ISO 6303:1981
(Main)Pressure vessel steels not included in ISO 2604, Parts 1 to 6 — Derivation of long-time stress rupture properties
Pressure vessel steels not included in ISO 2604, Parts 1 to 6 — Derivation of long-time stress rupture properties
Defines a procedure for obtaining and for assessing the data necessary to establish long-time stress rupture values for steels for pressure purposes for steels where properties different from those internationally agreed are being claimed. The purpose of a standard procedure is to minimize any differences in long-time estimates obtained in different countries due to differences in the quantity and duration of the data used and differences in the method of analysing the data.
Produits en acier pour récipients à pression ne figurant pas dans l'ISO 2604, Parties 1 à 6 — Dérivation des propriétés de rupture sous contrainte prolongée
General Information
Standards Content (Sample)
tandard
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDlZATION.ME)K~YHAPO~HAR OPrAHM3ALWlfl I-IO CTAH~APTM3ALWl.0RGANISATiON INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Pressure vessel steels not included in ISO 2604,
Parts 1 to 6 - Derivation of lang-time stress rupture
properties
Produits en acier pour rkipients 5 Pression ne figurant pas dans HS8 2604/ Parties 1 & 6 -- D&ivation des propri&% de rupture
sous con train te prolongee
First edition - 1981-03-01
L
U DC 669.14.018.452 : 620.172.251.2
Ref. No. ISO 6303-1981 (E)
Descriptors :
steels, pressure vessels, mechanical properties, rupture stress, tests, sampling,
test specimen conditioning.
Pricc based on 5 pagcz.
reword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of
national Standards institutes (ISO member bedies). The work of developing Inter-
national Standards is carried out through ISO technical committees. Every member
body interested in a subject for which a technical committee has been set up has the
right to be represented on that committee. International organizations, governmental
and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
Draft International Standards adopted by the technical committees are circulated to
the member bodies for approval before their acceptance as International Standards by
the ISO Council.
International Standard ISO 6303
was developed Technical Committee ISO/TC 17,
bY
Steel, and was circulated to the member bodies in November 1979.
It has been approved by the member bodies of the following countries :
Australia India
Romania
Austria Italy South Africa, Rep. of
China Japan
Spain
Czechoslovakia Korea, Dem. P. Rep. of Sweden
Denmark Korea, Rep. of Switzerland
Egypt, Arab Rep. of Netherlands United Kingdom
Finland
New Zealand USSR
Fra nee Norway
Germany, F. R. Poland
The member body of the following country expressed disapproval of the document on
tech nical gro Iunds
Belgium
(C, international Organkation for Standardkation, 1981
Printed in Switzerland
INTERNATIONAL STANDARD ISO 6303-1981 (E)
Pressure vessel steels not included in ISO 2604,
Parts 1 to 6 - Derivation of lang-time stress rupture
properties
b) where properties different from those internationally
0 lntroduction
agreed are being claimed (for example, in instances where a
In the ISO rules for the construction of stationary boilers Standard specifies a restricted or extended composition or
IISO/R 831) and the draft rules for the construction of unfired heat-treatment range).
pressure vessels, mean stress for rupture in 100 000 h is listed
as an alternative design criterion. The purpose of specifying a Standard procedure is to minimize
any differentes in Iong-time estimates obtained in different
International Standards for pressure vessel steels contain mean countries due to
values for stress to give rupture in 100 000 h and longer times
which have been internationally agreed. For products supplied a) differentes in the quantity and duration of the data
used to establish the estimates;
to these International Standards or national Standards con-
forming with the relevant International Standards, the stress
b) differentes in the method of analysing the data.
rupture values given in the International Standards are valid
provided that
Details of the method of extrapolation used in the analysis sf
has been manufactured strictly in
a) the product creep rupture data are given in the annex.
accordance with the technical requirements of the relevant
International Standard;
2 References
b) the manufacturer supplies a Statement to this effect.
I SO / R 206, Creep stress rupture testing of steel at elevated
In all other cases, it is necessary to assure the manufacturer of temperatures.
the vessel that the product supplied is capable sf meeting the
values given in a national Standard or other specification I SO / R 831, Rufes for construction of stationary boilers.
a) by adequate records of test results on the type of steel
concerned, and 3 General
b) by a Statement that the manufacturing processes have The stress rupture strength of a steel depends upon various
factors, including the thermal history and the Chemical com-
remained equivalent to those of the steel for which the test
results were obtained. Position, which includes residual and trace elements. Conse-
quently, a number of samples have to be tested in Order to
A method of extrapolation used in analyses of creep rupture estimate both the average stress rupture strength and the scat-
data is given in the annex.
ter in results.
