ISO 7539-2:1989
(Main)Corrosion of metals and alloys — Stress corrosion testing — Part 2: Preparation and use of bent-beam specimens
Corrosion of metals and alloys — Stress corrosion testing — Part 2: Preparation and use of bent-beam specimens
Covers procedures for designing, preparing and using bent-beam test specimens. These specimens may be used to test a variety of product forms (i. e. sheet, plate, flat extruded material, wire or rod). They are espesially suitable for multiple testing and for atmospheric stress corrosion tests; they are usually tested under nominally constant strain conditions. Bent-beam specimens made from high strength materials may fracture rapidly and can be dangerous.
Corrosion des métaux et alliages — Essais de corrosion sous contrainte — Partie 2: Préparation et utilisation des éprouvettes pour essais en flexion
1.1 La présente partie de l'ISO 7539 couvre les procédures de définition, de préparation et d'utilisation d'éprouvettes pour essais en flexion, servant à évaluer la sensibilité d'un métal à la corrosion sous contrainte. Pour les besoins de la présente partie de l'ISO 7539, le terme « métal » inclut également les alliages. 1.2 Les éprouvettes pour essais en flexion peuvent être utilisées pour tester une multitude de formes de produits. Elles sont principalement utilisées pour les tôles, plaques ou matériaux profilés, qui fournissent facilement des éprouvettes plates de section rectangulaire, mais peuvent être employées également pour les matériaux moulés, les fils métalliques ou les barres, sous la forme d'éprouvettes usinées de section circulaire. Elles peuvent aussi être utilisées pour des pièces assemblées par soudage. 1.3 La préparation des éprouvettes et l'appareillage servant à les tester sous contrainte étant simple et peu coûteux, les éprouvettes pour essais en flexion sont tout à fait adaptées aux essais multiples et aux essais atmosphériques sous contrainte. 1.4 Les éprouvettes pour essais en flexion sont normalement testées dans des conditions nominales de déformation constante, mais on peut également les soumettre à des conditions nominales de charge constante. Dans les deux cas, une modification locale de la 244 courbure de l'éprouvette, au moment de la fissuration entraîne une variation des conditions pendant la propagation de la fissure. La « contrainte d'essai » s'entend comme la contrainte de traction maximale en début d'essai.
General Information
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ISO
INTERNATIONAL
7539-2
STANDARD
First edition
1989-12-15
Corrosion of metals and alloys - Stress
corrosion testing -
Part 2:
Preparation and use of bent-beam specimens
Essais de corrosion sous contrainte -
Corrosion des mhtaux et alliages -
Partie 2: Prkparation et utilisation des kprouvettes pour essais en flexion
Reference number
ISO 7539-2 : 1989 (EI
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ISO 7539-2 : 1989 (E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of
national Standards bodies (ISO member bedies). The work of preparing International
Standards is normally carried out through ISO technical committees. Esch member
body interested in a subject for which a technical committee has been established has
the right to be represented on that committee. International organizations, govern-
mental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO
collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all
matters of electrotechnical standardization.
Draft International Standards adopted by the technical committees are circulated to
the member bodies for approval before their acceptance as International Standards by
the ISO Council. They are approved in accordance with ISO procedures requiring at
least 75 % approval by the member bodies voting.
International Standard ISO 7539-2 was prepared by Technical Committee ISO/TC 156,
Corrosion of metals and alloys.
general title Corrosion of me tals
ISO 7539 consists of the following Parts, under the
and alloys - S tress corrosion tes ting :
Part 7: General guidance on testing procedures
-
Part 2: Preparation and use of bent-beam specimens
Part 3: Preparation and use of U-bend specimens
-
Part 4: Preparation and use of uniaxialfy loaded tension specimens
Part 5: Preparation and use of C-ring specimens
Part 6: Preparation and use of pre-cracked specimens
- Part 7: Slow strain rate testing
-
Part 8: Preparation and use of welded specimens
0 ISO 1989
All rights reserved. No patt of this publication may be reproduced or utilized in any form or by any
means, electronie or mechanical, including photocopying and microfilm, without Permission in
writing from the publisher.
International Organization for Standardization
Case postale 56 l CH-121 1 Geneve 20 l Switzerland
Printed in Switzerland
ii
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ISO 7539-2 : 1989 (E)
Introduction
This part of ISO 7539 is one of a series giving procedures for designing, preparing and
using various forms of test specimen to carry out tests to establish a metals resistance
to stress corrosion.
Esch of the Standards in the series needs to be read in association with ISO 7539-1.
This helps in the choice of an appropriate test procedure to suit particular
circumstances as well as giving guidance towards assessing the significance of the
results of the tests.
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This page intentionally left blank
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~-~ -
INTERNATIONALSTANDARD ISO 7539-2 : 1989 (E)
Corrosion of metals and alloys - Stress corrosion
testing -
Part 2:
Preparation and use of bent-beam spec imens
WARNING - Bent-beam specimens made from high strength materials may fracture rapidly; pieces may fly off at high
velocity and tan be dangerous. Personne1 installing and examining specimens must be made aware of this possiblity and
be protected against injury.
