ISO 13802:2015

NORME ISO
INTERNATIONALE 13802
Deuxième édition
2015-06-01
Version corrigée
2016-04-01
Plastiques — Vérification des
machines d’essai de choc pendulaire
— Essais de choc Charpy, Izod et de
choc-traction
Plastics — Verification of pendulum impact-testing machines —
Charpy, Izod and tensile impact-testing
Numéro de référence
©
ISO 2015
ISO 13802:2015(F)
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ISO 13802:2015(F)
Sommaire  Page
Avant-propos .v
1  Domaine d’application . 1
2  Références normatives . 1
3  Termes et définitions . 2
4  Instruments de mesure . 4
5  Description d’une machine d’essai de choc pendulaire . 4
5.1 Types de machines d’essai de choc pendulaire . 4
5.2 Éléments constitutifs d’une machine d’essai . 4
5.2.1 Bâti de la machine — la base de la machine et la structure de support
du pendule . . 4
5.2.2 Pendule . . . 5
5.2.3 Enclumes, supports, brides de fixation et/ou portes-éprouvettes . 5
5.2.4 Dispositif indicateur de l’énergie absorbée (par exemple échelle avec
aiguille à frottement ou dispositif indicateur électronique) . 5
6  Mode opératoire de vérification et d’inspection d’une machine d’essai de
choc pendulaire .5
6.1 Certification de la conception de la machine et du fabricant . 5
6.2 La vérification sur site du bâti de la machine doit consister en la détermination
des éléments suivants (voir le Tableau 4) . 6
6.2.1 Installation . 6
6.2.2 Planéité. 6
6.2.3 Jeu axial des paliers du pendule . 6
6.2.4 Jeu radial des paliers du pendule . 6
6.2.5 Mécanisme destiné à maintenir et à libérer le pendule . 6
6.2.6 Position de suspension libre . 6
6.2.7 Contact entre l’éprouvette et l’arête du percuteur (Izod/Charpy) . 7
6.2.8 Énergie potentielle, E .7
6.2.9 Longueur de pendule, L .
P 8
6.2.10 Longueur d’impact, L .
Ι 9
6.2.11 Vitesse du pendule au moment de l’impact, v , . 9
Ι
6.3 Machines d’essai Charpy .10
6.4 Machines d’essai Izod .11
6.4.1 Ligne de contact du percuteur .11
6.4.4 Emplacement de l’éprouvette et du percuteur .12
6.4.5 Côtés du dispositif de serrage .12
6.5 Machines d’essai de choc-traction (voir l’ISO 8256) .12
6.5.1 Brides de fixation de l’éprouvette pour les machines d’essai de choc-traction .12
6.5.2 Brides de fixation utilisées lors des essais de choc-traction .13
6.5.3 Alignement .13
6.5.4 Masse du mors de traction .13
6.6 Dispositif indicateur de l’énergie .13
6.6.1 Types d’échelles .13
6.6.2 La vérification du dispositif indicateur analogique doit consister en les
examens suivants.14
6.6.3 Erreur de l’énergie absorbée indiquée, W sur des dispositifs
i,
indicateurs analogiques .14
6.6.4 La vérification du dispositif indicateur numérique doit garantir que les
exigences suivantes sont satisfaites .15
6.7 Pertes dues au frottement .15
6.7.1 Types de pertes .15
6.7.2 Détermination de la perte due au frottement dans l’aiguille .15
ISO 13802:2015(F)
6.7.3 Détermination des pertes dues à la résistance de l’air et au frottement
dans les paliers du pendule .15
6.7.4 Calcul de la perte totale d’énergie due au frottement . .16
6.7.5 Pertes maximales admissibles dues au frottement.16
7  Fréquence de vérification .18
8  Rapport de vérification .18
Annexe A (normative) Exigences de conception des machines Charpy .20
Annexe B (normative) Exigences de conception des machines Izod .22
Annexe C (normative) Exigences de conception des machines de choc-traction .24
Annexe D (informative) Rapport de la masse du bâti à la masse du pendule .27
Annexe E (informative) Décélération du pendule pendant le choc .30
Annexe F (informative) Plaque de contrôle servant à vérifier les pendules pour les essais
de choc Charpy .32
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ISO 13802:2015(F)
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 responsable de ce document est l’ISO/TC 61, Plastiques, sous-comité SC 2, Propriétés
mécaniques.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 13802:1999), qui a fait l’objet d’une
révision technique. Elle incorpore également le Rectificatif technique ISO 13802:1999/Cor.1:2000.