The accuracy to which estimates of scatter and of average
1 Scope and field of application
stress rupture strengths are made, depend in turn upon the
number of samples tested; the manner in which samples are
This International Standard defines a procedure for obtaining
selected for testing, in relation to permitted heat treatment and
and for assessing the data necessary to establish long-time compositional ranges in specifications; the influence of testing
stress rupture values of steels for pressure purposes
technique and the extent and method of extrapolation. It is
necessary, therefore, to give attention to these factors when
a) for a steel not included in ISO 2604, Parts 1 to 6; considering the validity of data and long-time estimates.
031981 (E)
IE5
Prscedure 4.3 Test conditiorls
4.1 Selection of samples 4.3.1 Methsd 0% fest
Stress rupture tests shaii be carried out in accordance with the
requirements of lSO/R 206.
.i% Except as provided in 4.1.2, test sampies shail be taken
from finished products manufactured and heat treated com-
i-nercially and shaii be representative of the material as specified
4.3.2 Quration of test
and suppiied. lt is preferable for the Programme to inciude
sa~mples in the condition in which the product goes into Service.
At each temperature of testing, test pieces from each cast shali
be tested at constant ioads Chosen to Cause rupture at times
approximating to those shown in tabie 1.
4.12 If circumstances are such that the above conditions
cannot be complied with in part or in fuii (for exampie, in the
Table 1
case sf a new steel), then this shall be made ciear and fuii
details sf the manufacturing processes and heat treatment, in-
cluding cooiing rates, shall be recorded. An adequate suppiy of
fhe material selected shall be heid in reserve to enabie further
tests and/or metailographic investigations to be made at some
kirne in the future, if desired.
Bt BS important to ensure that the test Programme as a whole
produces data that are representative of the major metallurgical
variables allowed for in the specification for the steel con-
cerned. Test samples shall therefore be selected to take ac-
count of the following variables. 4.3.3 Temperatures sf test
a) Chemical composition : The effects of variations in
At least three test temperatures shali be Chosen covering the
Chemical composition with respect to the limits permitted
temperature range within which the stress rupture properties
by the specificationM, taking account sf those elements
are likely to be the main basis of design. The temperatures of
known to be important. Consideration shall also be given to
testing shall be multiples of 25 OC or 50 OC, preferably the
those elements which are known to be important, but which
latter.
are not specified.
4.4 Lang-Perm values
b6 Heat treatment : The effects of variations in heat treat-
ment, including austenitising temperature and tempering,
Available test results shall be assessed in accordance -with the
ttiith respect to the limits permitted by the materiais
procedure given in the annex.
specificatioms). Consideration should also be given, where
applicabie, to variations in the rate of cooling from the
The initial assessment shall be made after series A has been
austenitising temperature.
completed and assessments made on completion of test series
B and C of 4.3.2.
c) Room temperature tensile properties : The samples
tested shali cover the range of tensile strengths permitted
for the steel in the specification(s). lt is iikely that this re-
4.5 Validity sf estimates
quirement may be satisfied by those sampies meeting the
requirements sf a) or b).
4.51 The extent to which test data tan be reliably extra-
polated depends on the number and duration of the tests.
lt is recognized that a) and b) may not require equai emphasis,
Three basic factors are involved : temperature, time and stress.
and that the factors requiring the most attention may depend
upon the type of steei.
4.5.2 Estimates shall be regarded as tentative until data are
avaiiable on the appropriate numbers of casts and durations
Umber of samples
required by 4.5.3 and 4.5.4.
Samples are required from a minimum of from
4.5.3 Experience suggests that reiiabie extrapoiations may be
manufact
...
Norme internationale
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION.ME>KC1YHAPOç1HAR OPI-AHM3A~MR l-l0 CTAH~APTbl3Al&lM.ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Produits en acier pour récipients à pression ne figurant
pas dans I’ISO 2604,
Parties 1 à 6 - Dérivation des propriétés de rupture sous
contrainte prolongée
Pressure vesse/ steels not included in /SO 2604, Parts 7 to 6 - Deriva tion of long- time stress rupture properties
Première édition - 1981-03-01
CDU 669.14.018.452 : 620.172.251.2 Réf. no : ISO 6303-1981 (F)
Descripteurs : acier, récipient sous pression, propriété mécanique, contrainte à la rupture, essai, échantillonnage, préparation de spécimen
d’essai.