1 Scope were valid. All Standards are subject to revision, and Parties to
agreements based on this part of ISO 7539 are encouraged to
investigate the possibility of applying the most recent editions
1 .l This part of ISO 7539 covers procedures for designing,
of the Standards indicated below. Members of IEC and ISO
preparing and using bent-beam test specimens for investigating
maintain registers of currently valid International Standards.
the susceptibility of a metal to stress corrosion.
The term “metal” as used in this part of ISO 7539 includes ISO 7539-1 : 1987, Corrosion of metals and alloys - stress cor-
alloys. Part 7: General guidance on testing pro-
rosion testing -
cedures.
1.2
Bent-beam specimens may be used to test a variety of
ISO 7539-4 : 1989, Corrosion of metals and alloys - Stress
product forms. They are used principally for sheet, plate or flat
corrosion testing - Part 4 : Preparation and use of uniaxially
extruded material, which conveniently provides flat specimens
loaded tension specimens.
of rectangular Cross-section, but may also be employed for cast
material, wire or rod, or for machined specimens of circular
Cross-section. They tan also be used for Parts joined by
3 Definitions
welding.
For the purposes of this part of ISO 7539, the definitions given
1.3 Since the preparation of the specimens and the
in ISO 7539-1 are applicable.
apparatus used for stressing them are both simple and in-
expensive, bent-beam specimens are especially suitable for
multiple testing and for atmospheric stress corrosion tests.
4 Principle
1.4 Bent-beam specimens are usually tested under nominally
4.1 The test consists of applying a bending stress to a beam
constant strain conditions but nominally constant load con-
specimen of rectangular or circular section and exposing the
ditions may be employed. In either case local Change of
stressed specimen to a specified test environment.
curvature in the specimen when cracking occurs results in
changing conditions during Crack propagation. The “test
4.2 The magnitude of the resultant applied tensile stress in
stress” is taken as the highest surface tensile stress existing at
the outer fibres of the bent-beam specimen is calculated from
the statt of the test.
the dimensions and modulus of elasticity of the specimen and
the bending deflection, as described in 5.4.
2 Normative references
4.3 Bent-beam specimens are used only for testing at stress
levels below the elastic limit since the formulae used for
The following Standards contain provisions which, through
reference in this text, constitute provisions of this part of calculating stress in bent beams apply only within the elastic
ISO 7539. At the time of publication, the editions indicated range.
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ISO 7539-2 : 1989 (E)
studying the structure of the material as shown in an etched
4.4 The time required for Cracks to appear after exposure of
stressed specimens to the test environment or the threshold metallographic section. lt is desirable to remove the required
stress below which Cracks do not appear tan be used as a amount of metal in several Steps by alternatively machining or
measure of the stress corrosion resistance of the material in the grinding opposite surfaces. This practice minimizes warping
test environment at the stress level employed. due to unequal residual Stresses introduced by machining. All
edges should be similarly ground or machined to remove any
cold worked material remaining from shearing.
4.5 Wide variations in test results may be obtained for a
given metal and environment even when testing nominally
5.3.3 Chemical or electrochemical treatments are generally
identical specimens and the replication of tests is frequently
inappropriate for flat rectangular section specimens as attack at
necessary.
the edges tends to be greater and less easy to control than on
the faces.
4.6 The possiblity of relaxation during the exposure period
should be considered especially when specimens are exposed
5.3.4 If Chemical or electrochemical treatments are employed,
at elevated temperatures. Relaxation tan be estimated if creep
care must be taken to ensure that the conditions used do not
data are available for a simultaneous effect of the test environ-
result in selective Phase attack on the metal or leave a deposit
ment. The differente in thermal expansion should also be con-
of undesirable residues on the surface.
sidered.
5.3.5 Chemical or electrochemical treatments that generate
hydrogen on the specimen surface must not be used on
5 Spetimens
materials that are susceptible to hydrogen-induced darnage.
5.1 General
5.3.6 Before testing, the specimens should be degreased to
remove surface contamination; they should then be tested im-
5.1.1 Identification marks or numbers should be permanently
mediately, or stored in such a way as to avoid contamination or
inscribed at each end of the specimen. This is the region of
deterioration until they tan be tested.
lowest stress and the identification marks will therefore not
initiate cracking.
5.4 Methods of stressing
5.1.2 Spetimens for determination of mechanical proper-Ges
5.4.1 Constant strain methods
shall be taken from the same heat treatment batch, and
preferably from the same piece of material, as the stress cor-
5.4.1.1 Modes of loading
rosion specimens.
Figure 1 Shows six methods of stressing specimens under
5.2 Types of specimens
nominally constant strain conditions. The two-Point loaded,
three-Point loaded and four-Point loaded specimens represent
the three basic modes of loading used for bent-beam speci-
5.2.1 Bent-beam stress corrosion specimens are usually flat
mens. The double-beam specimen, fully supported specimen
Strips of metal of uniform rectangular Cross-section and
and lever-loaded specimen may be regarded as special cases of
uniform thickness. They may alternatively be lengths of wire or
four-Point loading.
rod of uniform circular Cross-section.
5.4.1.2 Two-Point loading
5.2.2 Bent-beam stress corrosion tests may also be carrried
out on specimens having a gauge length of uniform rectangular
5.4.1.2.1 The maximum stress in a two-Point loaded
or circular Cross-section with threaded ends of larger cross-
specimen occurs at the mid-Point of its convex surface and
section as described in ISO 7539-4.
decreases to zero at the specimen ends.
