500 31 360 35 300 40 800 47 800

M10 × 1 64,5 21 300 25 800 27 100 32 300 33 500 38 700 51 600 58 100 67 100 78 700

M10 × 1,25 61,2 20 200 24 500 25 700 30 600 31 800 36 700 49 000 55 100 63 600 74 700M12 × 1,25 92,1 30 400 36 800 38 700 46 100 47 900 55 300 73 700 82 900 95 800 112 400

M12 × 1,5 88,1 29 100 35 200 37 000 44 100 45 800 52 900 70 500 79 300 91 600 107 500

M14 × 1,5 125 41 200 50 000 52 500 62 500 65 000 75 000 100 000 112 000 130 000 152 000

M16 × 1,5 167 55 100 66 800 70 100 83 500 86 800 100 000 134 000 150 000 174 000 204 000

M18 × 1,5 216 71 300 86 400 90 700 108 000 112 000 130 000 179 000 – 225 000 264 000

M20 × 1,5 272 89 800 109 000 114 000 136 000 141 000 163 000 226 000 – 283 000 332 000

M22 × 1,5 333 110 000 133 000 140 000 166 000 173 000 200 000 276 000 – 346 000 406 000

M24 × 2 384 127 000 154 000 161 000 192 000 200 000 230 000 319 000 – 399 000 469 000

M27 × 2496 164 000 198 000 208 000 248 000 258 000 298 000 412 000 – 516 000 605 000

M30 × 2 621 205 000 248 000 261 000 310 000 323 000 373 000 515 000 – 646 000 758 000

M33 × 2 761 251 000 304 000 320 000 380 000 396 000 457 000 632 000 – 791 000 928 000

M36 × 3 865 285 000 346 000 363 000 432 000 450 000 519 000 718 000 – 900 000 1 055 000

M39 × 3 1.030 340 000 412 000 433 000 515 000 536 000 618 000 855 000 – 1 070 000 1 260 000

a P es el paso de la rosca.




- 17 - ISO 898-1:1999

Tabla 9Cargas de prueba. Rosca métrica ISO de paso fino

Rosca(d × Pa)

Área deesfuerzonominalAs,nom

b

mm2

Clase de calidad

3.6 4.6 4.8 5.6 5.8 6.8 8.8 9.8 10.9 12.9

Carga de prueba ( As,nom × Sp), N

M8 × 1 39,2 7 060 8 820 12 200 11 000 14 900 17 200 22 700 25 500 32 500 38 000

M10 × 1 64,5 11 600 14 500 20 000 18 100 24 500 28 400 37 400 41 900 53 500 62 700

M10 × 1,25 61,2 11 000 13 800 19 000 17 100 23 300 26 900 35 500 39 800 50 800 59 400

M12 × 1,25 92,1 16 600 20 700 28 600 25 800 35 000 40 500 53 400 59 900 76 400 89 300

M12 × 1,5 88,1 15 900 19 800 27 300 24 700 33 500 38 800 51 100 57 300 73 100 85 500

M14 × 1,5 125 22 500 28 100 38 800 35 000 47 500 55 000 72 500 81 200 104 000 121 000

M16 × 1,5 167 30 100 37 600 51 800 46 800 63 500 73 500 96 900 109 000 139 000 162 000

M18 × 1,5 216 38 900 48 600 67 000 60 500 82 100 95 000 130 000 – 179 000 210 000

M20 × 1,5 272 49 000 61 200 84 300 76 200 103 000 120 000 163 000 – 226 000 264 000

M22 × 1,5 333 59 900 74 900 103 000 93 200 126 000 146 000 200 000 – 276 000 323 000

M24 × 2 384 69 100 86 400 119 000 108 000 146 000 169 000 230 000 – 319 000 372 000

M27 × 2 496 89 300 112 000 154 000 139 000 188 000 218 000 298 000 – 412 000 481 000

M30 × 2 621 112 000 140 000 192 000 174 000 236 000 273 000 373 000 – 515 000 602 000

M33 × 2 761 137 000 171 000 236 000 213 000 289 000 335 000 457 000 – 632 000 738 000

M36 × 3 865 156 000 195 000 268 000 242 000 329 000 381 000 519 000 – 718 000 839 000

M39 × 3 1.030 185 000 232 000 319 000 288 000 391 000 453 000 618 000 – 855 000 999 000

a P es el paso de la rosca


8 MÉTODOS DE ENSAYO

8.1 Ensayo de tracción para probetas mecanizadas

Las características siguientes deben comprobarse sobre probetas mecanizadas mediante ensayos de tracción realizadosde acuerdo con la Norma ISO 6892.

a) resistencia a la tracción, Rm;

b) límite elástico inferior, ReL o límite elástico convencional al 0,2%, Rp0,2;

c) alargamiento porcentual después de la rotura:

A L L

L=

−×u o

o100%



ISO 898-1:1999 - 18 -

d) reducción porcentual de la sección después de la rotura:

Z S S

S=−

×o uo

100%

Para el ensayo de tracción debe utilizarse la probeta que se muestra en la figura 1. Si no es posible determinar el alar-gamiento después de la rotura debido a la longitud del perno, la reducción del área después de la rotura debe medirsesiempre que Lo sea, como mínimo, igual a 3 d o.