La présente version corrigée de l’ISO 13802:2015 inclut la correction suivante:
— dans le Tableau 4, la longueur de pendule, L , en m, a été changée de «0,225 à 0,390» à «0,221 à 0,417».
P
NORME INTERNATIONALE  ISO 13802:2015(F)
Plastiques — Vérification des machines d’essai de choc
pendulaire — Essais de choc Charpy, Izod et de choc-
traction
1  Domaine d’application
La présente Norme internationale spécifie la fréquence et les méthodes permettant la vérification
des machines d’essai de choc pendulaire utilisées lors des essais de choc Charpy, des essais de choc
Izod et des essais de choc-traction décrits dans l’ISO 179-1, l’ISO 180 et l’ISO 8256, respectivement.
La vérification des machines d’essai de choc instrumentées est couverte dans la mesure où les
propriétés géométriques et physiques des machines instrumentées sont identiques aux machines non
instrumentées. La vérification force/travail des machines instrumentées n’est pas couverte dans la
présente Norme internationale.
La présente Norme internationale s’applique aux machines d’essai de choc pendulaire de différentes
capacités et/ou conceptions, dont les propriétés géométriques et physiques sont définies dans l’Article 5.
Les méthodes décrites permettent d’effectuer une vérification des propriétés physiques et géométriques
des différentes parties de la machine d’essai. La vérification de certaines propriétés géométriques
est difficile à réaliser une fois que l’appareil est assemblé. Il est donc supposé que la vérification de
ces propriétés incombe au fabricant et que ce dernier doit fournir des plans de référence concernant
l’appareil de façon à permettre une vérification convenable conformément à la présente Norme
internationale.
Ces méthodes sont destinées à être utilisées lorsque la machine est en cours d’installation, qu’elle a été
réparée, déplacée ou qu’elle est soumise à des contrôles périodiques.
Toute machine d’essai de choc pendulaire ayant été contrôlée conformément à la présente Norme
internationale et dont l’évaluation a été satisfaisante, est considérée comme apte à être utilisée
pour soumettre à des essais de choc des éprouvettes non entaillées et des éprouvettes entaillées de
différents types.
L’Annexe A détaille les exigences de conception des machines d’essai Charpy.
L’Annexe B détaille les exigences de conception des machines d’essai Izod.
L’Annexe C détaille les exigences de conception des machines d’essai de choc-traction.
L’Annexe D explique comment calculer le rapport de la masse du bâti à la masse du pendule qui est
requis pour éviter la production d’erreurs dans l’énergie de choc.
L’Annexe E explique la décélération du pendule pendant le choc.
L’Annexe F détaille les exigences de conception d’un type de calibre utilisé pour vérifier l’alignement du
percuteur et de l’enclume/du support pour la machine d’essai Charpy.
2  Références normatives
Les documents ci-après, en tout ou partie, sont des références normatives indispensables à 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 179-1, Plastiques — Détermination de la résistance au choc Charpy — Partie 1: Essai de choc non
instrumenté
ISO 13802:2015(F)
ISO 179-2, Plastiques — Détermination de la résistance au choc Charpy — Partie 2: Essai de choc
instrumenté
ISO 180, Plastiques — Détermination de la résistance au choc Izod
ISO 8256, Plastiques — Détermination de la résistance au choc-traction
3  Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.
3.1
vérification
preuve, obtenue sur la base d’étalons ou de matériaux de référence, que l’étalonnage de l’instrument est
acceptable
3.2
étalonnage
ensemble des opérations permettant d’établir, dans des conditions spécifiées, les rapports existant
entre les valeurs indiquées par un instrument de mesure ou un système de mesurage et les valeurs
correspondant aux étalons appropriés ou à des valeurs connues dérivant des étalons
3.3
période d’oscillation du pendule
Τ
P
période, exprimée en secondes, s, d’une oscillation simple complète du pendule lorsqu’il oscille en
décrivant un angle d’oscillation inférieur à 5°, en moyenne, de part et d’autre de la verticale
3.4
centre de percussion
point sur le pendule auquel un choc perpendiculaire porté dans le plan d’oscillation ne provoque aucune
force de réaction au niveau de l’axe de rotation du pendule
3.5
longueur de pendule
L
P
distance, exprimée en mètres, entre l’axe de rotation du pendule et le centre de percussion (3.4) et il
s’agit de la distance entre l’axe de rotation auquel la masse du pendule devrait être concentrée pour
donner la même période d’oscillation, Τ , que le pendule réel
P
3.6
longueur de gravité
Lm
distance, exprimée en mètres, entre l’axe de rotation du pendule et le centre de gravité du pendule
3.7
rayon de giration
L
G
distance, exprimée en mètres, entre l’axe de rotation du pendule et le point auquel la masse du pendule,
m , devrait être concentrée pour donner le même moment d’inertie que celui du pendule
P
3.8
longueur d’impact
L
Ι
distance, exprimée en mètres, entre l’axe de rotation du pendule et le point d’impact sur l’arête du
percuteur au centre de la face de l’éprouvette
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3.9
angle de libération
α
angle, exprimé en degrés, à partir duquel on libère le pendule, défini par rapport à la verticale
Note 1 à l’article: L’éprouvette est habituellement percutée au point le plus bas de l’oscillation du pendule (α = 0°).
