ISO 8251:2011

NORME ISO
INTERNATIONALE 8251
Deuxième édition
2011-02-01
Anodisation de l'aluminium et de ses
alliages — Détermination de la résistance
à l'abrasion des couches d'oxyde
anodiques
Anodizing of aluminium and its alloys — Measurement of abrasion
resistance of anodic oxidation coatings

Numéro de référence
©
ISO 2011
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Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction.v
1 Domaine d'application .1
2 Références normatives.1
3 Termes et définitions .1
4 Caractéristiques des essais d'abrasion.2
4.1 Essai d'usure à la roue abrasive.2
4.2 Essai au jet abrasif.2
4.3 Essai d'abrasion par chute de sable .2
5 Essai d'usure à la roue abrasive.3
5.1 Principe .3
5.2 Appareillage .3
5.3 Mode opératoire.4
5.4 Calcul des résultats.6
6 Essai au jet abrasif.9
6.1 Principe .9
6.2 Appareillage .9
6.3 Mode opératoire.10
6.4 Calcul des résultats.11
7 Essai d'abrasion par chute de sable .12
7.1 Principe .12
7.2 Appareillage .13
7.3 Échantillon pour essai .13
7.4 Environnement d'essai .13
7.5 Conditions d'essai.13
7.6 Mode opératoire.14
7.7 Expression des résultats.15
8 Rapport d'essai.15
Annexe A (normative) Préparation de l'échantillon normalisé .17
Annexe B (informative) Étude en profondeur de la résistance à l'abrasion .19
Annexe C (informative) Conception de l'appareil d'essai d'usure à la roue abrasive .23
Annexe D (informative) Conception de l'appareil d'essai au jet abrasif.24
Annexe E (informative) Conception de l'appareil d'essai d'abrasion par chute de sable .28
Bibliographie.29

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 (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
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.
L'ISO 8251 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 79, Métaux légers et leurs alliages, sous-comité
SC 2, Couches organiques et couches d'oxydation anodique sur l'aluminium.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 8251:1987) ainsi que l'ISO 8252:1987,
qui ont fait l'objet d'une révision technique.
Par rapport à la première édition, les principales modifications sont les suivantes:
a) l'introduction de l'essai précédemment décrit dans l'ISO 8252:1987;
b) l'introduction de l'essai par chute de sable;
c) l'application des méthodes de revêtement pour des couches produites par anodisation dure a été
déplacée dans l'ISO 10074:2010.

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Introduction
La résistance à l'abrasion des couches d'oxyde anodiques est une propriété importante. Vu qu'elle dépend de
la composition du métal, de l'épaisseur de la couche ainsi que des conditions d'anodisation et de colmatage,
elle peut donner des renseignements intéressants sur la qualité d'un revêtement, sa résistance potentielle à
l'érosion ou à l'usure et ses propriétés en service. Par exemple, les effets d'une température d'anodisation
anormalement élevée, susceptible de provoquer une détérioration en service par farinage des couches
superficielles, peut être facilement détectée par un essai de résistance à l'usure par abrasion.

NORME INTERNATIONALE ISO 8251:2011(F)

Anodisation de l'aluminium et de ses alliages — Détermination
de la résistance à l'abrasion des couches d'oxyde anodiques
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale spécifie les trois méthodes d'essai suivantes:
a) méthode d'essai d'usure à la roue abrasive, qui détermine la résistance à l'usure et de l'indice d'usure
de couches anodiques formées sur des échantillons plats d'aluminium ou d'un de ses alliages;
b) méthode d'essai au jet abrasif, qui compare la résistance à l'abrasion de couches anodiques formées
sur l'aluminium ou l'un de ses alliages avec celle d'un échantillon normalisé ou, en variante, celle d'un
échantillon de référence, à l'aide d'un jet de particules abrasives;
c) méthode d'abrasion par chute de sable, qui détermine la résistance à l'abrasion par chute de sable
appliquée à des couches anodiques minces.
L'application de ces méthodes à des couches produites par anodisation dure est décrite dans l'ISO 10074.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application 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 565:1990, Tamis de contrôle — Tissus métalliques, tôles métalliques perforées et feuilles
électroformées — Dimensions nominales des ouvertures
ISO 2360:2003, Revêtements non conducteurs sur matériaux de base non magnétiques conducteurs de
l'électricité — Mesurage de l'épaisseur de revêtement — Méthode par courants de Foucault sensible aux
variations d'amplitude
ISO 6344-1, Abrasifs appliqués — Granulométrie — Partie 1: Contrôle de la distribution granulométrique
ISO 8486-1:1996, Abrasifs agglomérés — Détermination et désignation de la distribution granulométrique —
Partie 1: Macrograins F4 à F220
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s'appliquent.
