ISO 20728:2018

NORME ISO
INTERNATIONALE 20728
Première édition
2018-09
Corrosion des métaux et alliages —
Détermination de la résistance des
alliages de magnésium à la fissuration
par corrosion sous contrainte
Corrosion of metal and alloys — Determination of resistance of
magnesium alloys to stress corrosion cracking
Numéro de référence
©
ISO 2018
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Publié en Suisse
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Sommaire Page
Avant-propos .iv
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Principes généraux . 2
5 Appareillage et matériaux . 2
5.1 Appareillage de mise en charge . 2
5.2 Matériaux utilisés pour le montage d'essai . 2
5.3 Porte-éprouvettes . 3
5.4 Appareillage pour l'immersion alternée dans des solutions . 3
6 Échantillonnage . 3
7 Éprouvettes . 5
7.1 Type et taille . 5
7.2 Préparation de la surface . 5
7.3 Identification des éprouvettes . 6
7.4 Précautions . 6
8 Milieux d'essai . 6
9 Mise en charge . 7
10 Mode opératoire. 8
11 Évaluation des résultats . 9
12 Expression des résultats. 9
13 Rapport d'essai .10
Annexe A (informative) Estimation de la taille de grain et de l'orientation des grains .11
Bibliographie .12
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l'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 l'ISO participent également aux travaux.
L'ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des différents
critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www
.iso .org/directives).
L'attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l'élaboration du document sont indiqués dans l'Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l'ISO (voir www .iso .org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion
de l'ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir www .iso .org/avant -propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 156, Corrosion des métaux et alliages.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes
se trouve à l’adresse www .iso .org/fr/members .html.
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NORME INTERNATIONALE ISO 20728:2018(F)
Corrosion des métaux et alliages — Détermination de la
résistance des alliages de magnésium à la fissuration par
corrosion sous contrainte
AVERTISSEMENT — Le présent document nécessite l'utilisation de substances et/ou de modes
opératoires qui peuvent s'avérer préjudiciables pour la santé si des mesures de sécurité
adéquates ne sont pas prises. Le présent document ne traite pas des dangers pour la santé, ni
des aspects environnementaux ou de sécurité, liés à son utilisation. Il incombe à l'utilisateur
du présent document d'établir des pratiques d'hygiène et de sécurité appropriées, qui soient
acceptables du point de vue environnemental.
1 Domaine d'application
Le présent document spécifie une méthode pour la détermination de la résistance à la corrosion sous
contrainte (CSC) d'alliages de magnésium destinés à être utilisés dans des applications structurales (tels
les trains avant de véhicule en magnésium, les carters de boîte de vitesses et d'embrayage, les pièces
de colonne de direction, les actionneurs de boîte de vitesses, les couvercles et logements de soupapes,
les brides et lames de collecteur d'admission, les dispositifs électroniques, les outils électriques et les
appareils médicaux). Cette méthode permet de déterminer la résistance à la corrosion sous contrainte
en fonction de la composition chimique, du procédé de fabrication et du traitement thermique des
alliages de magnésium.
Le présent document s'applique aux alliages de magnésium coulés et corroyés se présentant sous
forme de produits moulés, produits semi-finis, pièces et assemblages soudés; il couvre la méthode
d'échantillonnage, les types d'éprouvettes, le mode opératoire de mise en charge, le type de milieu et
l'interprétation des résultats.
Le présent document permet d'évaluer la performance relative de matériaux et de produits dans des
milieux contenant des chlorures ou des sulfates, à condition que le mécanisme de rupture ne soit pas
modifié, mais il ne qualifie pas un matériau ou un produit pour son application en service.
2 Références normatives
Les documents suivants cités dans le texte constituent, pour tout ou partie de leur contenu, des
exigences du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique. Pour les
références non datées, la dernière édition du document de référence s’applique (y compris les éventuels
amendements).
ISO 7539-1, Corrosion des métaux et alliages — Essais de corrosion sous contrainte — Partie 1: Lignes
directrices générales relatives aux méthodes d'essai
ISO 7539-4, Corrosion des métaux et alliages — Essais de corrosion sous contrainte — Partie 4: Préparation
et utilisation des éprouvettes pour essais en traction uniaxiale
ISO 7539-7:2005, Corrosion des métaux et alliages — Essais de corrosion sous contrainte — Partie 7:
Méthode d'essai à faible vitesse de déformation
ISO 8044, Corrosion des métaux et alliages — Termes principaux et définitions
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et les définitions de l'ISO 8044 et de
l'ISO 7539-1 s'appliquent.
L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https: //www .iso .org/obp
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse http: //www .electropedia .org/
4 Principes généraux
4.1 La corrosion sous contrainte (CSC) des alliages de magnésium est sensible à l'orientation
microstructurale par rapport à l'axe de contrainte. Par conséquent, lors d'essais de résistance à la
corrosion sous contrainte, il est nécessaire de tenir compte du mode de préparation des éprouvettes à
partir d'un alliage coulé ou corroyé, de façon que la résistance à la CSC en fonction de l'orientation puisse
être évaluée.
4.2 La corrosion du magnésium s'accompagne d'un dégagement d'hydrogène et de la génération de
produits de corrosion souvent très solubles. Pour cette raison, les essais en conditions stagnantes sont
privilégiés dans le cas d'une immersion continue, l'agitation pouvant produire des effets secondaires, par
exemple l'élimination d'un produit de corrosion.
4.3 Deux méthodes d'immersion dans la solution sont proposées:
— l'immersion alternée;
— l'immersion continue.