Cuando se mecanice la probeta, la reducción del diámetro de la espiga de los pernos y tornillos tratados térmicamente ycon d > 16 mm no debe superar el 25% del diámetro original (alrededor del 44% del área inicial de la sección transver-sal) de la probeta.

Los productos de clase de calidad 4.8, 5.8 y 6.8 (productos forjados en frío) deben ensayarse enteros a tracción (véase elapartado 8.2).

Leyenda:

d = diámetro nominal de la rosca d o = diámetro de la probeta ( d o < diámetro interior de la rosca) b = longitud roscada ( b ≥ d )

Lo = 5 do o ( 5,65 So ): longitud inicial entre puntos de referencia para la determinación del alargamiento

Lo ≥ 3 d o: longitud inicial entre puntos de referencia para la determinación de la reducción de área Lc = longitud de la parte recta ( Lo + d o) Lt = longitud total de la probeta ( Lc + 2 r + b) Lu = longitud final entre puntos de referencia (véase la Norma ISO 6892:1998)So = área de la sección transversal antes del ensayo de tracciónSu = área de la sección transversal después de la rotura f = radio de acuerdo ( r ≥ 4 mm)

Fig. 1 − Probeta mecanizada para el ensayo de tracción

8.2 Ensayo de tracción para pernos, tornillos y bulones enteros

El ensayo de tracción debe realizarse en pernos enteros de acuerdo con el ensayo de tracción para probetas mecanizadas(véase el apartado 8.1). Dicho ensayo tiene por objeto determinar la resistencia a la tracción. El cálculo de la resistenciaa la tracción, Rm, se basa en la sección resistente nominal As,nom:

Ad d

s,nom =+

π

4 22 3

2



- 19 - ISO 898-1:1999

donde

d 2

es el diámetro de paso efectivo de rosca exterior (véase la Norma ISO 724);

d 3 es el diámetro interior de la rosca

d d H

3 1 6= −

donde

d 1 es el diámetro interior efectivo de la rosca exterior (véase la Norma ISO 724);

H es la altura del triángulo fundamental de la rosca (véase la Norma ISO 68-1).

Para el ensayo de los pernos, tornillos y bulones enteros, deben aplicarse las cargas que se dan en la tablas 6 a 9.

Durante el ensayo, debe someterse a la carga de tracción una longitud mínima roscada libre igual a un diámetro (1d ).Para que se cumplan los requisitos de este ensayo, la rotura debe producirse en la espiga o en la longitud roscada libredel perno y no en la unión de la cabeza con la espiga.

La velocidad de ensayo, determinada con una cabeza de amarre que gira libremente, no debe exceder los 25 mm/min.Las mordazas de la máquina de ensayo deberían ser autoalineantes con el fin de evitar empujes laterales sobre la pro-beta que se ensaya.

8.3 Ensayo de torsión

Para el ensayo de torsión, véase la Norma ISO 898-7.

El ensayo se aplica a los pernos y tornillos con diámetros nominales de rosca d ≤ 3 mm, así como a los pernos y torni-llos cortos con diámetro nominal de rosca 3 mm ≤ d ≤ 10 mm que no puedan someterse a ensayos de tracción.

8.4 Ensayo de dureza

Para los ensayos rutinarios, la dureza de los pernos, tornillos y bulones se puede determinar en la cabeza, el extremo ola espiga, después de retirar cualquier protección, baño u otro recubrimiento y después de una preparación adecuada dela probeta.

Para todas las clases de calidad, si se excede la dureza máxima, debe realizarse un nuevo ensayo en la zona de la mitaddel radio, un diámetro atrás con respecto al extremo, en cuya zona no se debe sobrepasar el valor de la dureza máximaespecificada. En caso de duda, el ensayo de dureza Vickers es decisivo para la aceptación.

Las lecturas de la dureza superficial deben tomarse en los extremos o las caras planas del hexágono, que deben prepara-se con un amolado o pulido mínimo, para garantizar lecturas reproducibles y mantener las características originales dela capa superficial del material. El ensayo Vickers HV 0,3 debe ser el ensayo de referencia para determinar la durezasuperficial.

