Une vis ne maintient un assemblage en toute sécurité que si elle reçoit la bonne précharge. Trop faible, et l’assemblage se desserre ou rompt sous charge alternée. Trop forte, et la vis est déformée au-delà de sa limite. Le couple de serrage est le moyen d’y parvenir – et il dépend bien plus de la lubrification qu’on ne le pense.
Ce que révèle la classe de qualité
Sur la tête d’une vis en acier figurent deux nombres séparés par un point, par exemple 8.8. Ils donnent directement la résistance :
- Le premier nombre multiplié par 100 donne la résistance à la traction Rm en N/mm². Pour 8.8, cela fait 800 N/mm².
- Le premier nombre multiplié par le second, puis par 10, donne la limite d’élasticité Re en N/mm². Pour 8.8, cela fait 8 · 8 · 10 = 640 N/mm².
| Classe de qualité | Résistance à la traction Rm | Limite d’élasticité Re | écrou adapté |
|---|---|---|---|
| 8.8 | 800 N/mm² | 640 N/mm² | au moins classe 8 |
| 10.9 | 1000 N/mm² | 900 N/mm² | au moins classe 10 |
| 12.9 | 1200 N/mm² | 1080 N/mm² | au moins classe 12 |
Le marquage donne des valeurs nominales. Pour 10.9 et 12.9, la norme fixe une limite conventionnelle d’élasticité minimale un peu plus élevée (940 et 1100 N/mm²). Les couples ci-dessous sont calculés avec ces valeurs.
Valeurs indicatives des couples de serrage
Le tableau s’applique aux vis à tête hexagonale à filetage métrique à pas gros, avec un coefficient de frottement µ = 0,12 (par exemple phosphatées ou brunies et légèrement huilées) et une utilisation de 90 % de la limite d’élasticité au serrage. La précharge obtenue figure entre parenthèses.
| Filetages | 8.8 | 10.9 | 12.9 |
|---|---|---|---|
| M6 | 10,1 N·m (10,2 kN) | 14,9 N·m (15,0 kN) | 17,4 N·m (17,5 kN) |
| M8 | 24,6 N·m (18,6 kN) | 36,1 N·m (27,4 kN) | 42,2 N·m (32,0 kN) |
| M10 | 48,5 N·m (29,6 kN) | 71,2 N·m (43,5 kN) | 83,3 N·m (50,9 kN) |
| M12 | 83,6 N·m (43,1 kN) | 123 N·m (63,3 kN) | 144 N·m (74,1 kN) |
| M16 | 206 N·m (81,0 kN) | 302 N·m (119 kN) | 354 N·m (139 kN) |
Ce sont des valeurs indicatives. Les indications du plan, de la notice de montage ou du fabricant sont prioritaires.
Pourquoi la lubrification compte autant
Une grande partie du couple est absorbée par le frottement. Si la vis est mieux lubrifiée, la précharge obtenue est plus élevée pour un même couple. La valeur du tableau doit donc correspondre à l’état de la vis.
Exemple
Une M10 de classe 8.8 doit être serrée à 90 % de sa limite d’élasticité dans chaque cas. Quel couple faut-il ?
| État de la vis | Coefficient de frottement µ | Couple de serrage |
|---|---|---|
| légèrement huilée | 0,12 | 48,5 N·m |
| plus sèche | 0,14 | 53,9 N·m |
Serrer une vis huilée avec la valeur prévue pour l’état sec applique nettement plus de précharge que prévu et peut déformer la vis au-delà de sa limite. À l’inverse, une vis sèche serrée avec la valeur pour l’état huilé reste trop lâche.
Quelle précision au montage ?
Même avec la bonne valeur, la précharge varie selon le mode de serrage. Avec une clé dynamométrique, la précharge la plus élevée vaut environ 1,6 à 2,5 fois la plus faible ; avec une visseuse à chocs, 2,5 à 4 fois. Pour les assemblages importants, la clé dynamométrique est donc indispensable.
Erreurs fréquentes
- Écrou trop faible : une vis 10.9 demande un écrou de classe 10. Avec un écrou de classe 8, le filetage de l’écrou s’arrache avant que la vis ne soit pleinement chargée.
- Coefficient de frottement ignoré : valeur du tableau pour l’état sec, mais vis huilée – la vis est déformée au-delà de sa limite.
- Valeurs du tableau reportées sur d’autres têtes : les vis à embase, les vis à tête fraisée ou les grands trous de passage modifient le frottement sous la tête, et donc le couple.
- Limite d’élasticité mal lue : pour 8.8, c’est 640 N/mm², pas 64.
- Rondelle élastique comme freinage sur 8.8 et plus : sur les vis à haute résistance, elle ne freine pas ; c’est la précharge qui compte.
Questions fréquentes
Peut-on simplement serrer une 10.9 avec la valeur d’une 8.8 ?
C’est sûr, mais vous perdez de la résistance. L’assemblage n’a alors que la précharge d’une 8.8. C’est la conception qui décide si cela suffit.
Les valeurs valent-elles aussi pour les vis inox ?
Non. Les vis en acier inoxydable comme A2-70 ont d’autres résistances et ont tendance à gripper. Elles ont leurs propres valeurs.