SIST ISO 16220:2005

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 16220
Second edition
2005-03-01

Magnesium and magnesium alloys —
Magnesium alloy ingots and castings
Magnésium et alliages de magnésium — Lingots et pièces moulées en
alliage de magnésium




Reference number
ISO 16220:2005(E)
©
ISO 2005

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ISO 16220:2005(E)
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Published in Switzerland

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ISO 16220:2005(E)
Contents Page
Foreword. iv
Introduction . v
1 Scope. 1
2 Normative references . 1
3 Designation. 1
4 Requirements . 2
5 Sampling . 3
6 Test pieces for mechanical properties . 3
7 Test methods. 4
8 Retests . 4
9 Rounding of numbers. 4
Annex A (informative) List of European, national and former national European designations
corresponding, but not necessarily identical to, the former ISO designations . 9
Annex B (informative) Additional information regarding the manganese and iron content. 10
Annex C (informative) Additional information regarding maximum content of alloying elements
and impurities in ingots and castings . 11
Bibliography . 12

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ISO 16220:2005(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established 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. ISO collaborates closely with the
International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 16220 was prepared by Technical Committee ISO/TC 79, Light metals and their alloys, Subcommittee
SC 5, Magnesium and alloys of cast or wrought magnesium.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 16220:2000), which has been technically
revised.
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ISO 16220:2005(E)
Introduction
This International Standard classifies the commercially available magnesium alloys into a number of grades
suitable for the applications to which they might be put.
Some of the alloys referenced in this International Standard can be the subject of a patent or of patent
applications and their listing herein is not to be construed in any way as the granting of a license under such
patent rights.
This International Standard is technically identical with European Standard EN 1753, except for some minor
deviation in Ni content, Mn content and Fe/Mn ratio. Grade designation also differs slightly; the correlation is
given in Annex A.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 16220:2005(E)

Magnesium and magnesium alloys — Magnesium alloy ingots
and castings
1 Scope
This International Standard specifies the chemical composition of magnesium alloy ingots. It also specifies the
chemical composition of magnesium alloy castings and the mechanical properties of separately cast samples
of these alloys (see Clause 6). By agreement, this International Standard also specifies the mechanical
properties of magnesium alloy castings determined from samples cut from a casting.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced
document (including any amendments) applies.
ISO 31-0, Quantities and units — Part 0: General principles
ISO 6506-1, Metallic materials — Brinell hardness test — Part 1: Test method
ISO 6892, Metallic materials — Tensile testing at ambient temperature
EN 1559-5, Founding — Technical condition of delivery — Part 5: Additional requirements for magnesium
alloy castings
3 Designation
3.1 Material
The material shall be designated by symbols as given in Tables 1 to 5.
1)
NOTE 1 The material symbol designations are in accordance with ISO 2092:1981 . The material number designations
are identical to those used in EN 1753.
NOTE 2 A list of European designations, national and former national European designations corresponding to those
specified in this International Standard is given in Annex A.
3.2 Temper designation
The following symbols for temper designation shall be used:
 F: as-cast; applies to products that acquire some temper from casting processes not having special
control over the amount of thermal treatment;