Dans ce cas, l’angle de libération correspond également à l’angle de chute [voir la Figure 1b)].
3.10
vitesse à l’impact
v
Ι
vitesse, exprimée en mètres par seconde, du pendule au moment du choc
3.11
énergie potentielle
E
énergie potentielle, exprimée en joules, du pendule en position de départ par rapport à sa position au
moment du choc
3.12
énergie de choc
W
énergie, exprimée en joules, nécessaire pour déformer, rompre et projeter l’éprouvette
3.13
bâti
partie de la machine portant les paliers du pendule, les supports, le dispositif de serrage et/ou les brides
de fixation, les appareils de mesure et le mécanisme destiné à maintenir et à libérer le pendule
Note 1 à l’article: La masse du bâti, m , est exprimée en kilogrammes.
F
3.14
base
partie du châssis de la machine située en dessous du plan horizontal des supports
3.15
enclume
partie de la machine servant à positionner correctement l’éprouvette pour l’essai de choc, par rapport
au percuteur et aux supports de l’éprouvette et qui soutient l’éprouvette sous la force de la percussion
3.16
supports d’éprouvette
partie de la machine servant à positionner correctement l’éprouvette pour l’essai de choc, par rapport
au centre de percussion du pendule, au percuteur et aux enclumes
3.17
percuteur
partie du pendule qui entre en contact avec l’éprouvette
3.18
période d’oscillation du bâti
T
F
période, exprimée en secondes, de la vibration librement amortie et horizontale du bâti et qui
caractérise l’oscillation du bâti par rapport à la rigidité du montage (résilient), tel qu’un banc d’essai
et/ou sa fondation (pouvant inclure le matériau d’amortissement, par exemple) (voir l’Annexe D)
3.19
masse du pendule
m
P,max
masse, exprimée en kilogrammes, du plus lourd pendule utilisé
ISO 13802:2015(F)
3.20
éprouvette de référence pour les essais de choc Izod/Charpy
éprouvette en acier inoxydable de (80 ± 0,05) mm de longueur et de section rectangulaire, de
(10 ± 0,02) mm de hauteur et de (10 ± 0,02) mm de largeur
3.21
éprouvette de référence pour les essais de choc Charpy de demi-hauteur
éprouvette en acier inoxydable de (80 ± 0,05) mm de longueur et de section rectangulaire, de
(5 ± 0,02) mm de hauteur et de (10 ± 0,02) mm de largeur
3.22
éprouvette de référence pour les essais de choc-traction
éprouvette en acier inoxydable de (80 ± 0,05) mm de longueur et de section rectangulaire, de
(10 ± 0,02) mm de hauteur et de (4 ± 0,02) mm de largeur
4  Instruments de mesure
Les méthodes de vérification décrites dans la présente Norme internationale nécessitent l’utilisation
de règles de précision, pieds à coulisse à vernier, équerres, niveaux et dynamomètres, capteurs de force
ou échelles de contrôle et chronomètres, pour contrôler que les propriétés géométriques et physiques
des éléments de la machine d’essai sont conformes aux exigences données dans la présente Norme
internationale.
Ces instruments de mesure doivent être suffisamment exacts pour permettre de mesurer les
paramètres à l’intérieur des limites de tolérance indiquées dans l’Article 6 (Tableau 4).
5  Description d’une machine d’essai de choc pendulaire
5.1  Types de machines d’essai de choc pendulaire
Trois types de machines d’essai différents sont couverts par la présente Norme internationale.
L’Annexe A contient les détails de la construction et des performances d’une machine configurée pour
des essais Charpy. La Figure A.1 représente un exemple type de machine d’essai Charpy. Le Tableau A.1
énumère les valeurs essentielles à vérifier. Les conditions d’essai figurent dans l’ISO 179.