Las lecturas de la dureza superficial tomadas con HV 0,3 deben compararse con una lectura similar sobre la dureza delnúcleo con HV 0,3, con el fin de permitir una comparación realista y determinar el aumento relativo de dureza hasta30 puntos Vickers. Un aumento de más de 30 puntos Vickers indica carburación.

Para las clases de calidad 8.8 a 12.9, la diferencia entre la dureza del núcleo y la dureza de la superficie es decisiva para juzgar la condición de carburación en la capa de la superficie de los pernos, tornillos y bulones.



ISO 898-1:1999 - 20 -

Pudiera no existir una relación directa entre la dureza y la resistencia teórica a la tracción. Se han seleccionado valoresmáximos de dureza por razones que van más allá de las consideraciones sobre la resistencia máxima teórica (por ejem-plo, para evitar la fragilización).

NOTA − Debería diferenciarse cuidadosamente entre un aumento de la dureza originado por la carburación y el aumento de la dureza debido altratamiento térmico o los trabajos en frío de la superficie.

8.4.1 Ensayo de dureza Vickers. El ensayo de dureza Vickers debe realizarse de acuerdo con la Norma ISO 6507-1.

8.4.2 Ensayo de dureza Brinell. El ensayo de dureza Brinell debe realizarse de acuerdo con la Norma ISO 6506.

8.4.3 Ensayo de dureza Rockwell. El ensayo de dureza Rockwell debe realizarse de acuerdo con la Norma ISO 6508.

8.5 Ensayo de carga de prueba para pernos y tornillos enteros

El ensayo de carga de prueba se compone de las dos operaciones fundamentales siguientes:

a) aplicación de una carga de prueba a tracción especificada (véase la figura 2);

b) medición del alargamiento permanente, si lo hay, originado por la carga de prueba.

La carga de prueba, tal como se indica en las tablas 7 y 9, debe aplicarse axialmente sobre el perno colocado en unamáquina de ensayo a tracción. Toda la carga de prueba debe mantenerse durante un periodo de 15 s. La longitud de lazona libre roscada sometida a la carga debe ser igual a un diámetro (1d ).

Para los tornillos roscados hasta la cabeza, la longitud de la zona libre roscada que se somete a la carga debe estar lomás próxima posible a un diámetro (1d ).

Para medir el alargamiento permanente, el perno o tornillo debe estar preparado adecuadamente en cada extremo, véasela figura 2. Antes y después de la aplicación de la carga de prueba, el perno o el tornillo debe colocarse en un instru-mento de medición con mordazas esféricas, el cual está montado en un banco. Para minimizar los errores de medicióndeben emplearse guantes o tenazas.

Para cumplir los requisitos del ensayo de carga de prueba, la longitud del perno, tornillo o bulón, después de sometido ala carga, debe ser la misma que antes de realizar dicha operación, dentro de una tolerancia de ± 12,5 µm que se admitepara el error de medición.

La velocidad del ensayo, determinada mediante el desplazamiento libre de la cabeza de amarre, no debe exceder de 3mm/min. Las mordazas de la máquina de ensayo deberían ser autoalineantes, con el fin de evitar empujes laterales sobrela probeta que se ensaya.

Algunas variables, tales como la rectitud y la alineación de la rosca (más el error de medición), pueden traducirse en unalargamiento aparente de los elementos de fijación cuando la carga de prueba se aplica inicialmente. En dichos casos,los elementos de fijación pueden someterse a un segundo ensayo utilizando una carga mayor en un 3%, y el ensayopuede considerarse satisfactorio si la longitud es la misma antes y después de la aplicación de la carga (dentro de latolerancia de 12,5 µm para el error de medición).



- 21 - ISO 898-1:1999

a d h según la Norma ISO 273, serie media (véase la tabla 10).

Fig. 2 − Aplicación de la carga de prueba a los pernos y tornillos enteros

8.6 Ensayo de resistencia a la tracción con carga en cuña de pernos y tornillos enteros (excluidos los bulones)

El ensayo de carga en cuña no se debe aplicar a los tornillos de cabeza avellanada.El ensayo de resistencia a la tracción con carga en cuña debe realizarse en el dispositivo de ensayo de tracción descritoen la Norma ISO 6892, empleando una cuña como la que se muestra en la figura 3.

La distancia mínima desde la salida de rosca del perno hasta la superficie de contacto de la tuerca del dispositivo defijación debe ser igual a d . Debe colocarse una cuña endurecida, de acuerdo con las tablas 10 y 11, debajo de la cabezadel perno o tornillo. El ensayo de tracción debe prolongarse hasta que se produzca la rotura.