5.3 Surface finish
5.4.1.2.2 Flat two-Point loaded specimens should be approxi-
mately 15 mm to 25 mm wide by 110 mm to 255 mm long as
5.3.1 Wire or rod specimens and flat specimens tut from
shown in figure 1 a). The specimen thickness, t, exact length,
sheet, plate and extruded sections may be tested with the
L, and holder span, H, are selected to give the required stress
original surface retained. This is often desirable as the structure
calculated according to 5.4.1.2.4 and to give a value for
of the original surface may be different from that of the layers
(L - HUH between 0,Ol and 0,50 to keep the error in
of metal beneath.
calculating stress within acceptable limits. A specimen of
thickness 0,8 mm to 1,8 mm with a holder span of 175 mm to
215 mm has proved convenient when working with very high
5.3.2 If it is desired to exclude the effects of variations in the
strength steels and with aluminium alloys, with test Stresses
original surface conditions for a comparison of different alloys,
ranging from about 200 MN/mzfor aluminium to 1 500 MN/m2
the specimens should be finished by grinding or machining to a
for steel.
depth of at least 025 mm. This is usually sufficient to eliminate
original surface imperfections without completely removing
any outer recrystallized layer. The maximum depth of machin- 5.4.1.2.3 Care should be taken when fitting specimens into
their holders to avoid overstressing, distortion or misalignment.
ing or grinding of the surface should be decided after
2
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ISO 7539-2 : 1989 (EI
Dimensions in millimetres
Specimen
a) Two-Point loaded specimen
(9 Assembly
b) Three-Point ioaded specimen
c) Four-Point loaded specimen
i) Specimen
H
4
h
I
Weld
Weld
d) Double-beam specimen
h
Y
4 ‘1 u
h Il
0
h II
4 (>
II II
v - IIII
J
47
4 c
52
4 b
(iii) Lever
e) Fully supported specimen
fl Lever-loaded specimen
Figure 1 - Constant strain loading test specimens
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ISO 7539-2 : 1989 (El
5.4.1.2.4 The approximate elastic stress at the mid-Point of t is the thickness of specimen in metres;
the convex surface is calculated from the relationship
is the maximum deflection in metres;
Y
L= (ktE/a) sin -1 (HalktE)
H is the distance between outer supports in metres.
where
5.4.1.4 Four-Point loading
L is the specimen length in metres;
0 is the maximum stress in newtons per Square metre;
5.4.1.4.1 Four-Point loading gives a uniform longitudinal
tensile stress in the convex surface of the part of the specimen
E is the modulus of elasticity in newtons per Square
between the inner supports.
metre;
H is the holder span in metres;
The stress decreases linearly to zero from the inner supports to
the outer supports. The relatively large area of uniformly
t is the thickness of specimen in metres;
stressed material makes four-Point loaded specimens generally
preferabl
...
NORME
ISO
INTERNATIONALE
7539-2
Première édition
1989-12-15
Corrosion des métaux et alliages - Essais de
corrosion sous contrainte -
Partie 2 :
Préparation et utilisation des éprouvettes pour essais
en flexion
Corrosion of metals and allo ys - Stress corrosion testing -
Part 2: Preparation and use of bent-beam specimens
Numéro de référence
ISO 7539-2 : 1989 (FI
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ISO 7539-2 : 1989 (FI
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale
d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de I’ISO). L’élaboration
des Normes internationales est en général confiée aux comités techniques de I’ISO.
Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du comité
technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. LIS0 col-
labore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis
aux comités membres pour approbation, avant leur acceptation comme Normes inter-
nationales par le Conseil de I’ISO. Les Normes internationales sont approuvées confor-
mément aux procédures de I’ISO qui requièrent l’approbation de 75 % au moins des
comités membres votants.
La Norme internationale ISO 7539-2 a été élaborée par le comité technique
ISO/TC 156, Corrosion des métaux et alliages.
L’ISO 7539 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général
Essais de corrosion sous
Corrosion des métaux et alliages - con train te :
-
Partie 7: Guide général des méthodes d’essai
-
Partie 2: Préparation et utilisation des éprouvettes pour essais en flexion
-
Partie 3: Préparation et utilisation des éprouvettes cintrées en U
Préparation utilisation des éprouvettes essais en traction
- Partie 4: et pour
uniaxiale
-
Partie 5: Préparation et utilisation des éprouvettes en forme d’anneau en C
-
Partie 6: Préparation et utilisation des éprouvettes préfissurées
-
Partie 7: Essais à faible vitesse de déformation
- Partie 8: Préparation et utilisation des éprouvettes présen tant un cordon de
soudure
0 ISO 1989
Droits de reproduction réservés. Aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni
utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord écrit de l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
56 l CH-1211 Genève 20 l Suisse
Case postale
Imprimé en Suisse
ii
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ISO 7539-2 : 1989 (FI
Introduction
La présente partie de I’ISO 7539 fait partie intégrante d’une série de normes couvrant
les procédures de définition, de préparation et d’utilisation de différentes formes
d’éprouvettes destinées à la réalisation d’essais permettant d’évaluer la résistance des
métaux à la corrosion sous contrainte.
Chaque norme de la série doit être lue conjointement avec I’ISO 7539-l. Cette dernière
permet de choisir la méthode d’essai appropriée, adaptée aux cas particuliers, et four-
nit des directives pour évaluer la portée des résultats d’essais.