L’Annexe B contient les détails de la construction et des performances d’une machine configurée pour
des essais Izod. La Figure B.1 représente un exemple type de machine d’essai Izod. Le Tableau B.1
énumère les valeurs essentielles à vérifier. Les conditions d’essai figurent dans l’ISO 180.
L’Annexe C contient les détails de la construction et des performances d’une machine configurée pour
des essais de choc-traction. Les Figures C.1 et C.2 représentent des exemples types de machines d’essai
de choc-traction. Le Tableau C.1 énumère les valeurs essentielles à vérifier. Les conditions d’essai
figurent dans l’ISO 8256.
5.2  Éléments constitutifs d’une machine d’essai
Une machine d’essai de choc pendulaire comprend les parties suivantes:
5.2.1  Bâti de la machine — la base de la machine et la structure de support du pendule
5.2.1.1  Paliers.
5.2.1.2  Mécanisme destiné à maintenir et à libérer le pendule.
5.2.1.3  Base.
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5.2.2  Pendule
5.2.2.1  Bras du pendule ou modèle (bifurqué) de la composition.
5.2.2.2  Percuteur, comportant une arête dans le cas des essais de choc Charpy ou Izod ou des surfaces
de percussion ou des brides de fixation dans le cas des essais de choc-traction (voir l’ISO 8256, méthodes
d’essai A et B, respectivement).
5.2.2.3  Poids supplémentaires (facultatifs), pour augmenter la capacité énergétique potentielle du
pendule.
NOTE Plusieurs modèles de pendules sont acceptables s’ils satisfont aux exigences de la présente Norme
internationale.
5.2.3  Enclumes, supports, brides de fixation et/ou portes-éprouvettes
5.2.3.1  Enclumes et supports d’éprouvette, dans le cas des essais de choc Charpy.
Les supports d’éprouvette Charpy et les enclumes doivent être situés sur chaque côté du plan
d’oscillation du pendule. Les enclumes doivent être installées de façon perpendiculaire aux supports
et au plan d’oscillation du pendule. L’éprouvette repose essentiellement sur les supports et l’enclume
absorbe la réaction du choc exercé sur l’éprouvette.
NOTE Les cavités dans les supports sont autorisées pour recevoir les éclairs sur les éprouvettes .
5.2.3.2  Dispositif de serrage, dans le cas des essais de choc Izod.
5.2.3.3  Brides de fixation ou butées, dans le cas des essais de choc-traction (voir l’ISO 8256,
méthodes A et B).
5.2.3.4  Mors de traction, dans le cas des essais de choc-traction (voir l’ISO 8256, méthodes A et B).
5.2.4  Dispositif indicateur de l’énergie absorbée (par exemple échelle avec aiguille à
frottement ou dispositif indicateur électronique)
6  Mode opératoire de vérification et d’inspection d’une machine d’essai de choc
pendulaire
6.1  Certification de la conception de la machine et du fabricant
Plusieurs aspects de la conception et de la fabrication d’une machine de choc sont essentiels pour ses
performances et ne peuvent être certifiés qu’au moment de la fabrication par le fabricant, y compris le
suivant (voir le Tableau 1):
6.1.1  Centre de percussion.
6.1.2  Axe de rotation.
6.1.3  Plan d’oscillation du pendule.
6.1.4  Masse du bâti.
À moins que le rapport, m /m , de la masse du bâti et à la masse du plus lourd pendule utilisé soit
F P,max
d’au moins 40, le bâti doit être boulonné sur un banc d’essai rigide.
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Étant donné que de nombreuses machines peuvent ne pas avoir été fournies avec les certificats du
fabricant détaillant le rapport de la masse du bâti à la masse du pendule, il est fortement recommandé
de boulonner la machine au banc d’essai et de la mettre à niveau avec des cales.
Tableau 1 — Éléments constitutifs d’une machine de choc à certifier uniquement au moment de
la fabrication
Paramètre Unité Valeur
Centre de percussion mm Au centre de percussion ± 2,5
a
Axe de rotation du pendule — Parallèle au plan de référence au ± 2/1 000 près
Plan d’oscillation par rapport à l’axe de rotation — (90 ± 0,1)° à l’axe de rotation
Masse du bâti kg Au moins 40 fois le poids du pendule le plus lourd
utilisé ou boulonné à un banc lourd
a
Le plan de référence d’une machine spécifique variera en fonction du fabricant.
