ST 137 Indice E. Application Ferroviaire Spécification Technique REVETEMENT PAR GALVANISATION A CHAUD SUR PRODUITS FINIS FERREUX

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1 ST 137 Indice E Application Ferroviaire Spécification Technique REVETEMENT PAR GALVANISATION A CHAUD SUR PRODUITS FINIS FERREUX Édition de décembre 2003 Éditée par le département qualité fournisseurs

2 EVOLUTIONS DU DOCUMENT Indice Motifs des évolutions Date A B 1 ère édition 2 ème édition C 3 ème édition La révision a pour objet de la mettre en harmonie avec la NF A Création de la classe S. D 4 ème édition La révision a pour objet de l'articuler sur les normes NF A et UTE E 5 ème édition La révision a pour objet de l'articuler sur la norme NF EN ISO Elle remplace la ST 491 sur la galvanisation à chaud des tubes en acier. 09 / / / 2003 Spécification technique achat approuvée en 12 / 2003 Département AF - 2 -

3 S O M M A I R E Page AVANT-PROPOS OBJET DOMAINE D'APPLICATION TERMINOLOGIE DOCUMENTS CITES QUALIFICATION DU PRODUIT QUALIFICATION DES PROCESSUS QUALIFICATION DE PERSONNEL CARACTERISTIQUES ASPECT CARACTÉRISTIQUES GÉOMÉTRIQUES EPAISSEUR CARACTÉRISTIQUES CHIMIQUES Métal de base Lingots Composition du bain de zinc et du revêtement ACHATS FABRICATION GÉNERALITÉS BAIN DE GALVANISATION A CHAUD REPARATION LOTISSEMENT CONTROLES ET ESSAIS NATURE DES CONTROLES ET ESSAIS VÉRIFICATION DE L ASPECT ET DE L ÉPAISSEUR ESSAIS D ADHÉRENCE

4 S O M M A I R E (SUITE) Essai de quadrillage ou de percussion Essai de cintrage Essai d aplatissement ENREGISTREMENTS RELATIFS A LA QUALITE IDENTIFICATION MARQUAGE TRACABILITE CONDITIONNEMENT - LIVRAISON GARANTIE MAÎTRISE ET SURVEILLANCE DE LA QUALITÉ...12 FICHE R.E.T.O.U.R

5 AVANT-PROPOS Dans un contexte de développement durable, l évolution des normes françaises européennes a rendu indispensable la mise à jour de la ST 137 indice D. Le titre de la ST 137 a été modifié afin de mieux s intégrer au titre de la NF EN ISO La présente spécification régit également les tubes de la spécification technique n 491 articulée sur la norme NFA Cette spécification n 491, en conséquence, est annulée. Les essais sur la masse de zinc et la continuité du revêtement ne sont plus réalisés. La partie Etamage à chaud est supprimée en raison du peu d intérêt pour cette technique. Néanmoins, à titre indicatif, on pourra se reporter et appliquer les prescriptions des normes reprises ci-après : - NF EN 610 : Etain en lingots, - NF EN : Fils et produits tréfilés en acier - revêtement d étain, - NF EN : Cuivre et alliages de cuivre, bandes étamées à chaud, - NF EN : Méthodes d évaluation des revêtements en étain sur fils, - NF A : Essais sur les revêtements en étain, - NF C : Conducteurs de cuivre écroui ou recuit étamés. Il est recommandé aux utilisateurs de la ST 137 de faire le repérage des classes au niveau de la désignation des produits comme suit : Classe O : O Classe S : S Classe S Renforcée : SR - 5 -