. . .
III
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Page blanche
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NORME INTERNATIONALE 60 7539-2 : 1989 (FI
Corrosion des métaux et alliages - Essais de corrosion
sous contrainte -
Partie 2:
Préparation et utilisation des éprouvettes pour essais en flexion
Les éprouvettes pour essais en flexion en matériaux à haute résistance peuvent se fissurer
AVERTISSEMENT -
rapidement; les pièces peuvent voler en éclats à grande vitesse et se révéler dangereuses. Le personnel qui installe et
examine les éprouvettes doit être informé de cette éventualité et protégé en conséquence.
1 Domaine d’application 2 Références normatives
Les normes suivantes contiennent des dispositions qui, par
1 .l La présente partie de I’ISO 7539 couvre les procédures de
suite de la référence qui en est faite, constituent des
définition, de préparation et d’utilisation d’éprouvettes pour
dispositions valables pour la présente partie de I’ISO 7539. Au
essais en flexion, servant à évaluer la sensibilité d’un métal à la
moment de la publication, les éditions indiquées étaient en
corrosion sous contrainte.
vigueur. Toute norme est sujette à révision et les parties
prenantes des accords fondés sur la présente partie de
Pour les besoins de la présente partie de I’ISO 7539, le terme
I’ISO 7539 sont invitées à rechercher la possibilité d’appliquer
(( métal )) inclut également les alliages.
les éditions les plus récentes des normes indiquées ci-après.
Les membres de la CEI et de I’ISO possèdent le registre des
1.2 Les éprouvettes pour essais en flexion peuvent être
Normes internationales en vigueur à un moment donné.
utilisées pour tester une multitude de formes de produits. Elles
sont principalement utilisées pour les tôles, plaques ou
ISO 7539-l : 1987, Corrosion des métaux et alliages - Essais
matériaux profilés, qui fournissent facilement des éprouvettes
de corrosion sous contrainte - Partie 7 : Guide général des
plates de section rectangulaire, mais peuvent être employées
méthodes d’essai.
également pour les matériaux moulés, les fils métalliques ou les
barres, sous la forme d’éprouvettes usinées de section
I SO 7539-4 : 1989, Corrosion des métaux et alliages - Essais
circulaire. Elles peuvent aussi être utilisées pour des pièces
de corrosion sous contrainte - Partie 4: Préparation et
assemblées par soudage.
utilisation des éprouvettes pour essais en traction uniaxiale.
1.3 La préparation des éprouvettes et l’appareillage servant à
les tester sous contrainte étant simple et peu coûteux, les
éprouvettes pour essais en flexion sont tout à fait adaptées aux
3 Définitions
essais multiples et aux essais atmosphériques sous contrainte.
Pour les besoins de la présente partie de I’ISO 7539, les
définitions données dans I’ISO 7539-l s’appliquent.
1.4 Les éprouvettes pour essais en flexion sont normalement
testées dans des conditions nominales de déformation
constante, mais on peut également les soumettre à des
conditions nominales de charge constante. Dans les deux cas,
4 Principe
une modification locale de la courbure de l’éprouvette, au
moment de la fissuration entraîne une variation des conditions
pendant la propagation de la fissure. La «contrainte d’essai» 4.1 L’essai consiste à appliquer une contrainte de flexion à
s’entend comme la contrainte de traction maximale en début une éprouvette de section rectangulaire ou circulaire, et à
exposer cette dernière à un environnement d’essai prescrit.
d’essai.
1
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO7539-2:1989 (FI
5.3 Finition de surface
4.2 La contrainte de traction résultante au niveau des fibres
externes de l’éprouvette pour essais en flexion, se calcule à par-
tir des dimensions et du module d’élasticité de l’éprouvette,
5.3.1 Les éprouvettes sous forme de fil ou de barre et les
ainsi que la déformation de flexion de la manière décrite en 5.4.
éprouvettes plates découpées dans les tôles, plaques ou profi-
lés, peuvent être testées dans leur état de surface d’origine.
C’est d’ailleurs souvent souhaitable, dans la mesure où la struc-
4.3 Les formules employées pour le calcul de la contrainte
ture de cette surface peut être différente de celle des couches
dans ce type d’éprouvettes ne s’appliquent que dans le
métalliques profondes.
domaine élastique, les éprouvettes pour essais en flexion ne
sont utilisées qu’à des niveaux de contrainte inférieurs à la
5.3.2 Si l’on tient à éliminer les effets des variations de l’état
limite élastique.
de surface d’origine pour comparer différents alliages, il con-
vient de rectifier ou d’usiner les éprouvettes à une profondeur
4.4 Le temps d’amorcage des fissures, après exposition des
d’au moins 0,25 mm. Cette opération suffit généralement à
éprouvettes sous contrainte à l’environnement d’essai, ou le
faire disparaître les imperfections de surface, sans enlever com-
seuil de contrainte au-dessous duquel aucune fissure n’appa-
plètement la couche extérieure recristallisée. La profondeur
raît, sert de mesure à la résistance à la corrosion sous
maximale d’usinage ou de rectification de surface doit être déci-
contrainte du matériau dans l’environnement et au niveau de
dée après étude de la structure du matériau sur coupe métallo-
contrainte choisis.
graphique attaquée à l’acide. II est préférable d’enlever la quan-
tité requise de matière en plusieurs étapes, en usinant ou recti-
fiant alternativement les surfaces opposées. Cette opération
4.5 De grandes variations peuvent être enregistrées dans les
réduit la déformation due à des contraintes résiduelles inégales
résultats d’essai pour un métal et un environnement donnés,
induites par l’usinage. Les extrémités doivent être rectifiées ou
même lorsque les éprouvettes sont totalement identiques; les
usinées de manière identique, pour éliminer tout résidu de
essais doivent donc être fréquemment répétés.
matière écrouie provenant du cisaillement.