1) Withdrawn in 2002.
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ISO 16220:2005(E)
 T4: solution heat-treated and naturally aged; applies to products that have no further treatment after
solution heat treatment;
 T5: as-cast and artificially aged; applies to products that are cooled from the casting process, and then
artificially aged to improve mechanical properties or dimensions;
 T6: solution heat-treated and artificially aged; applies to products that are solution heat treated followed
by artificially ageing.
3.3 Casting process designation
The following symbols shall be used for the designation of the different casting processes:
 S: sand casting;
 K: permanent-mould casting;
 D: pressure-die casting;
 L: investment casting.
3.4 Designation for ordering
The designation used for ordering shall include, in the following order, the number of castings, a mention of
this International Standard, the ISO alloy designation, the designation for the heat treatment process (temper),
and the designation for the casting process.
EXAMPLE An order for 20 castings conforming to this International Standard, of magnesium alloy ISO-MC21120,
delivered in as-cast (F temper) and made by sand casting (S), is as follows:
20 castings – ISO 16220 – ISO-MgAl9Zn1(A) (or ISO-MC21120)-F-S
4 Requirements
4.1 Chemical composition
The chemical composition of magnesium alloy ingots shall conform to the requirements for the appropriate
material given in Table 1.
The chemical composition of magnesium alloy castings shall conform to the requirements for the appropriate
material given in Table 2.
Conformance shall be determined by the manufacturer by analysing samples taken at the time the ingots or
castings are produced.
NOTE For additional information regarding the manganese and iron contents, see Annex B.
4.2 Mechanical properties of castings
The mechanical properties obtained from test pieces prepared from separately cast samples for sand castings
and permanent-mould castings shall meet the requirements given in Tables 3 and 4. As appropriate, the tests
shall be carried out in accordance with Clause 7.
NOTE 1 Mechanical properties obtained from test pieces prepared from separately cast samples for investment
castings are not specified, as experience is limited. As a general rule they are similar to those for permanent mould
castings.
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ISO 16220:2005(E)
NOTE 2 The values obtained from test pieces cut from castings can differ from the minimum values specified in the
tables because of variation in structure arising from differences in section thickness and soundness.
NOTE 3 The mechanical properties obtained from test pieces prepared from separately cast samples, especially for
pressure-die castings, are very dependent upon injection and process parameters; therefore, the properties given in
Table 5 are for guidance only.
The Brinell hardness test shall be carried out on sound areas of castings or on a test piece which has not
been stressed.
4.3 Frequency of testing
The frequency of testing shall be in accordance with EN 1559-5.
4.4 General condition of the product
The product shall have a clean surface according to agreement between the manufacturer and the purchaser,
and shall be commercially free from visible and internal defects to a standard also agreed between the
manufacturer and the purchaser.
5 Sampling
Conditions for sampling, formation of batches and frequency of verification shall be as specified in EN 1559-5.
6 Test pieces for mechanical properties
6.1 Design
The design of test pieces shall be subject to agreement between the manufacturer and the purchaser.
6.2 Test pieces obtained from separately cast samples
6.2.1 Sand-cast samples
Test pieces may be in the machined or unmachined condition.
The following conditions shall apply:
 samples shall be cast in sand moulds and without artificial chilling;
 the minimum diameter of the test piece shall be 12 mm;
 the gauge length and the parallel length shall conform to ISO 6892.
6.2.2 Permanent-mould cast samples
Test pieces may be in the machined or unmachined condition.
The following conditions shall apply:
 the minimum diameter of the test piece shall be 12 mm;
 the gauge length and parallel length shall conform to ISO 6892.
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ISO 16220:2005(E)
6.2.3 Pressure-die cast samples
The following condition shall apply:
 the surface of the test pieces shall be as cast.
6.2.4 Investment cast samples
Test pieces may be in the machined or unmachined condition.
The following conditions shall apply:
 the minimum diameter of the test piece shall be 5 mm;
 the gauge length and parallel length shall conform to ISO 6892.
6.3 Test pieces cut from castings
The geometry and location of test pieces cut from castings shall be specified by agreement between the
manufacturer and the purchaser.
If it is agreed between the manufacturer and the purchaser to use test pieces of circular cross-section, the
minimum diameter shall be 4 mm.
7 Test methods
7.1 Tensile test
Tensile tests shall be carried out in accordance with ISO 6892.
7.2 Brinell hardness test
Brinell hardness tests shall
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 16220
Deuxième édition
2005-03-01


Magnésium et alliages de magnésium —
Lingots et pièces moulées en alliage de
magnésium
Magnesium and magnesium alloys — Magnesium alloy ingots and
castings