Prix basé sur 5 pages
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale
d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de I’ISO). L’élaboration
des Normes internationales est confiée aux comités techniques de I’ISO. Chaque
comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du comité technique
correspondant. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouverne-
mentales, en liaison avec I’ISO, participent également aux travaux.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis
aux comités membres pour approbation, avant leur acceptation comme Normes inter-
nationales par le Conseil de I’ISO.
La Norme internationale ISO 6303 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 17,
Acier, et a été soumise aux comités membres en novembre 1979.
Les comités membres des pays suivants l’ont approuvée :
Afrique du Sud, Rép. d’
Espagne Pologne
Allemagne, R. F. Finlande Roumanie
Australie France Royaume-Uni
Autriche Inde Suède
Chine Italie Suisse
Corée, Rép. dém. p. de Japon Tchécoslovaquie
Corée, Rép. de Norvège URSS
Danemark Nouvelle-Zélande
Egypte, Rép. arabe d’ Pays- Bas
Le comité membre du pays suivant l’a désapprouvée pour des raisons techniques :
Belgique
0 Organisation internationale de normalisation, 1981 0
Imprimé en Suisse
NORME INTERNATIONALE ISO 63034981 (F)
Produits en acier pour récipients à pression ne figurant
pas dans I’ISO 2604,
Parties 1 à 6 - Dérivation des propriétés de rupture sous
contrainte prolongée
0 Introduction b) lorsque les propriétés exigées diffèrent de celles qui
sont admises sur le plan international (par exemple, au cas
Les règles ISO de construction des chaudières fixes où une norme spécifie une composition chimique ou une
(ISO/R 831) et les projets de règles pour la construction des
gamme de traitement thermique plus large ou plus res-
récipients à pression non soumis à l’action de la flamme
treinte).
donnent, comme variante de critère de calcul, la contrainte
moyenne de rupture après 100 000 h.
Le but de la norme est de réduire au maximum les différences
d’évaluation à long terme obtenues dans différents pays en rai-
Les Normes internationales d’aciers pour récipients à pression
son
donnent des valeurs moyennes de contrainte de rupture après
100 000 h et plus, acceptées sur le plan international. Les
a) de différences de nombre et de durée de rassemblement
valeurs de rupture sous contrainte données dans les Normes des données utilisées pour établir ces évaluations;
internationales pour les produits conformes aux Normes
internationales, ou nationales correspondant à ces dernières,
b) de différences dans la méthode d’analyse de ces don-
sont valables dans la mesure où nées.
a) le produit a été fabriqué en stricte conformité avec les Des détails relatifs à la méthode d’extrapolation utilisée dans les
prescriptions techniques de la Norme internationale; analyses des données de résistance à la rupture par fluage sont
indiqués dans l’annexe.
b) le fabricant fournit une attestation à cet effet.
Dans tous les autres cas, il est nécessaire de garantir au
2 Références
constructeur du récipient que le produit fourni respecte les
valeurs données dans une norme nationale ou toute autre
ISOI R 206, Essai de rupture par fluage de l’acier à température
spécification, en lui présentant élevée.
a) les procès-verbaux en bonne et due forme des résultats I SO / R 831, Construction des chaudières fixes.
d’essai de la qualité d’acier en question, et
b) une attestation que les procédés de fabrication corres- 3 Généralités
pondent à ceux de l’acier sur lequel les résultats d’essai ont
été obtenus. La résistance à la rupture sous contrainte d’un acier dépend de
divers facteurs et notamment du traitement thermique et de la
Une méthode d’extrapolation utilisée dans les analyses des composition chimique qui révèle des éléments résiduels ou à
données de résistance à la rupture par fluage est indiquée dans
l’état de trace. Un certain nombre d’échantillons doit donc être
l’annexe.
vérifié pour évaluer à la fois la résistance moyenne à la rupture
sous contrainte et la dispersion des résultats.
1 Objet et domaine d’application La précision de l’évaluation de la dispersion et de la résistance
moyenne à la rupture sous contrainte dépend à son tour du
La présente Norme internationale définit une méthode permet-
nombre d’échantillons vérifiés, de la manière dont les échantil-
tant d’obtenir et d’évaluer les données nécessaires à la détermi-
lons d’essai sont choisis, en rapport avec le traitement thermi-
nation des valeurs de rupture sous contrainte prolongée des
que et les gammes de compositions admis dans les spécifica-
aciers pour récipients à pression
tions, de la technique d’essai et de la méthode d’extrapolation
ainsi que de son degré. II est donc nécessaire de tenir compte
a) pour un acier ne figurant pas dans I’ISO 2604, Parties 1
de tous ces facteurs pour définir la valeur des données et des
à 6; évaluations à long terme.
