ISO 6508-3:2015

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 6508-3
Troisième edition
2015-03-01
Matériaux métalliques — Essai de
dureté Rockwell —
Partie 3:
Étalonnage des blocs de référence
Metallic materials — Rockwell hardness test —
Part 3: Calibration of reference blocks
Reference number
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ISO 2015
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Contents Page
Avant-propos .iv
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Fabrication des blocs de référence . 1
4 Machine d’étalonnage et pénétrateur d’étalonnage. 2
4.1 Généralités . 2
4.2 Machine d’étalonnage . 2
4.3 Pénétrateur diamant pour étalonnage . 2
4.4 Pénétrateur à bille pour étalonnage . 4
5 Mode opératoire d’étalonnage . 5
6 Nombre d’empreintes . 5
7 Uniformité de la dureté . 6
8 Marquage . 7
9 Certificat d’étalonnage . 7
10 Validité . 8
Annexe A (normative) Uniformité des blocs de référence . 9
Annexe B (informative) Incertitude de la valeur de dureté moyenne des blocs de référence
de dureté .11
Annexe C (normative) Prescriptions relatives aux pénétrateurs diamant de référence .17
Bibliographie .18
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 appelée 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 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’OMC concernant
les obstacles techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: Avant-propos — Informations
supplémentaires.
Le comité chargé de l’élaboration du présent document est l’ISO/TC 164, Essais mécaniques des métaux,
sous-comité SC 3, Essais de dureté.
Cette troisième édition annule et remplace la deuxième édition (ISO 6508-3:2005), qui a fait l’objet d’une
révision technique.
L’ISO 6508 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Matériaux métalliques —
Essai de dureté Rockwell:
— Partie 1: Méthode d’essai
— Partie 2: Vérification et étalonnage des machines d’essai et des pénétrateurs
— Partie 3: Etalonnage des blocs de référence
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 6508-3:2015(F)
Matériaux métalliques — Essai de dureté Rockwell —
Partie 3:
Étalonnage des blocs de référence
1 Domaine d’application
La présente partie de l’ISO 6508 spécifie une méthode pour l’étalonnage des blocs de référence à utiliser
pour la vérification indirecte et la vérification quotidienne des machines d’essai de dureté Rockwell,
comme spécifié dans l’ISO 6508-2:2015.
L’attention est attirée sur le fait que l’utilisation de métaux durs pour les pénétrateurs à billes est
considérée être le type courant de bille de pénétrateur Rockwell. Des billes de pénétrateur en acier
peuvent continuer d’être utilisées seulement en conformité avec l’Annexe A de l’ISO 6508-1:2015.
2 Références normatives
Les documents suivants, en tout ou partie, sont référencés de façon normative dans le présent document
et sont indispensables à son application. 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 376, Matériaux métalliques — Étalonnage des instruments de mesure de force utilisés pour la vérification
des machines d’essais uniaxiaux
ISO 6508-1:2015, Matériaux métalliques — Essai de dureté Rockwell — Partie 1: Méthode d’essai
ISO 6508-2:2015, Matériaux métalliques — Essai de dureté Rockwell — Partie 2: Vérification et étalonnage
des machines d’essai et des pénétrateurs
3 Fabrication des blocs de référence
3.1 Le bloc doit être spécialement fabriqué pour utilisation comme bloc de référence de dureté.
NOTE L’attention est attirée sur la nécessité d’utiliser un procédé de fabrication qui assurera l’homogénéité,
la stabilité de la structure et l’uniformité de la dureté de surface nécessaires.
3.2 Chaque bloc de référence de dureté doit avoir une épaisseur au moins égale à 6 mm. Pour minimiser
l’effet de changement de dureté avec un nombre croissant d’empreintes, il convient d’utiliser des blocs
plus épais.
3.3 Les blocs de référence ne doivent pas être aimantés. II est recommandé que le fabricant s’assure que
les blocs, s’ils sont en acier, ont été désaimantés à la fin du processus de fabrication (avant étalonnage).
3.4 L’écart de planéité de surface entre les surfaces supérieure et inférieure doit être ≤ 0,01 mm.
Le dessous des blocs ne doit pas être convexe. L‘écart de parallélisme entre les surfaces supérieure et
inférieure doit être ≤ 0,02 mm sur 50 mm.
3.5 La surface d’essai et la surface inférieure doivent être exemptes de tout endommagement tel
qu’entailles, rayures, couches d’oxyde, etc. pouvant interférer avec le mesurage des empreintes. La
rugosité de surface, R , ne doit pas dépasser 0,000 3 mm pour la surface d’essai et 0,000 8 mm pour la
a
face inférieure. La longueur d’échantillonnage est l = 0,8 mm (voir ISO 4287:1997, 3.1.9).
3.6 Afin de vérifier qu’il n’a pas été enlevé ultérieurement de matière sur le bloc de référence, l’épaisseur
au moment de l’étalonnage, arrondie à 0,1 mm près, doit être marquée sur celui-ci ou une marque
d’identification doit être apposée sur la surface d’essai [voir 8.1 e)].