4.4 Les essais peuvent être menés sous charge constante, sous déformation constante ou en utilisant
la méthode d'essai à faible vitesse de déformation, avec des critères d'évaluation de la résistance à la
corrosion sous contrainte appropriés à la méthode de mise en charge choisie.
4.5 Il convient que la méthode de mise en charge, les valeurs de contrainte, le milieu corrosif et les
critères d'évaluation fassent l'objet d'un accord entre les parties intéressées en fonction de la finalité
des essais.
5 Appareillage et matériaux
5.1 Appareillage de mise en charge
Les contraintes de traction subies par les éprouvettes sont produites avec des étriers, des vis de mise en
contrainte, des ressorts, des dispositifs à levier et des machines d'essai spéciales.
5.2 Matériaux utilisés pour le montage d'essai
5.2.1 S'ils sont en contact avec le milieu corrosif, les matériaux utilisés pour le montage d'essai ne
doivent pas être attaqués par l'agent corrosif au point de devenir une source potentielle de contamination
de la solution et de modifier sa corrosivité.
5.2.2 Il est recommandé d'utiliser des plastiques inertes ou du verre pour la cellule de corrosion, dans
la mesure du possible.
5.2.3 Les composants métalliques en contact avec la solution doivent être fabriqués dans un matériau
approprié résistant à la corrosion, ou protégés par un revêtement adapté résistant à la corrosion, de
nature à éviter un couplage galvanique.
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5.3 Porte-éprouvettes
5.3.1 Les porte-éprouvettes doivent être conçus pour isoler électriquement les éprouvettes, entre elles
et par rapport à toute pièce en métal nu. Lorsque cela n'est pas possible, comme dans le cas de certains
boulons ou montages de mise en contrainte, le métal nu en contact avec l'éprouvette doit être isolé de
l'agent corrosif par un revêtement approprié. Les revêtements protecteurs doivent être d'un type ne
laissant pas échapper d'ions inhibiteurs ou accélérateurs ou d'huiles de protection, ou ne laissant aucun
résidu, par exemple de la vapeur, sur les parties non revêtues du porte-éprouvette. Il convient d'éviter,
notamment, les revêtements contenant des chromates ou dégageant tout autre contaminant. Il convient
de dégraisser tous les porte-éprouvettes avant et après l'application d'un revêtement.
5.3.2 Le matériel requis pour les essais à faible vitesse de déformation est un dispositif qui permet
de moduler la vitesse de déformation tout en étant suffisamment puissant pour supporter les charges
générées. Les vitesses de déformation qui sont les plus couramment utilisées pour les essais sur
−7 −1 −5 −1
éprouvettes initialement lisses sont comprises entre 10 s et 10 s .
5.4 Appareillage pour l'immersion alternée dans des solutions
5.4.1 N'importe quel mécanisme adapté peut être utilisé pour réaliser l'étape du cycle correspondant
à l'immersion, sous réserve:
a) que la vitesse d'immersion et de retrait spécifiée soit atteinte, et
b) que l'appareillage soit construit dans des matériaux inertes appropriés.
Les méthodes habituelles d'immersion alternée sont les suivantes:
a) les éprouvettes sont placées sur un châssis mobile que l'on abaisse périodiquement dans un
réservoir stationnaire contenant la solution,
b) les éprouvettes sont placées sur un dispositif d'essai de corrosion comportant une roue qui effectue
une rotation de 60° toutes les dix minutes, plongeant ainsi les éprouvettes dans un réservoir
stationnaire contenant la solution, et
c) les éprouvettes sont placées dans un plateau fixe ouvert à l'atmosphère et la solution est déplacée
sous l'effet d'une pression d'air, au moyen d'une pompe non métallique ou par écoulement gravitaire
du réservoir vers le plateau.
5.4.2 La vitesse d'immersion et de retrait des éprouvettes de la solution doit être aussi élevée que
possible sans les faire bouger. Pour des besoins de normalisation, une limite arbitraire doit être adoptée,
de sorte qu'il ne s'écoule pas plus de 2 min entre le transfert des éprouvettes de la solution à l'air ou de
l'air à la solution.
6 Échantillonnage
6.1 De manière générale, le présent document spécifie trois orientations d'éprouvette pour les
produits épais et deux pour les produits minces. Le diagramme d'orientation est donné à la Figure 1.
Dans la Figure 1 a), la première direction fait référence à l'axe de contrainte et la seconde direction fait
référence à la direction de propagation des fissures.
a)  Mode opératoire général
b)  Mode opératoire recommandé
Légende
Directions
L-T longitudinal travers long
L-S longitudinal-travers court
T-L travers long longitudinal
T-S travers long travers court
S-L travers court longitudinal
S-T travers court travers long
L sens longitudinal
T sens travers long
S sens travers court
a
direction de travail
Figure 1 — Orientation de l'éprouvette
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6.2 Sauf spécification contraire, il convient de réaliser les essais dans le sens travers court (S) pour les
produits épais et dans le sens travers long (T) pour les produits minces.
Pour les matériaux coulés, il convient d'éviter de préparer des échantillons prélevés dans des zones
proches de la surface de coulée, sauf dans les cas où l'on prévoit d'étudier cette zone. Il convient de tenir
compte de la vitesse de solidification locale pendant la préparation des échantillons.
Dans les pièces laminées ou extrudées de forme à peu près ronde ou carrée, il convient d'orienter
les éprouvettes de façon que la contrainte appliquée soit orientée dans la direction transversale
(diamétrale) afin que le trajet de fissuration soit dans la direction de laminage/d'extrusion. Dans tous
les cas, il convient d'indiquer si l'échantillonnage a été
...