Para cumplir los requisitos de este ensayo, la rotura debe producirse en la espiga o en la longitud roscada libre del per-no, y no en la porción localizada entre la espiga y la cabeza. El perno o tornillo debe cumplir los requisitos relativos a laresistencia mínima a la tracción, ya sea durante el ensayo de tracción en cuña o en un ensayo de tracción complementa-rio sin cuña, según los valores que se dan para las clases de calidad respectivas antes de que se produzca la rotura.

Los tornillos roscados hasta la cabeza deben cumplir los requisitos de este ensayo si la rotura aparece en la longitudlibre de la rosca, incluso si se ha extendido o propagado hacia el área roscada o la cabeza, antes de la separación.



ISO 898-1:1999 - 22 -

Para los productos de clase C, debería utiizarse un radio r 1 de acuerdo con la fórmula:

r 1

= r máx

+ 0,2

donde

r d d

máxa máx s mín

=−

2

donde

r es el radio de curvatura debajo de la cabeza;

d a es el diámetro de transición;

d s es el diámetro de la espiga sin roscar

a d h según la Norma ISO 273, serie media (véase la tabla 10)

b Dureza: 45 HRC mín

c Radio o chaflán a 45º

Fig. 3 − Carga en cuña de pernos enteros



- 23 - ISO 898-1:1999

Tabla 10Diámetros de los orificios de paso para el ensayo de tracción con carga en cuña

Medidas en milímetros

Diámetro nominalde la rosca d

d ha r 1

Diámetro nominalde la rosca d

d ha r 1

3 3,4 0,7 16 17,5 1,3

3,5 3,9 0,7 18 20 1,3

4 4,5 0,7 20 22 1,3

5 5,5 0,7 22 24 1,6

6 6,6 0,7 24 26 1,6

7 7,6 0,8 27 30 1,6

8 9 0,8 30 33 1,6

10 11 0,8 33 36 1,6

12 13,5 0,8 36 39 1,6

14 15,5 1,3 39 42 1,6

a Para los pernos de cabeza redonda y cuello cuadrado, el orificio debe adaptarse para que admita el cuello cuadrado.

Tabla 11Medidas de las cuñas

Diámetro nominal delperno y del tornillo

Clase de calidad para:

d pernos con longitud del cuerpo lisa ls ≥ 2 d tornillos de rosca corrida y pernos conlongitud de la espiga lisa ls < 2 d

3.6, 4.6, 4.8, 5.6 6.8, 12.9 3.6, 4.6, 4.8, 5.6 6.8, 12.9

5.8, 8.8, 9.8, 10.9 5.8, 8.8, 9.8, 10.9

mm α± 0º 30'

d ≤ 20 10° 6° 6° 4°

20 < d ≤ 39 6° 4° 4° 4°

Para los productos con diámetro de la cara de apoyo de la cabeza superior a 1,7 d que no superan el ensayo de tracciónen cuña, la cabeza se puede mecanizar hasta 1,7 d y se puede repetir el ensayo con el ángulo de la cuña que se especifi-ca en la tabla 11.

Además, para los productos con diámetro de la cara de apoyo de la cabeza superior a 1,9 d , el ángulo de 10º de la cuñase puede reducir a 6º.

8.7 Ensayo de resistencia al impacto para probetas mecanizadas

El ensayo de resistencia al impacto debe realizarse aplicando la Norma ISO 83. La probeta debe tomarse en sentidolongitudinal, lo más cerca posible de la superficie del perno o tornillo. La parte no entallada de la probeta debe estarsituada cerca de la superficie del perno. Únicamente pueden ensayarse los pernos con diámetro de rosca d ≥ 16 mm.



ISO 898-1:1999 - 24 -

8.8 Ensayo de la solidez de la cabeza para pernos y tornillos enteros con d ≤ 10 mm y con longitudes demasiadocortas para permitir el ensayo de carga en cuña

El ensayo de solidez de la cabeza debe realizarse como se indica en la figura 4.

Después de recibir varios golpes de martillo, la cabeza del perno o tornillo debe inclinarse un ángulo de 90º - β sinmostrar signo alguno de agrietamiento en el redondeado del acuerdo entre la cabeza y el cuerpo, cuando se observa conuna ampliación mínima de 8 aumentos y máxima de 10 aumentos.

En el caso de tornillos de rosca corrida, se puede considerar que los requisitos se han cumplido incluso si apareciera unagrieta en el primer hilo de la rosca, siempre que no se separe la cabeza.

NOTA 1 − Para d h y r 2 (r 2 = r 1), véase la tabla 10.

NOTA 2 − El espesor de la placa de ensayo debe ser mayor de 2 d .