4 Machine d’étalonnage et pénétrateur d’étalonnage
4.1 Généralités
4.1.1 Les étalonnages et les vérifications des machines d’étalonnage et des pénétrateurs d’étalonnage
Rockwell doivent être réalisés à une température de (23 ± 5) °C.
4.1.2 Les instruments utilisés pour l’étalonnage doivent pouvoir être raccordés aux étalons nationaux.
4.2 Machine d’étalonnage
4.2.1 Outre le respect des prescriptions générales spécifiées à l’Article 3 de l’ISO 6508-2:2015, la
machine d’étalonnage doit également satisfaire aux prescriptions données aux 4.2.2, 4.2.3, 4.2.4, 4.2.5 et
4.2.6.
4.2.2 La machine doit faire l’objet d’une vérification directe à intervalles ne dépassant pas 12 mois. La
vérification directe comporte l’étalonnage et la vérification des éléments suivants:
a) force d’essai;
b) système de mesure;
c) cycle d’essai; si cela n’est pas possible, au moins le comportement force en fonction du temps.
4.2.3 La force d’essai doit être mesurée au moyen d’un instrument élastique de mesure de force
(conforme à l’ISO 376), de classe 0,5 ou meilleure et étalonné pour la réversibilité ou par une autre
méthode ayant la même exactitude ou une exactitude meilleure.
4.2.4 Chaque force d’essai doit être mesurée et doit être en accord avec la force d’essai préliminaire
nominale, F , à ± 0,2 % près, et la force d’essai totale nominale, F, à ± 0,1 % près.
4.2.5 Le système de mesure doit avoir une résolution de ± 0,000 1 mm et une incertitude étendue
maximale de 0,000 2 mm, lorsqu’elle est calculée avec un niveau de confiance de 95 %, sur son intervalle
de travail.
4.2.6 Le cycle d’essai doit être fixé avec une incertitude inférieure à ± 0,5 s et doit être conforme au
cycle d’essai de l’Article 5.
4.3 Pénétrateur diamant pour étalonnage
4.3.1 La forme géométrique et les performances des pénétrateurs diamant pour étalonnage doivent être
étalonnées comme défini ci-après. La vérification directe de la forme géométrique doit être réalisée avant
la première utilisation et à une fréquence non supérieure à cinq ans. La vérification des performances du
pénétrateur, telle que spécifiée au 4.3.3, doit être réalisée avant la première utilisation et à une fréquence
non supérieure à 12 mois.
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4.3.2 Le pénétrateur diamant doit être mesuré dans au moins huit sections planes axiales individuelles,
équidistantes les unes des autres (par exemple, les huit sections transversales seront espacées
approximativement de 22,5° à 0°, 22,5°, 45°, 67,5°, 90°, 112,5°, 135°, 157,5°), et doivent satisfaire aux
prescriptions suivantes:
a) L’angle du cône doit être mesuré de manière adjacente au raccordement. Le cône en diamant doit
présenter un angle moyen au sommet de (120 ± 0,1)°. Dans chaque section axiale de mesure, l’angle
au sommet doit être (120 ± 0,17)°.
b) L’écart moyen de rectitude de la génératrice du cône en diamant, dans la zone adjacente au
raccordement, ne doit pas dépasser 0,000 5 mm sur une longueur minimale de 0,4 mm. Dans chaque
section de mesure, l’écart ne doit pas dépasser 0,000 7 mm.
c) Le rayon de la pointe sphérique du diamant doit être mesuré de manière adjacente au raccordement.
La pointe doit présenter un rayon moyen de (0,200 ± 0,005) mm. Dans chaque section de mesure, le
rayon doit se situer dans l’intervalle (0,2 ± 0,007) mm et des écarts locaux ne doivent pas dépasser
0,002 mm.
NOTE La pointe du pénétrateur en diamant n’est, communément, pas vraiment sphérique, mais son
rayon varie souvent sur sa surface. En fonction de l’orientation cristallographique de la pierre de diamant par
rapport à l’axe du pénétrateur, le diamant a tendance à se polir de manière préférentielle vers l’extérieur, de
façon plus aisée ou avec plus de difficulté au niveau de la pointe, produisant une surface plane ou pointue qui
s’accroît dans la région de l’axe central du pénétrateur. La sphéricité de la pointe en diamant peut être mieux
évaluée en procédant aux mesures dans des fenêtres de mesurage multiples de largeur variable. La fenêtre de
mesurage serait reliée aux largeurs mesurées le long d’une ligne perpendiculaire à l’axe du pénétrateur. Par
exemple, les dimensions suivantes de fenêtre peuvent être évaluées:
— à ± 80 µm de l’axe du pénétrateur;
— à ± 60 µm de l’axe du pénétrateur;
— à ± 40 µm de l’axe du pénétrateur.
d) Les surfaces du cône et la pointe sphérique doivent se raccorder de manière tangentielle et régulière.