3.1
échantillon pour essai
échantillon sur lequel l'essai doit être effectué
3.2
échantillon normalisé
échantillon pour essai produit conformément aux conditions spécifiées dans l'Annexe A
3.3
échantillon de référence
échantillon pour essai produit dans des conditions convenues entre l'anodiseur et l'acheteur
3.4
double course
ds
mouvement complet de va-et-vient exécuté par la roue abrasive
4 Caractéristiques des essais d'abrasion
Il existe trois sortes d'essais d'abrasion: essai d'usure à la roue abrasive, essai au jet abrasif et essai
d'abrasion par chute de sable.
4.1 Essai d'usure à la roue abrasive
Détermination de la résistance à l'abrasion par le mouvement d'un papier abrasif sous une pression spécifiée
sur un échantillon pour essai. La méthode décrite permet de déterminer la résistance à l'usure ou l'indice
d'usure des couches d'oxyde au niveau de la surface ou sur toute l'épaisseur du revêtement anodique ou bien
de n'importe quelle zone intermédiaire choisie. Dans la plupart des cas, l'indice d'usure (voir 5.4.3) ou l'indice
d'usure en masse (voir 5.4.4) est la caractéristique la plus pertinente à déterminer.
La méthode est applicable à toutes les couches d'oxyde anodiques d'épaisseur supérieure à 5 μm formées
sur des échantillons plats en aluminium ou ses alliages.
Cette méthode n'est pas applicable à des échantillons concaves ou convexes; ceux-ci peuvent être examinés
par la méthode au jet abrasif qui donne une valeur moyenne de la résistance à l'abrasion du revêtement
(voir 4.2 et Article 6).
NOTE Des dimensions minimales de 50 mm × 50 mm sont normalement requises pour les échantillons pour essai.
4.2 Essai au jet abrasif
Détermination de la résistance à l'abrasion par l'impact de particules abrasives projetées sur l'échantillon pour
essai. La résistance spécifique moyenne à l'abrasion des couches anodiques peut être déterminée.
NOTE 1 Des lots différents du même abrasif peuvent donner des résultats différents; c'est la raison pour laquelle cet
essai est un essai comparatif.
NOTE 2 L'emploi d'un jet abrasif convenablement conçu et d'appareils à petit palpeur pour mesurer les épaisseurs de
revêtements permet d'effectuer une étude en profondeur qui indique la façon dont la résistance à l'abrasion varie sur
l'épaisseur du revêtement (voir l'Annexe B). Toutefois, cette propriété est mesurée de préférence par la méthode d'essai à
la roue abrasive.
La méthode décrite est applicable à toutes les couches anodiques formées sur l'aluminium ou ses alliages,
d'épaisseur supérieure à 5 μm. Elle convient tout particulièrement aux surfaces qui ne sont pas planes.
Lorsque les surfaces d'essai sont planes, il est préférable d'utiliser la méthode d'essai à la roue abrasive. Les
articles de production courante peuvent être soumis à essai sans découpage préalable si l'appareil peut les
loger.
NOTE 3 Cette méthode convient particulièrement bien aux petits échantillons pour essai car la surface d'essai
nécessaire n'a que 2 mm environ de diamètre.
4.3 Essai d'abrasion par chute de sable
Détermination de la résistance à l'abrasion par l'impact de particules abrasives tombant librement sur des
couches d'oxyde anodiques.
La méthode décrite est applicable aux couches d'oxyde anodiques minces.
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5 Essai d'usure à la roue abrasive
5.1 Principe
Les couches d'oxyde anodiques formées sur l'échantillon pour essai sont usées par frottement, dans des
conditions déterminées, par une bande de papier au carbure de silicium fixée à la périphérie d'une roue
animée d'un mouvement de va-et-vient. Après chaque double course, la roue tourne d'un angle de faible
valeur pour amener une partie non usée de la bande abrasive au contact de la surface d'essai. La diminution
d'épaisseur de la couche anodique ou de masse ainsi obtenue permet de calculer la résistance à l'usure ou
l'indice d'usure. Ce résultat est comparé à celui obtenu sur un échantillon normalisé préparé à cet effet (voir
l'Annexe A) ou sur un échantillon de référence (voir 3.3).
Cette méthode nécessite normalement l'utilisation d'un appareil de mesure à courants de Foucault dont le
palpeur a un diamètre inférieur à 12 mm. Si l'on ne dispose pas d'un tel appareil, il convient d'utiliser la
méthode par perte de masse.
NOTE Une représentation complète des caractéristiques d'usure des couches d'oxyde anodiques peut être obtenue
par abrasion progressive de la surface d'essai jusqu'à apparition du métal de base, puis par construction d'une courbe
représentant l'épaisseur de revêtement enlevée par rapport au nombre de doubles courses utilisé. C'est ce que l'on
appelle l'étude en profondeur des couches d'oxyde anodiques (voir l'Annexe B).
Il convient de réaliser l'essai à température ambiante et à une humidité relative inférieure à 65 %.