4.6 II convient d’envisager la possibilité d’une relaxation en
5.3.3 Les traitements chimiques ou électrochimiques sont
cours d’exposition si les éprouvettes sont soumises à des tem-
généralement inappropriés pour les éprouvettes plates de sec-
pératures élevées. Cette relaxation peut être évaluée à partir
tion rectangulaire, l’attaque ayant tendance à être plus forte et
des caractéristiques de fluage éventuellement disponibles pour
plus difficilement contrôlable aux extrémités que sur les faces.
une même influence de l’environnement d’essai. On tiendra
également compte de la dilatation thermique.
5.3.4 S’il est fait appel à ces types de traitement chimique ou
électrochimique, il faudra veiller à ce que les conditions existan-
tes n’entraînent pas une attaque sélective des phases du métal,
5 Éprouvettes
ou ne déposent pas de résidus indésirables sur la surface.
5.1 Gh6ralités
5.3.5 Les traitements chimiques ou électrochimiques qui
génèrent de l’hydrogène à la surface de l’éprouvette ne doivent
pas être utilisés sur les matériaux fragilisés par ce gaz.
5.1.1 Des repères ou numéros d’identification indélébiles doi-
vent figurer à chaque extrémité de l’éprouvette. Cet endroit
5.3.6 Avant l’essai, il convient de dégraisser les éprouvettes
étant la région de contrainte la plus faible, les repères d’identifi-
pour éliminer la contamination superficielle et ensuite de leur
cation ne seront ainsi pas à l’origine d’amorces de fissuration.
faire immédiatement subir l’essai indiqué ou de les stocker pour
éviter la contamination ou la détérioration jusqu’à l’essai.
5.1.2 Les éprouvettes destinées à la détermination des
propriétés mécaniques doivent être prises dans le même lot de
5.4 Méthodes de mise sous contrainte
traitement thermique et, de préférence, dans la même pièce de
matiére que les éprouvettes d’essai de corrosion sous con-
5.4.1 Méthodes de déformation constante
trainte.
5.4.1.1 Modes de chargement
5.2 Type d’bprouvettes
La figure 1 illustre six méthodes de mise sous contrainte
d’éprouvettes dans les conditions nominales de déformation
5.2.1 Les éprouvettes pour essais de corrosion sous con-
constante. Les éprouvettes à deux points, trois points et quatre
trainte en flexion sont normalement des bandes métalliques de
points de charge représentent les trois modes de base utilisés
section rectangulaire et d’épaisseur uniforme. Elles peuvent
dans les essais en flexion. Les éprouvettes doubles, en appui
également se présenter sous la forme de fils métalliques ou de
total et à charge appliquée par levier peuvent être considérées
barres de section circulaire uniforme.
comme des cas spéciaux de charge en quatre points.
5.4.1.2 Deux point de charge
5.2.2 Les essais de corrosion sous contrainte en flexion peu-
vent également être réalisés sur des éprouvettes à longueur
5.4.1.2.1 La contrainte maximale d’une éprouvette à deux
entre repéres de section rectangulaire ou circulaire uniforme et
points de charge s’observe au centre de sa partie convexe et
à extrémités filetées de section supérieure, comme décrit dans
tend vers zéro aux extrémités.
I’ISO 7539-4.
2
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ISO 7539-2 : 1989 (FI
Dimensions en millimètres
a) Éprouvette à deux points de mise Éprouvette
en charge
.
(i) Ensemble
b) Éprouvette à trois points de mise
en charge
-
1
L
c) Éprouvette à quatre points de mise
en charge
(ii) Éprouvette
H
42
4 m
h
37,s
4
Soudure Soudure
120°
I
dl Éprouvette à double poutre pour flexion
h
I 52 I
(iii) Levier
e) Éprouvette contrainte sur sa totalité f) Éprouvette à mise en charge par levier
Éprouvettes pour essai de mise en charge à déformation constante
Figure 1 -
3
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 7539-2 : 1989 (FI
110 mm à 250 mm de longueur. L’épaisseur de l’éprouvette
5.4.1.2.2 II convient que les éprouvettes plates à deux points
de charge aient une largeur de 15 mm à 25 mm et une longueur dépend habituellement des propriétés mécaniques du matériau
de 110 mm a 255 mm [voir figure la)]. L’épaisseur t, la lon- et de la forme de produit disponible. Les dimensions des éprou-
gueur exacte L et la portée H de l’éprouvette sont choisies pour vettes peuvent être modifiées pour répondre à des besoins spé-
donner la contrainte requise, calculée conformément à cifiques, mais en respectant les proportions approximatives.