6 1 OBJET DOMAINE D'APPLICATION Cette spécification technique complète les prescriptions de la norme NF EN ISO 1461 pour le revêtement par galvanisation à chaud des produits finis ferreux. La conception du matériel avant galvanisation doit être conforme aux prescriptions de la norme NF EN ISO Cette spécification régit également la galvanisation à chaud des tubes en acier initialement prescrit par la ST 491 qui, en conséquence, est annulée. La présente spécification ne s applique pas aux : - fils et produits tréfilés en acier suivant les prescriptions de la norme de revêtement NF EN ISO et des ST 487 et 503, - tubes et canalisations (gaz, eau potable et contact alimentaire) galvanisés à chaud dans des usines automatisées suivant NF EN 10240, - bandes et tôles en aciers de construction non alliés à limite d élasticité minimale imposée, galvanisées à chaud en continu suivant NF EN 10147, - bandes et tôles en acier à haute limite d élasticité revêtues en continu par immersion à chaud pour transformation à froid NF EN TERMINOLOGIE Galvanisation à chaud : Formation d un revêtement de zinc et / ou d alliages zinc fer par immersion de pièces en acier ou en fer dans un bain de zinc en fusion ( 3.1 de la NF EN ISO 1461). Classe O : Classe S : Classe S Renforcée : Pièces pour un usage courant, ordinaire, protection minimale. Pièces plus sollicitées notamment pour la voie et la caténaire, protection standard. Pièces demandant une durabilité élevée et nécessitant une protection renforcée. 3 DOCUMENTS CITES NF EN 1179 : NF EN ISO 1461 : NF EN ISO 1463 : NF EN ISO 2178 : NF EN : NF EN : NF EN : NF EN ISO : NF EN : NF EN ISO : NF A : Zinc et alliage de zinc. Zinc primaire. Revêtement par galvanisation à chaud sur produits finis ferreux. Spécification et méthodes d essai. Revêtements métalliques et couches d oxyde Mesurage de l épaisseur. Méthode par coupe micrographique. Revêtement métalliques non magnétiques sur métal de base magnétique Mesurage de l épaisseur du revêtement Méthode magnétique. Produits métalliques Types de documents de contrôle. Matériaux métalliques Tubes Essai de cintrage sur tronçons. Matériaux métalliques Tubes Essai d aplatissement. Protection contre la corrosion du fer et de l acier dans les constructions. Revêtements de zinc et d aluminium. Revêtements intérieur et / ou extérieur des tubes en acier Spécification pour revêtement de galvanisation à chaud sur des lignes automatiques. Peintures et vernis Anticorrosion des structures en acier par systèmes de Peinture. Partie 5 : Systèmes de Peinture. Produits sidérurgiques Aciers pour galvanisation par immersion à chaud

7 NF A : NF A : NF A : ST 086 : SQ 900 : Tubes en acier Galvanisation à chaud Spécification du revêtement des tubes et des accessoires tubulaires. Tubes en acier Galvanisation à chaud Analyse chimique du revêtement des tubes et des accessoires tubulaires. Revêtement métallique Galvanisation par immersion dans le zinc fondu (galvanisation à chaud) Méthodes d essai d adhérence. Produits plats et longs, demi-produits et tubes sidérurgiques utilisés dans la fabrication et la réparation de pièces ou de matériels ferroviaires. Surveillance de la qualité des fabrications des produits destinés à la SNCF 4 QUALIFICATION DU PRODUIT Réservé 5 QUALIFICATION DES PROCESSUS Une qualification des procédés de finition par peinture peut être demandée à la commande ou à ses documents annexes. 6 QUALIFICATION DE PERSONNEL Réservé 7 CARACTERISTIQUES 7.1 ASPECT Le revêtement doit être homogène, lisse, exempt de défaut tels que : boursouflures, coulures, égouttures, picots, criques, fissures, résidus de flux, gravelures, paquets de cendres, surépaisseurs importantes, discontinuités du revêtement notamment au niveau des soudures. L aspect, de teinte grise plus ou moins claire, est uni ou fleuré avec présence de cristaux de tailles variables ; le revêtement peut aller du mat jusqu au brillant. Sauf prescriptions contraires à la commande ou à ses documents annexes, des gradients de teintes et d aspect peuvent être tolérés sur une même pièce. 7.2 CARACTÉRISTIQUES GÉOMÉTRIQUES L intégrité des dimensions et des formes des pièces doit être préservée notamment par un accrochage adéquat. Dans le cas de caractéristiques fonctionnelles importantes, des prescriptions sont apportées à la commande ou à ses documents annexes contre, par exemple, le flambage, le vrillage ou la saturation d un filetage consécutifs à la galvanisation