5.2 Appareillage
5.2.1 Appareil d'essai d'usure à roue abrasive
L'appareil d'essai se compose d'un dispositif de serrage ou d'une plaque de compression permettant de
maintenir l'échantillon pour essai (voir 5.3.2) dans une position horizontale et rigide, et d'une roue de 50 mm
de diamètre, recouverte sur sa circonférence extérieure d'une bande de papier au carbure de silicium de
12 mm de largeur (voir 5.2.2). La force de maintien en contact de la roue sur la surface d'essai doit pouvoir
varier de zéro à au moins 4,9 N, avec une précision de ±0,05 N. L'action abrasive est produite soit par le
déplacement horizontal de la roue sur une longueur de 30 mm, parallèlement à la surface d'essai, soit par le
déplacement de l'échantillon sur la roue fixe. Un appareil type est illustré à la Figure C.1.
Après chaque double course, l'orientation de la roue est modifiée d'un angle de faible valeur pour amener une
portion neuve de papier au carbure de silicium au contact de la surface avant de procéder à la double course
suivante. L'angle de rotation est tel que, après 400 ds, la roue aura effectué un tour complet. À ce stade, la
bande de papier au carbure de silicium doit être changée. La vitesse relative de mouvement doit être de
(40 ± 2) ds par minute. Le nombre de doubles courses peut être enregistré à l'aide d'un compteur et il est
normalement prévu que l'appareil s'arrête automatiquement dès que le nombre prédéfini de doubles courses
est atteint (400 ds maximum). La surface d'essai doit rester exempte de poudre ou de débris d'abrasion
pendant toute la durée de l'essai.
5.2.2 Bande abrasive
La bande abrasive est une bande de papier au carbure de silicium P320 (conformément à l'ISO 6344-1) de
12 mm de largeur. Elle doit être d'une longueur suffisante pour envelopper la roue abrasive sans
recouvrement. Elle doit être collée ou fixée par des moyens mécaniques.
NOTE Le papier P320 est de qualité 45 μm (320 mesh).
5.2.3 Appareil de mesure à courants de Foucault
Un appareil de mesure à courants de Foucault ayant un palpeur de diamètre approprié est décrit dans
l'ISO 2360.
5.3 Mode opératoire
5.3.1 Échantillon normalisé
Préparer l'échantillon normalisé selon la méthode spécifiée dans l'Annexe A.
5.3.2 Échantillon pour essai
Découper, dans l'article à soumettre à essai, un échantillon pour essai de dimensions convenables, sans
endommager la surface d'essai.
Des dimensions de 50 mm × 50 mm sont généralement requises pour l'essai.
5.3.3 Étalonnage de l'appareil
5.3.3.1 Choisir et repérer la surface à user sur l'échantillon normalisé (voir 5.3.1). Mesurer avec précision
l'épaisseur de la couche anodique en au moins trois points de la surface d'essai à l'aide de l'appareil de
mesure à courants de Foucault (voir 5.2.3) conformément à la méthode spécifiée dans l'ISO 2360 et calculer
une valeur d'épaisseur moyenne (d ).
5.3.3.2 Fixer l'échantillon normalisé en position dans l'appareil (voir 5.2.1).
5.3.3.3 Placer une bande neuve de papier au carbure de silicium (voir 5.2.2) sur le pourtour de la roue
abrasive. Régler la roue abrasive conformément aux instructions du fabricant de façon à obtenir une abrasion
uniforme sur toute la largeur de la surface d'essai. Régler la force exercée entre la roue et la surface d'essai à
(3,9 ± 0,1) N.
5.3.3.4 Laisser l'appareil effectuer 400 ds ou un nombre adéquat de doubles courses correspondant à
l'épaisseur de la couche et au type d'alliages d'aluminium. Maintenir uniforme l'action abrasive en suivant les
instructions du fabricant concernant le réglage et l'alignement de la roue abrasive. Éliminer en continu les
débris d'abrasion par aspiration, soufflage ou essuyage fréquent à la brosse fine.
5.3.3.5 Enlever l'échantillon normalisé de l'appareil, l'essuyer soigneusement pour éliminer toute trace
d'oxyde libre et déterminer l'épaisseur moyenne de la couche subsistant sur la surface d'essai (d ) à l'aide de
l'appareil de mesure à courants de Foucault conformément à 5.3.3.1.
Il est possible qu'une longueur de 3 mm située à l'extrémité de la surface d'essai ait subi une usure excessive
due à la rotation continue de la roue à cet endroit; il convient de ne pas tenir compte de cette surface lors des
mesurages d'épaisseur.
5.3.3.6 Effectuer au moins deux autres mesurages sur l'échantillon normalisé sur des surfaces d'essai ne
se chevauchant pas, en appliquant le mode opératoire spécifié de 5.3.3.1 à 5.3.3.5.
5.3.3.7 Calculer le taux d'usure de l'échantillon normalisé (voir 5.4.3) à partir de la moyenne des
déterminations.