6.2  La vérification sur site du bâti de la machine doit consister en la détermination des
éléments suivants (voir le Tableau 4)
6.2.1  Installation
La machine d’essai de choc pendulaire doit être installée sur un banc ou une table robuste dans une
zone exempte de vibrations. Si la machine est équipée de vis de réglage du niveau, les vis de réglage
doivent être fixées après la mise à niveau afin de maintenir le bâti en position et la rigidité du montage.
Pendant un essai de choc, il ne doit pas y avoir de déplacement visible du bâti sur son support. Vérifier
qu’il n’y a pas de mouvement de la machine ou du banc d’essai en configurant la machine avec le pendule
ayant la capacité énergétique la plus élevée disponible sur la machine. Verrouiller le pendule et placer
un niveau sur la base. Libérer le pendule et observer le niveau pour détecter tout mouvement de la
bulle. Tout mouvement de la bulle observé exige de monter la machine d’une manière plus sûre.
6.2.2  Planéité
Déterminer la planéité du plan de référence dans la direction de l’oscillation et perpendiculairement
à l’oscillation. La machine doit être installée de sorte que le plan de référence soit horizontal au
2/1 000 près.
6.2.3  Jeu axial des paliers du pendule
Le jeu axial dans les paliers de la tige du pendule dans la direction axiale ne doit pas dépasser 0,25 mm.
6.2.4  Jeu radial des paliers du pendule
Déterminer le jeu radial de l’arbre dans les paliers du pendule lorsqu’un couple de (2 ± 0,2) N est
appliqué dans des directions alternées perpendiculaires au plan d’oscillation du pendule. Il convient
que le jeu total dans la direction radiale ne dépasse pas 0,05 mm.
6.2.5  Mécanisme destiné à maintenir et à libérer le pendule
Le mécanisme destiné à libérer le pendule de sa position initiale doit être soumis à un examen visuel.
Un mécanisme de libération qui fonctionne correctement fonctionne librement et permet de libérer le
pendule sans impulsion initiale, retard ou vibration latérale ou toute autre interférence qui entraînerait
une perte d’énergie.
6.2.6  Position de suspension libre
Lorsque le pendule est en suspension libre, il doit être suspendu de sorte que l’arête du percuteur se
trouve dans les 6,35 mm de la position où il devrait simplement percuter l’éprouvette de référence.
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6.2.7  Contact entre l’éprouvette et l’arête du percuteur (Izod/Charpy)
Dans le cas des essais de choc Izod et Charpy, le percuteur doit être en contact sur toute la largeur de
l’éprouvette de référence pour les essais de choc Izod/Charpy définie en 3.20.
Une méthode de vérification est la suivante: envelopper une éprouvette de référence pour les essais de
choc Izod/Charpy serrée dans une feuille de papier (en utilisant par exemple du ruban adhésif) et la
placer sur les supports ou sur la bride de fixation. Envelopper de la même manière l’arête du percuteur
dans du papier carbone, la partie carbone la plus à l’extérieur (pas contre l’arête). Remonter le pendule
de quelques degrés par rapport à sa position d’équilibre puis le relâcher de manière qu’il vienne percuter
l’éprouvette de référence pour les essais de choc Izod/Charpy, mais une seule fois. Il convient que la
marque laissée par le papier carbone sur le papier couvrant l’éprouvette de référence pour les essais de
choc Izod/Charpy s’étende complètement sur le papier. Cet essai peut être réalisé en même temps que la
vérification de l’angle de contact entre le percuteur et l’éprouvette de référence pour les essais de choc
Izod/Charpy.
6.2.8  Énergie potentielle, E
Le Tableau 2 montre les valeurs d’énergie potentielle nominale des pendules généralement utilisés
dans les machines Charpy, Izod et de choc-traction. L’énergie potentielle, E, ne doit pas différer de plus
de ± 1 % de la valeur nominale indiquée dans le Tableau 2. Elle doit être déterminée comme suit:
a) Soutenir le pendule à une longueur arbitraire, L , à partir de l’axe de rotation, sur une balance ou
H
un dynamomètre. S’assurer que la ligne à travers l’axe de rotation qui rejoint le centre de gravité du
pendule est horizontale [voir la Figure 1a)].
b) Mesurer la force verticale, F , en newtons, à L et la longueur, L , en mètres, avec une précision
H H H
de ±1,0 %.