5.4.1.2.4, ainsi qu’une valeur de (L - H)IH comprise entre
0,Ol et 050, permettant ainsi de réduire l’erreur de calcul dans
5.4.1.3.3 L’éprouvette est en appui près des extrémités, et flé-
des limites acceptables. Une éprouvette d’épaisseur comprise
chie en exercant en son milieu la pression d’une vis à embout
entre 0,8 mm et 1,8 mm, et d’une portée de 175 mm à 215 mm,
sphérique, comme illustré à la figure 1 b).
a été retenue pour travailler avec les aciers à très haute résis-
tance et les alliages d’aluminium avec des contraintes d’essai
s’échelonnant entre 200 MN/m2 environ pour l’aluminium, et
5.4.1.3.4 La contrainte
élastique s’exercant au centre de la
1 500 MN/m2 pour l’acier.
surface convexe se calcu le à partir de la formule
5.4.1.2.3 II convient de fixer avec soin les éprouvettes dans
a = 6EtylH2
leur support en évitant toute contrainte, déformation ou erreur
d’alignement.
où
CJ est la contrainte de traction maximale, en newtons
5.4.1.2.4 La contrainte élastique approchées s’exercant au Par
mètre carré;
la surface convexe se calcule à partir de la formule
centre de
E est le module d’élasticité, en newtons par mètre carré;
L= (ktE/a) sin -1 (HalktE)
t est l’épaisseur de l’éprouvette, en mètres;
où
est la déformation maximale, en mètres;
Y
L es
...
NORME
ISO
INTERNATIONALE
7539-2
Première édition
1989-12-15
Corrosion des métaux et alliages - Essais de
corrosion sous contrainte -
Partie 2 :
Préparation et utilisation des éprouvettes pour essais
en flexion
Corrosion of metals and allo ys - Stress corrosion testing -
Part 2: Preparation and use of bent-beam specimens
Numéro de référence
ISO 7539-2 : 1989 (FI
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ISO 7539-2 : 1989 (FI
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale
d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de I’ISO). L’élaboration
des Normes internationales est en général confiée aux comités techniques de I’ISO.
Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du comité
technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. LIS0 col-
labore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis
aux comités membres pour approbation, avant leur acceptation comme Normes inter-
nationales par le Conseil de I’ISO. Les Normes internationales sont approuvées confor-
mément aux procédures de I’ISO qui requièrent l’approbation de 75 % au moins des
comités membres votants.
La Norme internationale ISO 7539-2 a été élaborée par le comité technique
ISO/TC 156, Corrosion des métaux et alliages.
L’ISO 7539 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général
Essais de corrosion sous
Corrosion des métaux et alliages - con train te :
-
Partie 7: Guide général des méthodes d’essai
-
Partie 2: Préparation et utilisation des éprouvettes pour essais en flexion
-
Partie 3: Préparation et utilisation des éprouvettes cintrées en U
Préparation utilisation des éprouvettes essais en traction
- Partie 4: et pour
uniaxiale
-
Partie 5: Préparation et utilisation des éprouvettes en forme d’anneau en C
-
Partie 6: Préparation et utilisation des éprouvettes préfissurées
-
Partie 7: Essais à faible vitesse de déformation
- Partie 8: Préparation et utilisation des éprouvettes présen tant un cordon de
soudure
0 ISO 1989
Droits de reproduction réservés. Aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni
utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord écrit de l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
56 l CH-1211 Genève 20 l Suisse
Case postale
Imprimé en Suisse
ii
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ISO 7539-2 : 1989 (FI
Introduction
La présente partie de I’ISO 7539 fait partie intégrante d’une série de normes couvrant
les procédures de définition, de préparation et d’utilisation de différentes formes
d’éprouvettes destinées à la réalisation d’essais permettant d’évaluer la résistance des
métaux à la corrosion sous contrainte.
Chaque norme de la série doit être lue conjointement avec I’ISO 7539-l. Cette dernière
permet de choisir la méthode d’essai appropriée, adaptée aux cas particuliers, et four-
nit des directives pour évaluer la portée des résultats d’essais.
. . .
III
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Page blanche
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NORME INTERNATIONALE 60 7539-2 : 1989 (FI
Corrosion des métaux et alliages - Essais de corrosion
sous contrainte -
Partie 2:
Préparation et utilisation des éprouvettes pour essais en flexion
Les éprouvettes pour essais en flexion en matériaux à haute résistance peuvent se fissurer
AVERTISSEMENT -
rapidement; les pièces peuvent voler en éclats à grande vitesse et se révéler dangereuses. Le personnel qui installe et
examine les éprouvettes doit être informé de cette éventualité et protégé en conséquence.
1 Domaine d’application 2 Références normatives
Les normes suivantes contiennent des dispositions qui, par
1 .l La présente partie de I’ISO 7539 couvre les procédures de
suite de la référence qui en est faite, constituent des
définition, de préparation et d’utilisation d’éprouvettes pour
dispositions valables pour la présente partie de I’ISO 7539. Au
essais en flexion, servant à évaluer la sensibilité d’un métal à la
moment de la publication, les éditions indiquées étaient en
corrosion sous contrainte.
vigueur. Toute norme est sujette à révision et les parties
prenantes des accords fondés sur la présente partie de
Pour les besoins de la présente partie de I’ISO 7539, le terme
I’ISO 7539 sont invitées à rechercher la possibilité d’appliquer
(( métal )) inclut également les alliages.
les éditions les plus récentes des normes indiquées ci-après.