5.3.4 Détermination
Prendre l'échantillon pour essai (voir 5.3.2) et appliquer le mode opératoire spécifié de 5.3.3.1 à 5.3.3.6 en
utilisant des bandes abrasives provenant du même lot que celles utilisées pour l'étalonnage. Si l'échantillon
pour essai n'est pas rigide, le coller fermement sur une tôle métallique rigide et plane à l'aide d'un adhésif
avant d'effectuer la détermination.
Calculer le taux d'usure de l'échantillon pour essai et, à partir des taux d'usure de l'échantillon normalisé et de
l'échantillon pour essai, calculer l'indice d'usure conformément à 5.4.3.
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5.3.5 Utilisation d'un échantillon de référence
5.3.5.1 Généralités
En raison de la résistance relativement élevée à l'abrasion des échantillons formés par anodisation
autocolorante, l'essai de ces finitions nécessite normalement l'utilisation d'un échantillon de référence produit
par le même procédé (voir 3.3), selon une méthode d'essai d'usure comparée (voir 5.3.6).
5.3.5.2 Détermination initiale
Effectuer une détermination initiale conformément à 5.3.4. Si la diminution d'épaisseur de la surface d'essai
est inférieure à 3 μm, régler les conditions de frottement en augmentant la force exercée par la roue sur la
surface d'essai de l'échantillon ou en utilisant un papier au carbure de silicium de qualité plus grossière. Il est
également possible d'augmenter le nombre de doubles courses.
À moins de réaliser une étude en profondeur (voir l'Annexe B), il convient d'ajuster les conditions de
frottement de manière à obtenir une diminution d'épaisseur de revêtement de (5 ± 3) μm après 400 ds. Si la
perte de masse est à déterminer, il faut alors connaître l'équivalent en masse d'une épaisseur de revêtement
de (5 ± 3) μm. Pour cela, il est nécessaire de supposer une masse volumique ou de l'estimer au moyen de
l'ISO 2106.
5.3.5.3 Détermination
Déterminer la diminution de l'épaisseur ou la perte de masse de l'échantillon pour essai et celle de
l'échantillon de référence dans les conditions établies en 5.3.5.2, en appliquant le mode opératoire spécifié en
5.3.6.
Calculer le taux d'usure comparée conformément à 5.4.5, ou le taux d'usure comparée en masse
conformément à 5.4.6, selon le cas approprié.
5.3.6 Essai d'usure comparée
5.3.6.1 Généralités
Il est possible de comparer l'abrasion de l'échantillon pour essai (voir 5.3.2) avec celle d'un échantillon de
référence (voir 3.3) ou avec celle de l'échantillon normalisé (voir 3.2). On peut ainsi déterminer soit la perte
comparée d'épaisseur, soit la perte comparée de masse. Le taux d'usure comparée est exprimé en
pourcentage du taux d'usure de l'échantillon de référence.
5.3.6.2 Perte comparée d'épaisseur
Déterminer la diminution de l'épaisseur de l'échantillon pour essai et celle de l'échantillon de référence en
appliquant le mode opératoire spécifié en 5.3.4.
Calculer le taux d'usure comparée conformément à 5.4.5.
5.3.6.3 Perte comparée de masse
5.3.6.3.1 Choisir et repérer la surface à user sur l'échantillon pour essai. Peser l'échantillon pour essai à
0,1 mg près (m ). Procéder comme spécifié de 5.3.3.2 à 5.3.3.4.
5.3.6.3.2 Enlever l'échantillon pour essai de l'appareil, l'essuyer pour éliminer toute trace d'oxyde libre et
peser à 0,1 mg près (m ).
Effectuer au moins deux autres déterminations sur l'échantillon pour essai sur des surfaces d'essai ne se
chevauchant pas.
NOTE Des revêtements anodiques fraîchement mis à nu peuvent augmenter de masse par absorption de vapeur
d'eau. Plusieurs essais sur une même plaque peuvent donc être sujets à erreur suivant les variations du taux d'humidité
atmosphérique.
5.3.6.3.3 Répéter les opérations spécifiées en 5.3.6.3.1 et 5.3.6.3.2 sur l'échantillon de référence. Calculer
le taux de perte comparée en masse conformément à 5.4.6.
5.4 Calcul des résultats
Le calcul des résultats doit être sélectionné parmi ce qui suit.
5.4.1 Résistance à l'usure
Calculer la résistance à l'usure, WR, exprimée en nombre de doubles courses par micromètre, à l'aide de
l'Équation (1):
WR= (1)
dd−
où
d est l'épaisseur moyenne, en micromètres, avant abrasion (voir 5.3.3.1);

d est l'épaisseur moyenne, en micromètres, après abrasion de 400 ds (voir 5.3.3.5).