L’emplacement où la pointe sphérique et le cône de diamant se raccordent, variera en fonction des
valeurs du rayon de la pointe et de l’angle du cône. Idéalement pour une géométrie parfaite de
pénétrateur, le point de raccordement est situé à 100 µm de l’axe du pénétrateur, mesuré le long
d’une ligne perpendiculaire à l’axe du pénétrateur. Pour éviter d’inclure la zone de raccordement
dans le mesurage du rayon de la pointe et de l’angle du cône, il convient d’ignorer la partie de la
surface du diamant comprise entre 90 µm et 110 µm.
e) L’inclinaison de l’a xe du cône du diamant par rappor t à l’a xe du por te-pénét rateur ( per pendic ulairement
à la surface d’appui) doit être d’au plus 0,3°.
4.3.3 Les performances des pénétrateurs diamant pour étalonnage doivent être vérifiées en réalisant des
essais de comparaison avec un(des) pénétrateur(s) diamant de référence qui satisfont aux prescriptions
de l’Annexe C. Les pénétrateurs diamant pour étalonnage peuvent être vérifiés pour une utilisation pour
des échelles diamant Rockwell normale ou superficielle ou les deux. Les blocs d’essai utilisés pour les
essais de comparaison doivent satisfaire les prescriptions de l’Article 3 et être étalonnés aux niveaux de
dureté donnés dans le Tableau 1, le Tableau 2, le Tableau 3 ou le Tableau 4, en fonction des échelles pour
lesquelles le pénétrateur est vérifié. Les essais doivent être réalisés conformément à l’ISO 6508-1:2015.
NOTE Les niveaux de dureté alternatifs donnés dans le Tableau 2 sont donnés pour s’adapter à des pénétrateurs
étalonnés selon d’autres Normes internationales. On pense que des étalonnages réalisés conformément au Tableau
1 ou au Tableau 2 conduiront à des résultats équivalents.
Pour chaque bloc, la valeur moyenne de dureté des trois empreintes réalisées au moyen du pénétrateur
diamant pour étalonnage à vérifier ne doit pas différer de la valeur moyenne de dureté de trois empreintes
obtenue avec un pénétrateur diamant de référence de plus de ± 0,4 unité Rockwell. Il convient que les
empreintes réalisées avec le pénétrateur diamant pour étalonnage à vérifier et pénétrateur diamant de
référence soient adjacentes.
Tableau 1 — Niveaux de dureté pour des pénétrateurs à utiliser pour étalonner des blocs d’essai
pour échelles Rockwell normale et superficielle (A, C, D et N)
Dureté nomi-
Echelle Intervalles
nale
HRC 23 20 à 26
HRC 55 52 à 58
HR45N 43 40 à 46
HR15N 91 88 à 94
Tableau 2 — Niveaux de dureté alternatifs pour des pénétrateurs à utiliser pour étalonner des
blocs d’essai pour échelles Rockwell normale et superficielle (A, C, D et N)
Dureté nomi-
Echelle Intervalles
nale
HRC 25 22 à 28
HRC 63 60 à 65
HR30N 64 60 à 69
HR15N 91 88 à 94
Tableau 3 — Niveaux de dureté pour des pénétrateurs à utiliser pour étalonner des blocs d’essai
pour échelles Rockwell normale seulement (A, C et D)
Dureté nomi-
Echelle Intervalles
nale
HRC 25 22 à 28
HRC 45 42 à 50
HRC 63 60 à 65
HRA 81 78 à 84
Tableau 4 — Niveaux de dureté pour des pénétrateurs à utiliser pour étalonner des blocs d’essai
pour échelles Rockwell superficielle seulement (N)
Dureté nomi-
Echelle Intervalles
nale
HR15N 91 88 à 94
HR30N 64 60 à 69
HR30N 46 42 à 50
HR45N 25 22 à 29
4.4 Pénétrateur à bille pour étalonnage
4.4.1 La bille en composite de carbure de tungstène pour étalonnage doit être remplacée à une
fréquence ne dépassant pas 12 mois.
4.4.2 Les billes en composite de carbure de tungstène pour étalonnage doivent satisfaire aux
prescriptions de l’ISO 6508-2:2015, avec l’exception des tolérances suivantes pour le diamètre de la bille:
— ± 0,002 mm pour la bille de diamètre 1,587 5 mm;
— ± 0,003 mm pour la bille de diamètre 3,175 mm.
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5 Mode opératoire d’étalonnage
5.1 Les blocs de référence doivent être étalonnés sur une machine d’étalonnage comme décrit dans
l’Article 4, à une température de (23 ± 5) °C, en suivant le mode opératoire général décrit dans l’ISO 6508-
1:2015.
Durant l’étalonnage, il convient que la température ne varie pas plus de 1 °C.
5.2 La vitesse du pénétrateur ne doit pas dépasser 1 mm/s lorsqu’il entre en contact avec la surface.
Il convient que la vitesse du pénétrateur ne dépasse 0,3 mm/s pour des systèmes non amortis lorsqu’il
entre en contact avec la surface.
5.4 Placer le pénétrateur au contact de la surface d’essai et appliquer la force d’essai prélimina
...