Fig. 4 − Ensayo de solidez de la cabeza

Tabla 12Valores del ángulo β

Clase de calidad 3.6 4.6 5.6 4.8 5.8 6.8 8.8 9.8 10.9 12.9

β 60° 80°

8.9 Ensayo de decarburación: evaluación de las condiciones de carbono en la superficie

Empleando el método de medición apropiado (véase el apartado 8.9.2.1 o el 8.9.2.2, según proceda), debe examinarseuna sección longitudinal de la rosca para determinar si la altura de la zona del metal base ( E ) y la profundidad de lazona de carburación completa (G), si existen, están dentro de los límites especificados (véase la figura 5).

El valor máximo de G y las fórmulas para calcular el valor mínimo de E se especifican en la tabla 3.



- 25 - ISO 898-1:1999

Leyenda

1 Decarburación total2 Decarburación parcial3 Línea primitiva4 Metal de base H 1 es la altura externa de la rosca en la condición de material máximo.

Fig. 5 − Zonas de decarburación

8.9.1 Definiciones

8.9.1.1 dureza del metal base: Dureza medida lo más cerca posible de la superficie (cuando se atraviesa desde elnúcleo hacia el diámetro exterior) justo antes de que surja un aumento o una disminución de dureza, que denote unacarburación o una decarburación, respectivamente.

8.9.1.2 decaburación: Por lo general, pérdida de carbono en la superficie de materiales férreos comerciales (aceros).

8.9.1.3 decaburación parcial: Decaburación con una pérdida de carbono suficiente como para crear una tonalidadmás clara de la martensita templada y una dureza significativamente más baja del metal base adyacente, sin que aparez-can, sin embargo, granos de ferrita en el examen metalofráfico.

8.9.1.4 decarburación total: Decarburación correspondiente a una pérdida de carbono suficiente como para mostrarsólo granos de ferrita claramente definidos en el examen metalográfico.

8.9.1.5 carburación: Resultado del aumento del carbono en la superficie hasta lograr un contenido mayor que el delmetal base.

8.9.2 Métodos de medición

8.9.2.1 Método por examen microscópico. Este método permite determinar simultáneamente E y G.

Las probetas a emplear son secciones longitudinales que pasan sobre el eje de la rosca, a una distancia del extremo delperno, tornillo o bulón aproximadamente igual a la mitad del diámetro nominal (1/2 d ), después de haber realizadosobre el producto todas las operaciones de tratamiento térmico. Las probetas deben montarse, para el amolado y pulido,

en una mordaza o, preferiblemente, en un soporte de plástico.

Después del montaje, se amuelan y pulen las superficies de forma que permitan un buen examen metalográfico.



ISO 898-1:1999 - 26 -

Por lo general, un ataque químico en una solución de nital al 3% (ácido nítrico concentrado en etanol) constituye elmétodo apropiado para mostrar los cambios que la decarburación provoca en la microestructura.

A menos que se acuerden otras condiciones entre las parte interesadas, debe utilizarse una ampliación de 100 aumentosdurante el examen.

Si el microscopio cuenta con una pantalla de vidrio esmerilado, la magnitud de la decarburación se puede medir direc-tamente con una escuela graduada. Si se utiliza un ocular durante la medición, éste debe ser de un tipo apropiado eincluir una retícula o una escala graduada.

8.9.2.2 Método de dureza (Método de referencia para la decarburación parcial). El método de medición de la durezasólo es aplicable para las roscas de paso P ≥ 1,25 mm.

Las mediciones de dureza Vickers se realizan en tres puntos, como se indica en la figura 6. Los valores de E se dan enla tabla 13. La carga debe ser de 300 g.

La determinación de la dureza en el punto 3 debe hacerse en la línea primitiva de la rosca adyacente a la rosca donde sedetermina la dureza en los puntos 1 y 2.

El valor de la dureza Vickers en el punto 2 (HV2) debe ser igual o mayor al medido en el punto 1 (HV1) menos 30 uni-dades Vickers. En este caso, la altura de la zona no decarburada, E, debe ser como mínimo igual a la especificada en latabla 13.

El valor de la dureza Vickers en el punto 3 (HV3) debe ser igual o inferior que la dureza medida en el punto 1 (HV1)más 30 unidades Vickers.

El método de medición de la dureza no puede detectar la decarburación total hasta el valor máximo especificado en latabla 3.