5.4.2 Coefficient de résistance à l'usure
Calculer le coefficient de résistance à l'usure, WRC, à l'aide de l'Équation (2):
WR dd−
t1s 2s
WRC== (2)
WR dd−
s1t 2t
où
WR est la résistance à l'usure, en doubles courses par micromètre, de l'échantillon pour essai;
t
WR est la résistance à l'usure, en doubles courses par micromètre, de l'échantillon normalisé;
s
d est l'épaisseur moyenne, en micromètres, de l'échantillon normalisé avant abrasion (voir 5.3.3.1);
1s
d est l'épaisseur moyenne, en micromètres, de l'échantillon normalisé après abrasion de 400 ds
2s
(voir 5.3.3.5);
d est l'épaisseur moyenne, en micromètres, de l'échantillon pour essai avant abrasion (voir 5.3.3.1);
1t
d est l'épaisseur moyenne, en micromètres, de l'échantillon pour essai après abrasion de 400 ds
2t
(voir 5.3.3.5).
NOTE Le coefficient de résistance à l'usure est l'inverse de l'indice d'usure et constitue une mesure de la résistance
à l'usure par abrasion. Le coefficient de résistance à l'usure d'un échantillon normalisé est égal à 1. Des valeurs
supérieures à 1 indiquent un degré d'usure inférieur à celui de l'échantillon normalisé. Des valeurs inférieures à 1
indiquent un degré d'usure supérieur à celui de l'échantillon normalisé.
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5.4.3 Indice d'usure
Calculer l'indice d'usure, WI, à l'aide de l'Équation (3):
Wd −d
t1t 2t
WI== (3)
Wd −d
s1s 2s
où
W est le taux d'usure de l'échantillon pour essai, en micromètres par 100 ds;
t
dd−
1t 2t
W =
t
d et d sont tels que définis en 5.4.2.
1t 2t
W est le taux d'usure de l'échantillon normalisé, en micromètres par 100 ds;
s
dd−
1s 2s
W =
s
d et d sont tels que définis en 5.4.2.
1s 2s
NOTE L'indice d'usure est un rapport; il est donc sans dimension. C'est une indication du taux relatif d'usure et
correspond à l'inverse du coefficient de résistance à l'usure. L'indice d'usure d'un échantillon normalisé est égal à 1. Des
valeurs supérieures à 1 indiquent un degré d'usure supérieur à celui de l'échantillon normalisé. Des valeurs inférieures à 1
indiquent un degré d'usure inférieur à celui de l'échantillon normalisé.
5.4.4 Indice d'usure en masse
Calculer l'indice d'usure en masse, MWI, à l'aide de l'Équation (4):
MW mm−
t1t 2t
MWI== (4)
MW mm−
s1s 2s
où
MW est l'indice d'usure en masse de l'échantillon pour essai;
t
MW est l'indice d'usure en masse de l'échantillon normalisé;
s
m est la masse moyenne, en milligrammes, de l'échantillon pour essai avant abrasion
1t
(voir 5.3.6.3.1);
m est la masse moyenne, en milligrammes, de l'échantillon pour essai après abrasion de 400 ds
2t
(voir 5.3.6.3.2);
m est la masse moyenne, en milligrammes, de l'échantillon normalisé avant abrasion

1s
(voir 5.3.6.3.1);
m est la masse moyenne, en milligrammes, de l'échantillon normalisé après abrasion de 400 ds
2s
(voir 5.3.6.3.2).
NOTE L'indice d'usure en masse est un rapport; il est donc sans dimension. C'est une indication du taux relatif
d'usure. L'indice d'usure en masse d'un échantillon normalisé est égal à 1. Des valeurs supérieures à 1 indiquent un degré
d'usure supérieur à celui de l'échantillon normalisé. Des valeurs inférieures à 1 indiquent un degré d'usure inférieur à celui
de l'échantillon normalisé.
5.4.5 Taux d'usure comparée
Calculer le taux d'usure comparée, CWR, exprimé en pourcentage, à l'aide de l'Équation (5):
Wd −d
r1r2r
CWR=×100= ×100 (5)
Wd −d
t1t2t
où
W est le taux d'usure de l'échantillon de référence, en micromètres par 100 ds;
r
dd−
1r 2r
W = ;
r
d est l'épaisseur moyenne, en micromètres, de l'échantillon de référence avant abrasion;
1r
d est l'épaisseur moyenne, en micromètres, de l'échantillon de référence après abrasion de 400 ds;
2r
W est le taux d'usure de l'échantillon pour essai, en micromètres par 100 ds;
t
dd−
1t 2 t
W = ;
t
d et d sont tels que définis en 5.4.2.