c) Calculer le moment horizontal, M , du pendule, en newtons mètres, autour de l’axe de rotation, à
H
l’aide de la formule:
M = F L (1)
H H H
d) Mesurer l’angle de libération, α [voir la Figure 1b)], avec une précision Δα qui correspond à une
0 0
précision relative de 1/400 de l’énergie potentielle, E, et, s’il y a lieu, l’angle au moment du choc, α ,
I
à 0,25° près°. Ainsi, pour des angles de départ de 140°, 150° et 160°, Δα prend respectivement les
valeurs de 0,39°, 0,54° et 0,81.
e) Calculer l’énergie potentielle, E, du pendule à l’aide de la formule suivante:
EM=−(cosααcos) (2)
H0I
où
E est l’énergie potentielle du pendule, en joules;
M est le moment horizontal du pendule, en newtons mètres [voir la Formule (2)], en newtons
H
mètres;
α est l’angle de libération, en degrés;
α est l’angle au moment du choc, en degrés.
Ι
NOTE 1 La plupart des machines d’essai de choc pendulaire utilisent un angle au moment du choc de 0° pour
lequel cos α = 1.
Ι
NOTE 2 Dans certains cas, il peut s’avérer nécessaire de retirer le pendule de la machine pour déterminer son
moment, M , selon la méthode décrite.
H
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Tableau 2 — Caractéristiques de base des machines d’essai de choc Charpy, de choc-traction et
de choc Izod
Énergie potentielle  Type d’essai Vitesse à l’impact Pertes maximales admis-
nominale sibles dues au frottement
sans éprouvette
E v % de E
Ι
J m/s
0,5 Charpy 4
1,0 Charpy 2
2,0 Charpy/traction 2,9 (± 10 %) 1
4,0 Charpy/traction 0,5
5,0 Charpy 0,5
7,5 Charpy/traction
15 Charpy/traction
3,8 (± 10 %) 0,5
25 Charpy/traction
50 Charpy/traction
1,0 Izod 2
2,75 Izod 1
5,5 Izod 3,5 (± 10 %) 0,5
11 Izod 0,5
22 Izod 0,5
6.2.9  Longueur de pendule, L
P
La longueur de pendule, L doit être certifiée par le fabricant au moment de la fabrication. En
P,
conditions normales, il convient de ne pas la modifier, mais elle doit être vérifiée en cas de réparation
ou de remplacement dans le cadre du mode opératoire d’étalonnage. La longueur de pendule doit être
déterminée pour chaque pendule disponible.
Déterminer la longueur de pendule avec la précision spécifiée (voir le Tableau 3).
La longueur de pendule est vérifiée en mesurant la période d’oscillation (durée d’oscillation), T , du
P
pendule. Remonter le pendule et le libérer d’une hauteur qui entraîne une oscillation de 5° au maximum,
en moyenne, et mesurer la durée d’une oscillation complète en secondes. Déterminer la période
d’oscillation comme la moyenne de quatre déterminations.
Tableau 3 — Exemples du nombre minimal d’oscillations pour la détermination de T
P
L T Exactitude du  Nombre minimal
P P
mesurage  d’oscillations
du temps
m s s n
0,225 0,95 0,1 50
0,01 10
0,390 1,25 0,1 50
0,01 10
NOTE Il est généralement considéré que les chronomètres manuels fournissent des mesures avec une
exactitude de 0,1 s. Des chronomètres électroniques intégrés sont nécessaires pour obtenir une exactitude plus
importante du mesurage du temps.
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Déterminer la longueur de pendule, L , à partir de la période d’oscillation, T , du pendule à l’aide de la
P P
Formule (3):
gT
P
L = (3)
P
4π
où
T est la période d’oscillation du pendule, en secondes;
P
g est prise égale à 9,81 m/s , toutefois, si l’accélération locale de la gravité est connue ou estimée
significativement différente de 9,81 m/s , l’accélération locale de la gravité doit être utilisée;
π est prise égale à 9,87.
Par conséquent, en mètres, L = 0,2485 T .
P
P
La valeur de T doit être déterminée avec une précision de 0,5 %.
P
6.2.10 Longueur d’impact, L
Ι
La longueur d’impact, L (3,8), doit correspondre à 1 % près à la longueur de pendule, L , telle que
Ι P
déterminée à partir de la période d’oscillation, T , du pendule [voir la Formule (3) et la Figure 1a)].
P
6.2.11 Vitesse du pendule au moment de l’impact, v,
Ι
La vitesse à l’impact requise, v , doit avoir la valeur indiquée dans le Tableau 4, respectivement pour les
Ι
essais de choc Charpy, de choc Izod et de choc-traction.