Medidas en milímetros

Leyenda

1, 2, 3 Puntos de medición4 Línea primitiva

Fig. 6 − Medición de la dureza para el ensayo de decarburación



- 27 - ISO 898-1:1999

Tabla 13Valores de H 1 y E

Paso de la rosca Pa mm 0,5 0,6 0,7 0,8 1 1,25 1,5 1,75 2 2,5 3 3,5 4

H 1 mm 0,307 0,368 0,429 0,491 0,613 0,767 0,920 1,074 1,227 1,534 1,840 2,147 2,454

8.8, 9.8 0,154 0,184 0,215 0,245 0,307 0,384 0,460 0,537 0,614 0,767 0,920 1,074 1,227

10.9 0,205 0,245 0,286 0,327 0,409 0,511 0,613 0,716 0,818 1,023 1,227 1,431 1,636Clase

decalidad 12.9

E minb

mm0,230 0,276 0,322 0,368 0,460 0,575 0,690 0,806 0,920 1,151 1,380 1,610 1,841

a Para P ≤ 1 mm, se aplica únicamente el examen microscópico.

b Calculado en base de la característica definida en el apartado 5.16, véase la tabla 3.

8.10 Ensayo de retempladoEl valor medio de las tres medidas de dureza en el núcleo de un perno o tornillo, ensayado antes y después del retem-plado, no deben diferenciarse en más de 20 HV cuando se realiza el retemplado a una temperatura 10 ºC inferior a latemperatura de templado mínima especificada, y se mantiene durante 30 min.

8.11 Control de los defectos de superficie

Para el control de los defectos de superficie véase la Norma ISO 6157-1 o la ISO 6157-3, según proceda.

En el caso del programa de ensayo A, el control de los defectos de superficie se aplica antes del mecanizado de las pro-betas.

9 MARCADO

Los elementos de fijación mecánicos fabricados de acuerdo con los requisitos de esta norma internacional deben mar-carse de acuerdo con las disposiciones de los apartados 9.1 a 9.5.

Solamente si se cumplen todos los requisitos de esta parte de la Norma ISO 898, las piezas deben marcarse y/o descri-birse de acuerdo con el sistema de designación especificado en el capítulo 3.

Salvo que se especifique lo contrario en la norma de producto, al altura del marcado en relieve sobre la parte superior dela cabeza no debe estar incluida en las medidas de la altura de la cabeza.

El marcado de los tornillos de cabeza ranurada y de cabeza hendida cruciforme no es habitual.

9.1 Marcado de identificación del fabricante

La marca de identificación del fabricante debe incluirse durante el proceso de fabricación, en todos los productos queestán marcados con una clase de calidad. La marca de identificación del fabricante se recomienda también sobre losproductos que no están marcados con una clase de calidad.

Un distribuidor que marca los elementos de fijación únicamente con su propia marca de identificación debe considerar-se como fabricante en el sentido de esta parte de la Norma ISO 898.

9.2 Símbolos de marcado para las clases de calidad

Los símbolos de marcado se indican en la tabla 14.



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Tabla 14Símbolos de marcado

Clase de calidad 3.6 4.6 4.8 5.6 5.8 6.8 8.8 9.8 10.9 10.9 12.9

Símbolo de marcadoa,b 3.6 4.6 4.8 5.6 5.8 6.8 8.8 9.8 10.9 10,9 b 12.9

a El punto intermedio en el símbolo de marcado se puede omitir

b Cuando se emplean aceros martensíticos de bajo contenido en carbono para la clase de calidad 10.9 (véase la tabla 2).

En el caso de tornillos pequeños o cuando la forma de cabeza no permite el marcado de acuerdo con la tabla 14, puedenutilizarse los símbolos de marcado horario que se indican en la tabla 15.

Tabla 15

Sistema de marcado horario de los pernos y tornillos

Clase de calidad

3.6 4.6 4.8 5.6 5.8

Símbolos demarcado

6.8 8.8 9.8 10.9 10.9 12.9

a La posición en la hora 12 (marca de referencia) debe estar marcada ya sea por la marca del fabricante, ya sea por un punto, indistintamente.

b La clase de calidad se marca por una raya o una doble raya y en el caso de la clase de calidad 12.9 por un punto.

9.3 Identificación

9.3.1 Pernos y tornillos de cabeza hexagonal y hexalobular. Los pernos y tornillos de cabeza hexagonal y hexalo-bular (incluidos los productos con brida) deben marcarse con la marca de identificación del fabricante y con el símbolode marcado de la clase de calidad definido en la tabla 14.

El marcado es obligatorio para todas las clases de calidad, preferiblemente en la parte superior de la cabeza, por grabadoo en relieve, o en un costado de la cabeza por grabado (véase la figura 7). En el caso de pernos o tornillos con brida, elmarcado debe hacerse en la brida cuando el proceso de fabricación no permita hacerlo en la parte superior de la cabeza.

El marcado se exige para los pernos y tornillos de cabeza hexagonal y hexalobular con diámetros nominales d ≥ 5 mm.