Les membres de la CEI et de I’ISO possèdent le registre des
1.2 Les éprouvettes pour essais en flexion peuvent être
Normes internationales en vigueur à un moment donné.
utilisées pour tester une multitude de formes de produits. Elles
sont principalement utilisées pour les tôles, plaques ou
ISO 7539-l : 1987, Corrosion des métaux et alliages - Essais
matériaux profilés, qui fournissent facilement des éprouvettes
de corrosion sous contrainte - Partie 7 : Guide général des
plates de section rectangulaire, mais peuvent être employées
méthodes d’essai.
également pour les matériaux moulés, les fils métalliques ou les
barres, sous la forme d’éprouvettes usinées de section
I SO 7539-4 : 1989, Corrosion des métaux et alliages - Essais
circulaire. Elles peuvent aussi être utilisées pour des pièces
de corrosion sous contrainte - Partie 4: Préparation et
assemblées par soudage.
utilisation des éprouvettes pour essais en traction uniaxiale.
1.3 La préparation des éprouvettes et l’appareillage servant à
les tester sous contrainte étant simple et peu coûteux, les
éprouvettes pour essais en flexion sont tout à fait adaptées aux
3 Définitions
essais multiples et aux essais atmosphériques sous contrainte.
Pour les besoins de la présente partie de I’ISO 7539, les
définitions données dans I’ISO 7539-l s’appliquent.
1.4 Les éprouvettes pour essais en flexion sont normalement
testées dans des conditions nominales de déformation
constante, mais on peut également les soumettre à des
conditions nominales de charge constante. Dans les deux cas,
4 Principe
une modification locale de la courbure de l’éprouvette, au
moment de la fissuration entraîne une variation des conditions
pendant la propagation de la fissure. La «contrainte d’essai» 4.1 L’essai consiste à appliquer une contrainte de flexion à
s’entend comme la contrainte de traction maximale en début une éprouvette de section rectangulaire ou circulaire, et à
exposer cette dernière à un environnement d’essai prescrit.
d’essai.
1
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO7539-2:1989 (FI
5.3 Finition de surface
4.2 La contrainte de traction résultante au niveau des fibres
externes de l’éprouvette pour essais en flexion, se calcule à par-
tir des dimensions et du module d’élasticité de l’éprouvette,
5.3.1 Les éprouvettes sous forme de fil ou de barre et les
ainsi que la déformation de flexion de la manière décrite en 5.4.
éprouvettes plates découpées dans les tôles, plaques ou profi-
lés, peuvent être testées dans leur état de surface d’origine.
C’est d’ailleurs souvent souhaitable, dans la mesure où la struc-
4.3 Les formules employées pour le calcul de la contrainte
ture de cette surface peut être différente de celle des couches
dans ce type d’éprouvettes ne s’appliquent que dans le
métalliques profondes.
domaine élastique, les éprouvettes pour essais en flexion ne
sont utilisées qu’à des niveaux de contrainte inférieurs à la
5.3.2 Si l’on tient à éliminer les effets des variations de l’état
limite élastique.
de surface d’origine pour comparer différents alliages, il con-
vient de rectifier ou d’usiner les éprouvettes à une profondeur
4.4 Le temps d’amorcage des fissures, après exposition des
d’au moins 0,25 mm. Cette opération suffit généralement à
éprouvettes sous contrainte à l’environnement d’essai, ou le
faire disparaître les imperfections de surface, sans enlever com-
seuil de contrainte au-dessous duquel aucune fissure n’appa-
plètement la couche extérieure recristallisée. La profondeur
raît, sert de mesure à la résistance à la corrosion sous
maximale d’usinage ou de rectification de surface doit être déci-
contrainte du matériau dans l’environnement et au niveau de
dée après étude de la structure du matériau sur coupe métallo-
contrainte choisis.
graphique attaquée à l’acide. II est préférable d’enlever la quan-
tité requise de matière en plusieurs étapes, en usinant ou recti-
fiant alternativement les surfaces opposées. Cette opération
4.5 De grandes variations peuvent être enregistrées dans les
réduit la déformation due à des contraintes résiduelles inégales
résultats d’essai pour un métal et un environnement donnés,
induites par l’usinage. Les extrémités doivent être rectifiées ou
même lorsque les éprouvettes sont totalement identiques; les
usinées de manière identique, pour éliminer tout résidu de
essais doivent donc être fréquemment répétés.
matière écrouie provenant du cisaillement.
4.6 II convient d’envisager la possibilité d’une relaxation en
5.3.3 Les traitements chimiques ou électrochimiques sont
cours d’exposition si les éprouvettes sont soumises à des tem-
généralement inappropriés pour les éprouvettes plates de sec-
pératures élevées. Cette relaxation peut être évaluée à partir
tion rectangulaire, l’attaque ayant tendance à être plus forte et
des caractéristiques de fluage éventuellement disponibles pour
plus difficilement contrôlable aux extrémités que sur les faces.
une même influence de l’environnement d’essai. On tiendra
également compte de la dilatation thermique.
5.3.4 S’il est fait appel à ces types de traitement chimique ou
électrochimique, il faudra veiller à ce que les conditions existan-
tes n’entraînent pas une attaque sélective des phases du métal,
5 Éprouvettes
ou ne déposent pas de résidus indésirables sur la surface.