8 7.3 EPAISSEUR Les valeurs minimales de l épaisseur locale du revêtement dépendent de la classe du produit et sont reprises ci-après : - Classe O : - ferrures, profilés, valeur minimale : 28 µm (2 g/dm²), - tubes, valeur minimale : 56 µm (4 g/dm²). - Classe S : - valeur minimale 70 µm (5 g/dm²), - pour les tubes caténaires à embouts sertis, une valeur maximale de 200 µm est imposée. - Classe S Renforcée : - valeur minimale : 120 µm (8,5 g/dm²). En l absence de prescription à la commande, la classe O est applicable. 7.4 CARACTÉRISTIQUES CHIMIQUES Métal de base La composition chimique de l acier du métal de base utilisé doit être conforme aux prescriptions de la spécification technique n 86 et plus particulièrement aux classes I, II et III de la norme NFA Lingots Les lingots de zinc pur utilisés pour le bain de galvanisation doivent être conformes aux qualités Z4 (99,5 %), Z3, Z2 ou Z1 reprises dans la norme NF EN 1179 sur le zinc primaire Composition du bain de zinc et du revêtement Dans le bain de zinc en fusion programmé par une consigne de température de four comprise entre 440 et 450 C, la teneur en zinc doit être de 98,5%. En conséquence, la totalité des autres éléments désirés ou non ne doit pas dépasser 1,5%. Pour améliorer la brillance et l adhérence, un pourcentage d aluminium est toléré mais doit rester inférieur à 0,1%. Dans les bains au nickel - bismuth, développés pour limiter la réactivité du silicium et du phosphore de l acier dans le revêtement de zinc, le nickel doit être en général 0,05, la teneur en étain permet un fleurage du revêtement. Dans les bains classiques, le plomb est limité à 0,8 %. La qualité du bain de zinc ou du revêtement est vérifiée par sondage, les analyses hebdomadaires doivent être consultables par la SNCF sur place. Les analyses du revêtement ne sont faites qu en cas de litige suivant les prescriptions de la NFA ACHATS Réservé - 8 -

9 9 FABRICATION 9.1 GÉNERALITÉS Le bain de galvanisation doit avoir les dimensions suffisantes pour que les pièces de grandes longueurs soient galvanisées en une seule passe afin de limiter les déformations. Les pièces moulées en acier, en fonte grise, malléable ou à graphite sphéroïdal peuvent également être galvanisées sous réserve de précautions à la préparation (décapage mécanique, électrolytique, fluorhydrique, traitement thermique.). Dans le cadre d un partenariat entre l acheteur et le galvanisateur et chaque fois que cela est possible, des solutions de redressage, de brossage, de filetage ou de centrifugation doivent être indiquées à la commande. Lorsqu un procédé de finition après galvanisation notamment par peinture est prescrit à la commande, des peintures aptes à la galvanisation doivent être utilisées sous forme liquide ou poudre par thermo-laquage suivant la NF EN ISO BAIN DE GALVANISATION A CHAUD Le galvanisateur doit s assurer que le type de bain utilisé permet de conserver les caractéristiques géométriques et fonctionnelles du produit qu il va galvaniser. Les vitesses d immersion et d émersion ainsi que la durée d immersion dans le bain de zinc sont déterminées par le galvanisateur. Ces paramètres doivent être repris sur des documents consultables au poste de galvanisation. Pour les aciers de classe III, des documents doivent préciser les temps et les vitesses évoqués ci-dessus, lorsqu un refroidissement par eau après galvanisation est prescrit à la commande. 9.3 REPARATION Toute opération de réparation doit être soumise à un accord préalable de la SNCF, sauf pour le reconditionnement des zones d essais des contrôles. La réparation doit être suivie de l application d un revêtement ayant une teneur en zinc supérieure à 90% et une épaisseur minimale supérieure de 15 % de la valeur prescrite. 10 LOTISSEMENT Le lot de contrôle correspond à une plongée dans le bain de galvanisation c est à dire aux différents types de pièces accrochées sur une balancelle. Pour la centrifugation, le lot de contrôle correspond aux pièces présentes dans le tonneau ou au panier d essorage