- 29 - ISO 898-1:1999

a Marca de identificación del fabricanteb Clase de calidad

Fig. 7 − Ejemplos de marcado de los pernos y tornillos de cabeza hexagonal y hexalobular

9.3.2 Tornillos de cabeza cilíndrica con hueco hexagonal y tornillos de cabeza cilíndrica alta hexalobular inter-na. Estos tornillos deben marcarse con la marca de identificación del fabricante y con el símbolo de marcado de la clasede calidad definido en la tabla 14.

El marcado es obligatorio para las clases de calidad iguales o mayores que 8.8 y se hace, preferiblemente, en el costadode la cabeza por grabado, o en la parte superior de la cabeza por grabado o en relieve (véase la figura 8).

Fig. 8 − Ejemplos de marcado de tornillos de cabeza cilíndrica con hueco hexagonal

9.3.3 Pernos de cabeza redonda y cuello cuadrado. Los pernos de cabeza redonda y cuello cuadrado de clases decalidad superiores o iguales a 8.8 deben marcarse con la marca de identificación del fabricante y con el símbolo demarcado de la clase de calidad definido en la tabla 14.

El marcado es obligatorio para los pernos con diámetro nominal de rosca d ≥ 5 mm. Este marcado debe hacerse en lacabeza, en grabado o en relieve (véase la figura 9).

Fig. 9 − Ejemplo de marcado de una perno de cabeza redonda y cuello cuadrado



ISO 898-1:1999 - 30 -

9.3.4 Bulones. Los bulones de diámetro nominal de rosca d ≥ 5 mm, de clase de calidad 5.6 y de clases de calidadiguales o superiores a 8.8, deben marcarse con el símbolo de la clase de calidad definido en la tabla 14 y con la marca

de identificación del fabricante, en la parte no roscada del bulón (véase la figura 10).Si no es posible el marcado en la parte no roscada, se permite realizar únicamente el marcado de la clase de calidad enel extremo del bulón, lado tuerca (véase la figura 10). Para los bulones de empotramiento, el marcado debe colocarse enel extremo de la zona con tuerca, y si es posible con la marca de identificación del fabricante.

Fig. 10 − Marcado de bulones

Los símbolos de la tabla 16 se admiten como método alternativo de identificación de las clases de calidad.

Tabla 16Símbolos de marcado alternativos para bulones

Clase de calidad 5.6 8.8 9.8 10.9 12.9

Símbolo de marcado

9.3.5 Otros tipos de pernos y tornillos. Por acuerdo entre las partes interesadas, el mismo sistema de marcado defini-do en los apartados anteriores del capítulo 9 se puede utilizar para otros tipos de pernos y tornillos y para los productosespeciales.

9.4 Marcado de pernos y tornillos con rosca a izquierdas

Los pernos y tornillos con rosca a izquierdas deben marcarse con el símbolo indicado en la figura 11, indistintamente,en la cabeza o en el extremo de los mismos.

El marcado se exige para los pernos y tornillos con diámetros nominales de rosca d ≥ 5 mm.



- 31 - ISO 898-1:1999

Fig. 11 − Marcado de una rosca a izquierdas

Un marcado alternativo para la rosca a izquierdas se puede emplear para los pernos y tornillos hexagonales, como seindica en la figura 12.

Leyenda:

s es la distancia entre caras de hexágonok es la altura de la cabeza

Fig. 12 − Marcado alternativo de la rosca a izquierdas

9.5 Marcado alternativo

El marcado alternativo u opcional permitido, según se indica en los apartados 9.2 a 9.4 debería dejarse a la libre elec-ción del fabricante.

9.6 Marcado de embalajes comerciales

El marcado con la identificación del fabricante y la clase de calidad es obligatorio en todos los embalajes para todas lasmedidas de productos.



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ANEXO A (Informativo)

LÍMITE ELÁSTICO INFERIOR O LÍMITE ELÁSTICO CONVENCIONALAL 0,2% A TEMPERATURA ELEVADA

Las características mecánicas de los pernos, tornillos y bulones pueden variar muy diversamente con el aumento de latemperatura. Los datos que se indican en la tabla A.1 se dan a título orientativo y son una representación aproximada dela reducción de los valores del límite elástico inferior o del límite elástico convencional al 0,2% que se puede encontrarcuando se experimenta a una variedad de altas temperaturas. Estos datos no se deben utilizar como requisito de ensayo.