Déterminer la vitesse à l’impact à l’aide de la Formule (4):
vg=−2 L (cosααcos) (4)
II I 0
où
v est la vitesse à l’impact, en mètres par seconde;
Ι
g peut être prise égale à 9,81 m/s (pour sauvegarder le mesurage au niveau du site de chaque
machine d’essai);
L est la longueur d’impact, en mètres;
Ι
α est l’angle de libération, en degrés;
α est l’angle au moment du choc, en degrés.
Ι
NOTE Dans la plupart des cas, l’angle au moment du choc est de 0°, c’est-à-dire cos α = 1.
Ι
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L
a) Caractéristiques nécessaires pour déterminer le moment horizontal
L
b) Caractéristiques nécessaires pour l’étalonnage de l’échelle et le calcul de l’énergie potentielle
Légende
1 axe de rotation 4 angle d’élévation, α
R
2 force verticale, F 5 angle de libération, α
H 0
3 centre de percussion 6 longueur arbitraire à partir de l’axe de rotation, à
laquelle le pendule est soutenu sur une balance ou
un dynamomètre, L
H
Figure 1 — Caractéristiques requises pour la vérification de l’énergie
6.3  Machines d’essai Charpy
L’inspection et la vérification des machines Charpy (voir la Figure A.1 et le Tableau A.1) doivent consister
en les éléments suivants:
6.3.1  Position des enclumes par rapport à l’arête du percuteur.
Il convient que l’espace entre les enclumes et le percuteur, ou toute autre partie adjacente du pendule
passant entre les enclumes, soit suffisant pour que l’éprouvette une fois brisée puisse librement se
dégager de la machine avec le moins d’entraves possible afin d’empêcher l’éprouvette de rebondir
contre le pendule. Si une butée est utilisée pour positionner l’éprouvette dans les enclumes, il convient
que celle-ci n’entrave pas le mouvement de l’éprouvette pendant l’essai.
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6.3.2  Contact entre le percuteur Charpy et l’éprouvette.
6.3.3  Angle entre la ligne de contact du percuteur et l’axe horizontal de l’éprouvette de référence
pour les essais de choc Izod/Charpy (voir la Figure A.1).
6.3.4  Angle du percuteur, θ .
6.3.5  Rayon de l’arête du percuteur, R .
6.3.6  Parallélisme (orientation) des supports, p .
6.3.7  Rayon des enclumes, R .
6.3.8  Angle de dégagement des enclumes, θ .
6.3.9  Angle d’inclinaison des enclumes, θ .
6.3.10 Angle entre les surfaces des supports et des enclumes, θ .
6.3.11 Portée entre les supports.
NOTE La portée entre les supports varie selon le type d’éprouvette.
6.3.12 Emplacement de l’entaille.
Le dispositif qui permet de centrer l’éprouvette, le cas échéant, doit permettre d’ajuster le plan de
symétrie de l’entaille au centre de l’espace qui sépare les supports d’éprouvette, à ± 0,5 mm près.
NOTE L’Annexe F donne la représentation d’un type de calibre utilisable pour contrôler la distance entre les
supports et leur alignement par rapport à l’arête du percuteur.
6.4  Machines d’essai Izod
L’inspection et la vérification des machines Izod (voir la Figure B.1 et le Tableau B.1) doivent consister
en les éléments suivants:
6.4.1  Ligne de contact du percuteur
6.4.2  Arête du percuteur du pendule pour les machines d’essai Izod. Le percuteur ou le mouton
doit être conforme à toutes les exigences énumérées ci-dessous.
6.4.2.1  Rayon, R . L’arête du percuteur ou du mouton doit avoir une surface cylindrique avec son axe
horizontal et perpendiculaire au plan de mouvement du pendule.
6.4.2.2 Angle par rapport à l’axe longitudinal de l’éprouvette de référence pour les essais de choc
Izod/Charpy, θ . Lorsqu’elle est en contact avec l’éprouvette de référence pour les essais de choc
Izod/Charpy, l’arête du percuteur doit être centrée et s’étendre au-delà des deux côtés de l’éprouvette de
référence Izod/Charpy.
6.4.2.3  Parallélisme, p , par rapport au côté de l’éprouvette de référence pour les essais de choc
Izod/Charpy (sur toute la largeur).
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6.4.3  Dispositif de serrage (blocs de serrage et support) conçu pour maintenir l’éprouvette dans les
machines Izod (voir la Figure B.1), il doit être conforme à toutes les exigences énumérées ci-dessous.