1t 2t
5.4.6 Taux d'usure comparée en masse
Calculer le taux d'usure comparée en masse, CWR , exprimé en pourcentage, à l'aide de l'Équation (6):
m
MW mm−
r1r2r
CWR=×100= ×100 (6)
m
MW mm−
t1t2t
où
MW est le taux d'usure comparée en masse de l'échantillon de référence, en micromètres par 100 ds;
r
mm−
1r 2r
MW = ;
r
m est la masse moyenne, en milligrammes, de l'échantillon de référence avant abrasion
1r
(voir 5.3.6.3.1);
m est la masse moyenne, en milligrammes, de l'échantillon de référence après abrasion de 400 ds
2r
(voir 5.3.6.3.2);
MW est le taux d'usure comparée en masse de l'échantillon pour essai, en micromètres par 100 ds;

t
mm−
1t 2t
MW = ;
t
m et m sont telles que définies en 5.4.4.
1t 2t
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6 Essai au jet abrasif
6.1 Principe
Des particules de carbure de silicium sec sont projetées, dans des conditions soigneusement contrôlées,
dans un flux d'air sec ou de gaz inerte dirigé sur une petite partie de la surface soumise à essai. L'essai se
poursuit jusqu'à l'apparition du métal de base, après quoi la résistance à l'abrasion du revêtement est calculée
à partir soit du temps écoulé, soit de la masse de carbure de silicium utilisé. Le résultat est comparé à celui
obtenu sur un échantillon normalisé (voir l'Annexe A) ou sur un échantillon de référence (voir 3.3).
6.2 Appareillage
6.2.1 Appareil pour essai au jet abrasif
L'appareil pour essai au jet abrasif est illustré aux Figures D.1 à D.3.
6.2.1.1 Dispositif de projection du jet abrasif, composé essentiellement de deux tubes coaxiaux en
verre ou en métal fixés de façon rigide. Le tube extérieur est raccordé à une arrivée d'air comprimé ou de gaz
inerte propre et sec, dont le débit peut être régulé avec précision. Les particules abrasives sèches arrivent
dans le tube intérieur, à la sortie duquel elles se mélangent au jet d'air pour donner un jet abrasif qui est dirigé
sur l'échantillon pour essai.
La conception du dispositif de projection du jet abrasif n'est soumise à aucune restriction, si ce n'est qu'il doit
donner des résultats reproductibles lors d'essais successifs et permettre la réalisation de mesurages
cohérents.
NOTE Un certain nombre de modèles satisfaisants de dispositifs à jet a été construit, mais il s'est avéré difficile dans
la pratique d'en fabriquer une série qui donne des résultats identiques ou qui ne soit pas soumise à une dérive ou à des
variations. Les modèles qui ont donné des résultats satisfaisants sont présentés dans l'Annexe D.
6.2.1.2 Support d'échantillon pour essai, comprenant un plan incliné sur lequel l'échantillon pour essai
est fixé solidement et de façon rigide, de sorte que l'angle entre le plan de la zone d'essai et la direction du jet
soit compris entre 45° et 55°. Le jet est normalement vertical.
NOTE D.2 décrit un appareillage ayant un angle de 55°, tandis que D.3 décrit une forme d'appareillage différente
dans laquelle l'angle est d'environ 45°. Plus l'angle est grand, moins la zone d'essai est elliptique, plus l'abrasion est
rapide et mieux le terme de l'essai est défini.
6.2.1.3 Alimentation en air ou en gaz inerte, arrivant dans le tube extérieur en provenance d'un
compresseur ou d'une bouteille dont le débit est surveillé avec précision grâce à une soupape de régulation et
à un débitmètre ou à un manomètre situés près de l'appareil. L'air ou le gaz inerte doit être sec ou avoir une
faible humidité constante.
NOTE 1 Il est possible de sécher le gaz en le faisant passer dans un tube contenant du gel de silice. L'air comprimé
passant à travers un réservoir retenant la vapeur d'eau condensée aura une humidité relativement constante et
satisfaisante.
NOTE 2 Les débits dépendent de l'appareil. La pression du gaz peut être de 7,5 kPa à 15 kPa, cette dernière pouvant
produire un débit normal situé entre 40 l/min et 70 l/min. Lorsque le débit a été choisi pour un appareil à jet donné, il
convient de le maintenir, autant que possible, pendant toute la durée de vie de la buse de projection.
6.2.1.4 Trémie, contenant la poudre abrasive et capable de la laisser s'écouler à une vitesse régulière
comprise entre 20 g/min ± 1 g/min et 30 g/min ± 1 g/min.
6.2.2 Abrasif
Particules de carbure de silicium de la qualité recommandée par le fabricant de l'appareil utilisé. Un abrasif
adéquat a une granulométrie de 125 μm: F100 conformément à l'ISO 565:1990 et l'ISO 8486-1:1996.
L'abrasif doit être exempt d'humidité, séché avant usage et passé à travers un tamis grossier (par exemple de
180 μm ou 300 μm d'ouverture nominale) afin d'assurer l'absence de particules ou de fibres de taille
importante qui pourraient compromettre la vitesse d'écoulement de l'abrasif.
L'abrasif séché peut être ré-utilisé jusqu'à 50 fois; après chaque utilisation, il convient que l'abrasif soit séché,
puis passé à travers un tamis grossier et conservé dans un récipient propre et étanche.