5.1 Gh6ralités
5.3.5 Les traitements chimiques ou électrochimiques qui
génèrent de l’hydrogène à la surface de l’éprouvette ne doivent
pas être utilisés sur les matériaux fragilisés par ce gaz.
5.1.1 Des repères ou numéros d’identification indélébiles doi-
vent figurer à chaque extrémité de l’éprouvette. Cet endroit
5.3.6 Avant l’essai, il convient de dégraisser les éprouvettes
étant la région de contrainte la plus faible, les repères d’identifi-
pour éliminer la contamination superficielle et ensuite de leur
cation ne seront ainsi pas à l’origine d’amorces de fissuration.
faire immédiatement subir l’essai indiqué ou de les stocker pour
éviter la contamination ou la détérioration jusqu’à l’essai.
5.1.2 Les éprouvettes destinées à la détermination des
propriétés mécaniques doivent être prises dans le même lot de
5.4 Méthodes de mise sous contrainte
traitement thermique et, de préférence, dans la même pièce de
matiére que les éprouvettes d’essai de corrosion sous con-
5.4.1 Méthodes de déformation constante
trainte.
5.4.1.1 Modes de chargement
5.2 Type d’bprouvettes
La figure 1 illustre six méthodes de mise sous contrainte
d’éprouvettes dans les conditions nominales de déformation
5.2.1 Les éprouvettes pour essais de corrosion sous con-
constante. Les éprouvettes à deux points, trois points et quatre
trainte en flexion sont normalement des bandes métalliques de
points de charge représentent les trois modes de base utilisés
section rectangulaire et d’épaisseur uniforme. Elles peuvent
dans les essais en flexion. Les éprouvettes doubles, en appui
également se présenter sous la forme de fils métalliques ou de
total et à charge appliquée par levier peuvent être considérées
barres de section circulaire uniforme.
comme des cas spéciaux de charge en quatre points.
5.4.1.2 Deux point de charge
5.2.2 Les essais de corrosion sous contrainte en flexion peu-
vent également être réalisés sur des éprouvettes à longueur
5.4.1.2.1 La contrainte maximale d’une éprouvette à deux
entre repéres de section rectangulaire ou circulaire uniforme et
points de charge s’observe au centre de sa partie convexe et
à extrémités filetées de section supérieure, comme décrit dans
tend vers zéro aux extrémités.
I’ISO 7539-4.
2
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 7539-2 : 1989 (FI
Dimensions en millimètres
a) Éprouvette à deux points de mise Éprouvette
en charge
.
(i) Ensemble
b) Éprouvette à trois points de mise
en charge
-
1
L
c) Éprouvette à quatre points de mise
en charge
(ii) Éprouvette
H
42
4 m
h
37,s
4
Soudure Soudure
120°
I
dl Éprouvette à double poutre pour flexion
h
I 52 I
(iii) Levier
e) Éprouvette contrainte sur sa totalité f) Éprouvette à mise en charge par levier
Éprouvettes pour essai de mise en charge à déformation constante
Figure 1 -
3
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ISO 7539-2 : 1989 (FI
110 mm à 250 mm de longueur. L’épaisseur de l’éprouvette
5.4.1.2.2 II convient que les éprouvettes plates à deux points
de charge aient une largeur de 15 mm à 25 mm et une longueur dépend habituellement des propriétés mécaniques du matériau
de 110 mm a 255 mm [voir figure la)]. L’épaisseur t, la lon- et de la forme de produit disponible. Les dimensions des éprou-
gueur exacte L et la portée H de l’éprouvette sont choisies pour vettes peuvent être modifiées pour répondre à des besoins spé-
donner la contrainte requise, calculée conformément à cifiques, mais en respectant les proportions approximatives.
5.4.1.2.4, ainsi qu’une valeur de (L - H)IH comprise entre
0,Ol et 050, permettant ainsi de réduire l’erreur de calcul dans
5.4.1.3.3 L’éprouvette est en appui près des extrémités, et flé-
des limites acceptables. Une éprouvette d’épaisseur comprise
chie en exercant en son milieu la pression d’une vis à embout
entre 0,8 mm et 1,8 mm, et d’une portée de 175 mm à 215 mm,
sphérique, comme illustré à la figure 1 b).
a été retenue pour travailler avec les aciers à très haute résis-
tance et les alliages d’aluminium avec des contraintes d’essai
s’échelonnant entre 200 MN/m2 environ pour l’aluminium, et
5.4.1.3.4 La contrainte
élastique s’exercant au centre de la
1 500 MN/m2 pour l’acier.
surface convexe se calcu le à partir de la formule
5.4.1.2.3 II convient de fixer avec soin les éprouvettes dans
a = 6EtylH2
leur support en évitant toute contrainte, déformation ou erreur
d’alignement.
où
CJ est la contrainte de traction maximale, en newtons
5.4.1.2.4 La contrainte élastique approchées s’exercant au Par
mètre carré;
la surface convexe se calcule à partir de la formule
centre de
E est le module d’élasticité, en newtons par mètre carré;
L= (ktE/a) sin -1 (HalktE)
t est l’épaisseur de l’éprouvette, en mètres;
où
est la déformation maximale, en mètres;
Y
L es
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.