ISO 6303-1981 (F)
4 Mode opératoire
4.3 Conditions d’essai
4.1 Prélèvement des échantillons
4.3.1 Méthode d’essai
Les essais de rupture sous contrainte doivent se faire suivant
4.1.1 Sauf dans le cas prévu en 4.1.2, les échantillons d’essai
les règles de I’ISO/R 206.
doivent être prélevés sur des produits finis du commerce, tant
pour leur fabrication que pour leur traitement thermique, et qui
sont représentatifs du matériau spécifié et livré. II est préférable
4.3.2 Durée de l’essai
que le programme comporte des échantillons à l’état du produit
au moment de sa mise en service. Les éprouvettes prélevées sur chaque coulée doivent être véri-
fiées à chaque température d’essai et à charge constante choi-
sie pour provoquer la rupture à des intervalles correspondant
4.1.2 S’il n’est pas possible, vu les circonstances, de remplir
approximativement aux données du tableau 1.
les conditions ci-dessus totalement ou en partie (cas, par exem-
ple, d’un acier nouveau), cela doit être précisé en clair et l’on
Tableau 1
doit spécifier le détail des procédés de fabrication et de traite-
Durée approximative
ment thermique, y compris les vitesses de refroidissement. Une
Série d’essai de l’essai
quantité suffisante de matériau prélevé doit être gardée en
h
réserve pour permettre de faire d’autres essais ou contrôles I
1 000
métallographiques ultérieurement, si désiré.
A . 3 000
10 000
II est important de vérifier que le programme d’essai global
fournit des données représentatives des principales variables
B 30 000
métallurgiques admises dans la spécification concernant l’acier
C 50 000
considéré. Les échantillons d’essai doivent donc être choisis
compte tenu des variables suivantes.
4.3.3 Températures d’essai
a) Composition chimique : Effet des variations de compo-
sition chimique par rapport aux limites admises dans la ou
Un minimum de trois températures d’essai doit être choisi pour
les spécifications, compte tenu des éléments considérés
couvrir la gamme des températures dans laquelle les propriétés
comme importants. On tiendra également compte des élé-
de résistance à la rupture sous contrainte constituent certaine-
ments considérés comme importants mais non spécifiés.
ment le principal critère de calcul. Les températures d’essai doi-
vent être des multiples de 25 OC, ou mieux, de 50 OC.
b) Traitement thermique : Effet des variations de traite-
ment thermique, y compris la température d’austénitisation
et de revenu, par rapport aux limites admises dans la ou les
4.4 Valeurs à long terme
spécifications de matériaux. On tiendra compte également,
le cas échéant, des variations de vitesse de refroidissement
Les résultats d’essai obtenus doivent être évalués selon la pro-
à partir de la température d’austénitisation.
cédure donnée à l’annexe. fi
c) Propriétés de traction à température ambiante : Les
La première évaluation doit se faire aprés que la série A est ter-
échantillons vérifiés doivent couvrir la gamme des résistan-
minée, puis d’autres évaluations après les séries d’essai B et C
ces à la traction admises par la ou les spécifications de
selon 4.3.2.
l’acier. Cette condition a toutes chances d’être remplie par
les échantillons remplissant les conditions a) ou b).
4.5 Validité des estimations
On admet que a) et b) n’ont pas la même importance et que les
facteurs requérant le plus d’attention peuvent dépendre de la
qualité de l’acier.
4.5.1 Le degré d’extrapolation valable des résultats d’essai
dépend du nombre des essais et de leur durée. Trois facteurs
entrent en ligne de compte : la température, le temps et la con-
4.2 Nombre d’échantillons
trainte.
Des échantillons sont à prélever dans au moins trois coulées par
4.5.2 Les estimations sont considérées comme provisoires
fabricant.
jusqu’à ce qu’on dispose de données sur un nombre suffisant
de coulées pendant les durées indiquées en 4.5.3 et 4.5.4.
Un même fabricant peut se fournir chez deux fournisseurs ou
plus dans la mesure où
4.5.3 L’expérience montre que des extrapolations valables
sont possibles, dans une gamme de + 25
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.
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