6.4.3.1  Parallélisme des côtés du dispositif de serrage en direction horizontale et verticale. Avec
une éprouvette de référence pour les essais de choc Izod/Charpy fixée en position, les côtés du dispositif
de serrage doivent être parallèles en direction horizontale et verticale, p .
6.4.3.2  Horizontalité de la surface supérieure du dispositif de serrage par rapport au plan de
référence, p .
6.4.3.3  Angle entre les côtés du bloc support/bloc de serrage et la surface supérieure du
dispositif de serrage, θ .
NOTE De plus, utiliser une règle de précision et une torche portative pour contrôler la présence éventuelle
d’usure. Toute indication de lumière entre la règle de précision et le bloc support indique la présence d’usure et la
nécessité de le remplacer.
6.4.3.4  Rayon du bloc support.  Vérifier le bord supérieur du support de part et d’autre duquel se
produit la flexion, R .
6.4.3.5  Emplacement de l’arête du percuteur au-dessus de la surface supérieure du support, D .
6.4.4  Emplacement de l’éprouvette et du percuteur
Lorsqu’une éprouvette de référence est placée dans le dispositif de serrage et fixée de façon à être
attachée rigidement au bâti, les exigences suivantes doivent être satisfaites:
a) la surface supérieure du bloc support doit être parallèle au plan de référence de la machine, au
3/1 000 près;
b) l’axe longitudinal de l’éprouvette doit être perpendiculaire à la surface supérieure du bloc support,
à ± 0,5° près;
c) l’entaille, qui doit être en face du percuteur, doit être perpendiculaire au plan d’oscillation du
pendule, et le plan de symétrie de l’entaille doit coïncider avec la surface supérieure du bloc support,
à ±0,1 mm près;
d) lorsqu’elle est en contact avec l’éprouvette, l’arête du percuteur, qui doit avoir une largeur suffisante
pour dépasser des deux côtés de l’éprouvette, doit être perpendiculaire à l’axe longitudinal de
l’éprouvette, à ± 2° près, et parallèle au côté de l’éprouvette, à 0,025 mm (= 0,36°) près sur toute la
largeur de l’éprouvette.
6.4.5  Côtés du dispositif de serrage
Lorsqu’une éprouvette est en place, les côtés du dispositif de serrage doivent être parallèles dans les
sens horizontal et vertical, au 4/1 000 près.
6.5  Machines d’essai de choc-traction (voir l’ISO 8256)
L’inspection et la vérification des machines de choc-traction (voir les Figures C.1 et C.2 et le Tableau C.1)
doivent consister en les éléments suivants:
6.5.1  Brides de fixation de l’éprouvette pour les machines d’essai de choc-traction
6.5.1.1  Méthode A
Les surfaces des brides de fixation de l’éprouvette doivent être situées dans le même plan.
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Les brides de fixation de l’éprouvette doivent être parallèles à l’axe de rotation du pendule.
Lorsqu’on utilise une éprouvette de référence pour les essais de choc-traction, les centres des surfaces
de contact des mors de tract ion et du percuteur doivent se situer dans un plan horizontal à 2° près et
dans le plan d’oscillation du pendule à ± 0,5 mm près.
6.5.1.2  Méthode B
Une fois fixée en position, l’éprouvette de référence pour les essais de choc-traction doit se situer dans
le plan d’oscillation du pendule à ± 0,5 mm près de telle sorte que son axe longitudinal soit parallèle au
plan d’oscillation du pendule au 4/1 000 près.
Les surfaces de contact du mors de traction, monté sur une éprouvette de référence rectangulaire,
doivent être situées dans le même plan, parallèlement à l’axe de rotation du pendule au 5/1 000 près.
6.5.2  Brides de fixation utilisées lors des essais de choc-traction
En ce qui concerne les éprouvettes des types 1, 2, 3 et 4 (voir l’ISO 8256, Tableau 2 et Figure 3), les
surfaces entre lesquelles l’éprouvette est serrée doivent empêcher le glissement lorsque le coup est
donné. Ceci s’applique également aux mâchoires du dispositif de serrage attaché au bâti ou au percuteur
ainsi qu’aux mors de traction. La conception des brides de fixation doit être telle à ne contribuer à
aucune défaillance de l’éprouvette.
Les mâchoires de la bride de fixation peuvent comporter des striures, la taille des stries devant être
choisie, selon l’expérience, de manière à être compatible avec la dureté et la ténacité du matériau
constitutif de l’éprouvette, ainsi qu’avec son épaisseur. Les bords des mâchoires striées à proximité
immédiate de la zone d’essai doivent présenter un rayon
...