NOTE L'humidité a peu d'effet sur le résultat d'essai, mais elle peut avoir un effet notable si la poudre abrasive est
réutilisée sans séchage préalable.
Il convient de réaliser l'essai à température ambiante et à une humidité relative inférieure à 65 %.
6.3 Mode opératoire
6.3.1 Échantillon normalisé
Préparer l'échantillon normalisé en utilisant la méthode spécifiée dans l'Annexe A.
6.3.2 Échantillon pour essai
Découper, dans l'article à soumettre à essai, un échantillon de dimensions convenables, sans endommager la
surface d'essai.
6.3.3 Étalonnage de l'appareil
6.3.3.1 Choisir et repérer, sur l'échantillon normalisé (voir 6.3.1), les surfaces à user. Mesurer avec
précision, sur chaque surface d'essai, l'épaisseur de la couche anodique (d) à l'aide d'un appareil de mesure à
courants de Foucault conformément à la méthode spécifiée dans l'ISO 2360.
6.3.3.2 Fixer l'échantillon normalisé en position dans l'appareil d'essai (voir 6.2.1), en plaçant la surface
d'essai choisie juste au-dessous de l'orifice du jet et à un angle correct par rapport à l'axe de celui-ci.
6.3.3.3 Verser dans la trémie (voir 6.2.1.4) une quantité de carbure de silicium (voir 6.2.2) suffisante pour
l'essai. Si l'on doit déterminer la résistance à l'abrasion en fonction de la masse d'abrasif utilisée, peser la
trémie et son contenu à 1 g près.
6.3.3.4 Régler le débit d'air ou la pression à la valeur spécifiée (ou choisie) (voir 6.2.1.3); cette valeur doit
être maintenue avec précision pendant toute la durée de l'essai ou de la série d'essais.
Il convient d'ajuster le débit d'air ou de gaz de manière à donner une vitesse d'abrasion convenable tant pour
l'échantillon normalisé que pour l'échantillon pour essai. La vitesse ou la pression optimale est normalement
indiquée par le constructeur de l'appareil, mais il peut être nécessaire d'y apporter des modifications pour des
couches anodiques très molles, dures ou minces.
6.3.3.5 Démarrer la projection d'abrasif (voir 6.2.2) et déclencher simultanément un chronomètre.
Pendant toute la durée de l'essai, vérifier que l'abrasif s'écoule librement.
6.3.3.6 Surveiller l'échantillon normalisé et, dès qu'un petit point noir apparaît au centre de la surface
usée et s'élargit rapidement pour atteindre environ 2 mm de diamètre, mettre un terme à l'essai en arrêtant
simultanément le jet abrasif et le chronomètre. Il est recommandé de déterminer le terme de l'essai à l'aide
d'un multimètre pour mesurer la résistance électrique au niveau de la zone usée sur l'échantillon normalisé.
6.3.3.7 Noter la durée de l'essai, en secondes, et si nécessaire peser la trémie et le résidu d'abrasif à 1 g
près.
À partir de ces deux pesées (voir 6.3.3.3 et 6.3.3.7), calculer la masse, en grammes, de carbure de silicium
utilisé pour traverser le revêtement.
Ces résultats donnent l'abrasion, S , sur l'échantillon normalisé, notée en secondes ou en grammes.
s
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6.3.3.8 Effectuer au moins deux autres essais (voir 6.3.3.1 à 6.3.3.7 inclus) sur d'autres parties de
l'échantillon normalisé.
6.3.4 Étalonnage du jet
6.3.4.1 Généralités
Les jets pouvant varier d'un modèle à l'autre et en cours d'essai, il est nécessaire de corriger chaque série de
mesurages par des étalonnages sur un échantillon normalisé du type indiqué en 6.3.3. Cette opération permet
de calculer le facteur de correction du jet abrasif (voir 6.4.1) pour la série de mesurages.
6.3.4.2 Évolution dans le temps des caractéristiques du jet ou de l'abrasif
Pour toute série de mesurages, répéter les opérations spécifiées en 6.3.3 une ou deux fois par jour pour
permettre d'apporter les corrections requises par les modifications dans le temps des caractéristiques du jet
ou de l'abrasif.
6.3.4.3 Changement du jet
En cas de changement du jet, reprendre les opérations spécifiées en 6.3.3 pour tenir compte des
modifications de caractéristiques du jet.
6.3.5 Détermination
Effectuer les opérations spécifiées en 6.3.3 en utilisant l'échantillon pour essai à la place de l'échantillon
normalisé.
6.3.6 Utilisation d'un échantillon de référence
Dans certaines circonstances, par exemple pour un contrôle, il est habituel d'effectuer une comparaison sur
un échantillon de référence et, si cela est requis, le mode opératoire spécifié en 6.3.3 doit être appliqué en
utilisant l'échantillon de référence à la place de l'échantillon normalisé.
6.4 Calcul des résultats
Le calcul des résultats doit être sélectionné parmi ce qui suit.