10 11 CONTROLES ET ESSAIS ST 137 Ind. E 11.1 NATURE DES CONTROLES ET ESSAIS Les essais repris au tableau 1 sont réalisé sur chaque lot de contrôle. Tableau 1 Nature des vérifications et essais Prélèvement / Echantillonnage Vérification de l aspect et de l épaisseur 11.2 Pièces standards Selon Tableau 1 de la NF EN ISO 1461 Essai d adhérence 11.3 Ferrures (tôles, plats, profils pleins) Essai de quadrillage ou de percussion Tableau 2 Tubes de diamètre extérieur < 60,3 mm Petites pièces centrifugées Selon Tableau 3 de la NF EN ISO 1461 Tubes de diamètre extérieur > 60,3mm Essai de cintrage Une éprouvette pour 500 tubes Essai d aplatissement Une éprouvette pour 500 tubes 11.2 VÉRIFICATION DE L ASPECT ET DE L ÉPAISSEUR La vérification de l aspect se fait à l œil nu. La méthode de mesure de l épaisseur est la méthode magnétique suivant les prescriptions de la NF EN ISO En cas de litige, seule la méthode par coupe micrographique suivant les prescriptions de la norme NF EN ISO 1463 est retenue. Pour les tubes, la mesure de l épaisseur du revêtement est réalisée sur le diamètre extérieur et le diamètre intérieur du tube lorsque le passage de la sonde est possible ESSAIS D ADHÉRENCE Essai de quadrillage ou de percussion Tableau 2 Nombre de pièces (N) Nombre d échantillons N < < N < N > L essai de quadrillage ou de percussion est réalisé suivant les prescriptions de la norme NFA Sauf prescription contraire à la commande ou à ses documents annexes, ces 2 essais peuvent être réalisés indifféremment. L essai de percussion est plus adapté aux pièces de fortes sections avec un revêtement épais ; les 3 impacts de cet essai sont réalisés à 5 mm d intervalle. Après contrôle, la zone d essai est reconditionnée. L essai de percussion peut remplacer l essai de cintrage ou d aplatissement sur les tubes sauf en cas de litige

11 Résultats Après l essai de quadrillage, aucun décollement d un carré ne doit apparaître. Pour l essai de percussion, les écaillages ne doivent pas dépasser 50% de la distance entre 2 impacts. Aucune pièce défectueuse n est tolérée Essai de cintrage L essai de cintrage est réalisé suivant les prescriptions de la norme NF EN L essai est réalisé sur une machine à cintrer, dans le cas de tubes soudés le cordon de soudure est placé à 90 du plan de la courbure c est à dire sur la surface neutre. Un cintrage est exécuté à 90 autour d un galet formeur ayant un rayon à fond de cannelure égal à 8 fois le diamètre extérieur du tube. Résultats Après l essai de cintrage, le revêtement ne doit présenter aucune cassure, ni écaillage, crique ou même gerçure visibles à l œil nu. Si le résultat de l essai n est pas conforme, un deuxième prélèvement est réalisé. Dans le cas ou le résultat de l essai n est toujours pas conforme, le lot est refusé Essai d aplatissement L essai d aplatissement est réalisé suivant les prescriptions de la norme NF EN L aplatissement réalisé entre 2 plateaux est arrêté lorsque la distance entre ces 2 plateaux correspond à 13 fois l épaisseur du tube. Dans le cas de tubes soudés, le cordon de soudure est placé à 45 de la direction de la force appliquée. Résultats Après l essai d aplatissement, le revêtement ne doit présenter aucune cassure, ni écaillage, crique ou même gerçure visibles à l œil nu. Si le résultat de l essai n est pas conforme, un deuxième prélèvement est réalisé. Dans le cas ou le résultat de l essai n est toujours pas conforme, le lot est refusé. 12 ENREGISTREMENTS RELATIFS A LA QUALITE Le galvanisateur doit fournir une attestation de conformité suivant les prescriptions de la NF EN sous forme d un certificat 3.1B. Ce certificat reprend, en plus de la traçabilité du produit (n de commande, type de pièces, dimensions, poids, quantité ) et de la nuance de la matière première avec son numéro de coulée, la description de l aspect, les résultats des essais d épaisseur, d adhérence, l intégrité dimensionnelle et le marquage