Tabla A.1

Límite elástico inferior o límite elástico convencional al 0,2% a alta temperatura

Temperatura, ºC

+ 20 + 100 + 200 + 250 + 300

Límite elástico inferior, ReL o límite elástico convencional al 0,2%, Rp0,2

Clase de calidad

N/mm2

5.6 300 270 230 215 195

8.8 640 590 540 510 480

10.9 940 875 790 745 705

10.9 940 – – – –

12.9 1.100 1 020 925 875 825

Una utilización en servicio continuo a alta temperatura puede ocasionar una importante relajación de tensiones. Porejemplo, 100 h de servicio a 300 ºC provocarán una reducción permanente de, como mínimo, el 25% de la tensión ini-cial en el perno debido a la disminución del límite elástico.



- 33 - EN ISO 898-1:1999

ANEXO ZA (Informativo)

CAPÍTULOS DE ESTA NORMA EUROPEA RELACIONADOS CON LOS REQUISITOS ESENCIALESDE LA DIRECTIVA 87/404/CEE

Esta norma europea ha sido elaborada bajo un Mandato dirigido a CEN por la Comisión Europea y por la AsociaciónEuropea de Libre Cambio, y sirve de apoyo a los requisitos esenciales de la(s) Directiva(s) europea(s) 87/404/CEE del 25 de

junio de 1987 sobre la armonización de las reglamentaciones de los Estados miembros relativos a los recipientes a presiónsimples.

Esta norma viene en apoyo de los requisitos esenciales de seguridad del anexo I, artículo 1.3 de la directiva antecitada,en los que respecta a los pernos y tornillos de aceros al carbono. La aplicación de esta norma está restringida a los per-

nos y tornillos de clase de calidad 5.6, única clase de calidad adecuada para los recipientes a presión.La conformidad con esta norma es un medio para satisfacer los requisitos esenciales específicos de la correspondienteDirectiva.



EN ISO 898-1:1999 - 34 -

ANEXO ZB (Normativo)

OTRAS NORMAS INTERNACIONALES CITADAS EN ESTA NORMACON LAS REFERENCIAS DE LAS NORMAS EUROPEAS CORRESPONDIENTES

Esta norma europea incorpora disposiciones de otras publicaciones por su referencia, con o sin fecha. Estas referenciasnormativas se citan en los lugares apropiados del texto de la norma y se relacionan a continuación. Las revisiones omodificaciones posteriores de cualquiera de las publicaciones referenciadas con fecha, sólo se aplican a esta normaeuropea cuando se incorporan mediante revisión o modificación. Para las referencias sin fecha se aplica la última ediciónde esa publicación (incluyendo sus modificaciones).

NormaInternacional Año Título EN Año

ISO 273 1979 Elementos de fijación. Agujeros de paso para pernos ytornillos

EN 20273 1991

ISO 898-2 1992 Características mecánicas de los elementos de fijación.Parte 2: Tuercas con valores de carga de pruebaespecificados. Roscas de paso grueso

EN 20898-2 1993

ISO 898-5 1998 Características mecánicas de los elementos de fijación deacero al carbono y de acero aleado. Parte 5: Tornillos decabeza perdida y elementos de fijación roscados similaresno sometidos a esfuerzos de tracción

EN ISO 898-5 1998

ISO 898-7 1992 Características mecánicas de los elementos de fijación.Parte 7: Ensayo de torsión y mínimo par de torsión parapernos y tornillos con diámetros nominales comprendidosentre 1 mm y 10 mm

EN 20898-7 1995

ISO 6157-1 1988 Elementos de fijación. Defectos de superficie. Parte 1:Pernos, tornillos y bulones de uso general

EN 26157-1 1991

ISO 6157-3 1988 Elementos de fijación. Defectos de superficie. Parte 3:Pernos, tornillos y bulones para aplicaciones particulares

EN 26157-3 1991

ISO 6507-1 1997 Materiales metálicos. Ensayo de dureza Vickers. Parte 1:Métodos de ensayo

EN ISO 6507-1 1997



- 35 - UNE-EN ISO 898-1

ANEXO NACIONAL

Las normas que se relacionan a continuación, citadas en esta norma europea, han sido incorporadas al cuerpo normativoUNE con los siguientes códigos:

Norma Internacional Norma UNE

ISO 273:1979

ISO 898-2:1992

ISO 898-5:1998

ISO 898-7:1992

ISO 6157-1:1988

ISO 6157-3:1988

ISO 6507-1:1997

UNE-EN 20273:1992

UNE-EN 20898-2:1994

UNE-EN ISO 898-5:1999

UNE-EN 20898-7:1996

UNE-EN 26157-1:1992

UNE-EN 26157-3:1992

UNE-EN ISO 6507-1:1998



Dirección C Génova, 6 Teléfono 91 432 60 00 Fax 91 310 40 3228004 MADRID-España

en din 898

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