6.4.1 Facteur de correction du jet abrasif
Calculer le facteur de correction du jet abrasif, K, en micromètres par seconde ou en micromètres par
gramme, à l'aide de l'Équation (7):
d
s
K=×10 (7)
S
s
où
d est l'épaisseur initiale du revêtement (voir 6.3.3.1), en micromètres, de l'échantillon normalisé sur la
s
surface d'essai;
S est l'abrasion, en secondes ou en grammes, de l'échantillon normalisé.

s
Une fois le facteur de correction déterminé sur un jet abrasif utilisé dans un ensemble de conditions spécifiées,
il est indispensable que tous les mesurages obtenus avec ce jet soient multipliés par ce facteur.
6.4.2 Résistance moyenne spécifique à l'abrasion
Calculer la résistance moyenne spécifique à l'abrasion, R, du revêtement en tout point d'essai par rapport à la
valeur obtenue sur un échantillon normalisé, à l'aide de l'Équation (8):
KS
R= (8)
d
où
K est le facteur de correction du jet abrasif (voir 6.4.1);
S est l'abrasion (voir 6.3.3.7), en secondes ou en grammes, de l'échantillon pour essai;
d est l'épaisseur initiale du revêtement, en micromètres, de l'échantillon pour essai sur la surface
d'essai (voir 6.3.3.1).
Les valeurs retenues doivent être la moyenne d'au moins trois déterminations.
NOTE 1 La résistance spécifique moyenne à l'abrasion est un rapport sans dimension. L'échantillon normalisé a une
valeur arbitraire de 10 (voir 6.4.1).
NOTE 2 Les couches d'oxyde anodiques du revêtement peuvent avoir une épaisseur variable et la valeur mesurée est
une propriété moyenne pour l'épaisseur globale du revêtement.
6.4.3 Comparaison avec un échantillon de référence agréé
Si l'appareil d'abrasion au jet est utilisé à des fins de comparaison avec un échantillon de référence agréé,
calculer la résistance relative moyenne spécifique à l'abrasion, R , exprimée en pourcentage, à l'aide de
rel
l'Équation (9):
S d
r
R =× ×100 (9)
rel
dS
r
où
S est l'abrasion, en secondes ou en grammes, de l'échantillon de référence;
r
d est l'épaisseur initiale du revêtement, en micromètres, de l'échantillon de référence sur la surface
r
d'essai;
S et d sont tels que définis en 6.4.2.
La valeur retenue doit être la moyenne d'au moins trois déterminations, tant sur l'échantillon pour essai que
sur l'échantillon de référence.
7 Essai d'abrasion par chute de sable
7.1 Principe
Des particules de carbure de silicium sec tombent sur une petite partie de la surface soumise à essai. L'essai
se poursuit jusqu'à l'apparition du métal de base, après quoi la résistance à l'abrasion du revêtement est
calculée à partir du temps écoulé.
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7.2 Appareillage
7.2.1 Appareillage d'essai d'abrasion par chute de sable
Pour cet essai d'abrasion, l'appareillage d'essai comprend une trémie, un entonnoir, un volet de fermeture et
un tube de guidage. Les éléments de l'appareillage doivent satisfaire aux exigences du Tableau 1; un
exemple d'appareillage d'essai est illustré à la Figure E.1.
Tableau 1 — Exigences relatives à l'appareillage d'essai d'abrasion par chute de sable
Appareillage Exigences
Entonnoir L'entonnoir doit être en verre, avoir une ouverture angulaire de 60°, un diamètre intérieur
de 70 mm à l'extrémité de la trémie, un bec d'une longueur de 50 mm et d'un diamètre
intérieur de 5,0 mm ± 0,4 mm, avec une finition lisse sur la partie inférieure interne de
l'entonnoir et à l'intérieur du bec, et l'entonnoir doit être capable de fournir des particules
abrasives à la vitesse de 320 g/min ± 10 g/min. La vitesse d'écoulement des particules
abrasives doit être contrôlée par le mouvement de montée et de descente d'une barre de
contrôle suspendue au centre de l'entonnoir.
Tube de guidage Le tube de guidage doit avoir une longueur de 970 mm et un diamètre intérieur de 20 mm.
Support d'échantillon Le support d'échantillon doit permettre de fixer un échantillon pour essai à un angle de
45° ± 1° par rapport à la verticale et de régler la distance entre l'extrémité inférieure du
tube de guidage et l'échantillon pour essai à 30 mm ± 2 mm.
7.2.2 Ohmmètre
L'ohmmètre utilisé pour vérifier la surface métallique de base exposée de l'échantillon pour essai doit remplir
les conditions suivantes:
a) l'échelle de 5 000 Ω doit être indiquée avec précision;
b) la pointe de la sonde de contact doit avoir une surface sphérique lisse.
7.2.3 Abrasif
La poudre abrasive doit être constituée de particu
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