12 13 IDENTIFICATION MARQUAGE Un marquage peut être imposé sur prescription à la commande ou à ses documents annexes. Ce marquage lisible et indélébile ne doit pas détériorer la galvanisation. Dans le cas d un marquage en creux avant galvanisation, cette dernière est réalisée de façon à ne pas combler entièrement l empreinte en creux afin de garantir sa lisibilité. 14 TRACABILITE Réservé. 15 CONDITIONNEMENT - LIVRAISON En l absence d indication sur la commande ou ses documents annexes, les pièces doivent être efficacement protégées, si cela est nécessaire par un emballage approprié, afin d éviter, au cours des manutentions ou du transport, toute déformation ou détérioration, notamment de leurs parties fonctionnelles. Les moyens utilisés pour l immobilisation et l arrimage ne doivent pas entraîner de dégradation du produit telle que la corrosion (sertissage par sangles ou feuillards galvanisés). Le chargement et les empilages méthodiques doivent permettre un accès facile lors du déchargement. Par ailleurs, le galvanisateur doit s assurer par tous les moyens à sa disposition (pesée, comptage, point lors des démâtages, constats de détériorations ou de casses lors de manipulations, etc.), de la restitution en totalité des lots donnés à traiter. Un retour d information au client est réalisé en cas de manque ou de détérioration. 16 GARANTIE Pour les pièces galvanisées de classe S et S Renforcée, la garantie minimale de tenue à la corrosion est décennale. 17 MAÎTRISE ET SURVEILLANCE DE LA QUALITÉ Le fournisseur doit mettre en place une organisation, des méthodes, des moyens lui permettant d assurer la qualité et le contrôle de ses fabrications ainsi que des éventuels éléments constitutifs approvisionnés et/ou activités sous-traitées. La SNCF peut s assurer des dispositions mises en œuvre par le fournisseur et de leur efficacité, par des actions spécifiques d audit, de surveillance ou de contrôle, exercées dans les établissements de ce fournisseur et de ses sous-contractants, s il y a lieu. Les obligations du fournisseur en matière de maîtrise de la qualité des fabrications et de contrôle des produits d une part, les règles et les méthodes de surveillance exercées par la SNCF d autre part, sont définies par la SQ

13 DEPARTEMENT DE LA QUALITE DES FABRICATIONS INDUSTRIELLES FICHE R.E.T.O.U.R. ST 137 Indice E Pour toute proposition, en vue d'une mise à jour, renvoyer au département AF, division AFO 23 Rue d'alsace PARIS CEDEX 10 une photocopie de la fiche R.E.T.O.U.R., en faisant part d'une : Remarque idée suggestion modification erreur amélioration Société extérieure à la SNCF Adresse : Service SNCF Adresse : Date : Nom : : Fax : Internet : : Fax : Intranet : Visa : Objet de la fiche R.E.T.O.U.R. : Suite au verso ou annexe jointe (2) AVIS DE RECEPTION DE LA DIVISION AFO - NUMERO DE FICHE R.E.T.O.U.R. :. La fiche R.E.T.O.U.R. du, relative à la ST 137-E, a été reçue le par nos services. Une copie en a été transmise à M. ( (1) ), pour examiner la suite à donner à vos propositions. Des informations vous seront transmises dès que possible. Nous vous remercions d'avoir bien voulu nous faire part de votre RETOUR d'expérience. Le chef de la division AFO, Date : Signature : Copie : M. ( (1) ) Modèle OCTOBRE 2003 (1) Préciser l'unité (2) Rayer la mention inutile