Numéro de référence
ISO 16220:2005(F)
©
ISO 2005

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ISO 16220:2005(F)
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Publié en Suisse

ii © ISO 2005 – Tous droits réservés

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ISO 16220:2005(F)
Sommaire Page
Avant-propos. iv
Introduction . v
1 Domaine d'application. 1
2 Références normatives. 1
3 Désignation. 1
4 Exigences . 2
5 Échantillonnage . 3
6 Éprouvettes pour caractéristiques mécaniques. 3
7 Méthodes d'essai . 4
8 Contre-essais . 4
9 Arrondi des nombres. 4
Annexe A (informative) Liste de désignations européennes, nationales et nationales précédentes
en Europe correspondant, mais pas nécessairement identiques à la désignation ISO
précédente . 9
Annexe B (informative) Renseignements complémentaires concernant les teneurs en manganèse
et en fer . 10
Annexe C (informative) Renseignements complémentaires relatifs aux teneurs maximales des
éléments d'alliage et des impuretés dans les lingots et les pièces moulées. 11
Bibliographie . 12

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ISO 16220:2005(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 (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 16220 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 79, Métaux légers et leurs alliages, sous-comité
SC 5, Magnésium et alliages de magnésium, moulés ou corroyés.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 16220:2000), qui fait l'objet d'une révision
technique.
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ISO 16220:2005(F)
Introduction
La présente Norme internationale classe les alliages de magnésium disponibles dans le commerce en un
certain nombre de nuances adaptées aux différentes applications possibles.
Certains alliages référencés dans la présente Norme internationale peuvent faire l'objet d'un brevet ou d'une
demande de brevet et leur citation dans ce document ne doit en aucune façon être interprétée comme un
octroi de licence.
La présente Norme internationale est techniquement identique à la Norme européenne EN 1753, sauf pour
des écarts mineurs dans la teneur en Ni, la teneur en Mn et le rapport Fe/Mn. La désignation des nuances est
légèrement différente; la correspondance figure dans l'Annexe A.
© ISO 2005 – Tous droits réservés v

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NORME INTERNATIONALE ISO 16220:2005(F)

Magnésium et alliages de magnésium — Lingots et pièces
moulées en alliage de magnésium
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale spécifie la composition chimique des alliages de magnésium pour les
lingots. Elle spécifie également la composition chimique pour les pièces moulées en alliages de magnésium.
Elle spécifie également les caractéristiques mécaniques d'échantillons coulés à part de ces alliages (voir
Article 6). Sur accord, la présente Norme internationale spécifie également les caractéristiques mécaniques
des alliages de magnésium pour des pièces moulées, déterminées à partir d'échantillons découpés dans une
pièce moulée.
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 31-0, Grandeurs et unités — Partie 0: Principes généraux
ISO 6506-1, Matériaux métalliques — Essai de dureté Brinell — Partie 1: Méthode d'essai
ISO 6892, Matériaux métalliques — Essai de traction à température ambiante
EN 1559-5, Fonderie — Conditions techniques de fourniture — Partie 5: Spécifications complémentaires pour
les pièces moulées en alliage de magnésium
3 Désignation
3.1 Matériau
Le matériau doit être désigné par des symboles comme indiqué dans les Tableaux 1 à 5.
1)
NOTE 1 Les désignations de matériau par symbole sont conformes à l'ISO 2092:1981 . Les désignations de matériau
par numéro sont identiques à celles utilisées dans l'EN 1753.
NOTE 2 Une liste de désignations européennes, de désignations nationales et d'anciennes désignations nationales
européennes correspondant à la présente Norme internationale est donnée en Annexe A.

1) Annulée en 2002.
© ISO 2005 – Tous droits réservés 1

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ISO 16220:2005(F)
3.2 Désignation des états de traitements thermiques
Les symboles suivants, concernant la désignation des états de traitements thermiques doivent être utilisés:
 F: brut de coulée; s'applique aux produits ayant eu un certain revenu de par les procédés de coulée, mais
pour lesquels il n'y a pas eu de maîtrise particulière du traitement thermique;
 T4: mise en solution et vieillissement naturel; s'applique aux produits qui n'ont pas de traitement
thermique après la mise en solution;
 T5: brut de coulée et vieillissement artificiel; s'applique aux produits qui sont refroidis à partir du procédé
de coulée, et qui sont vieillis artificiellement pour améliorer les caractéristiques mécaniques ou les
dimensions;
 T6: mise en solution et vieillissement artificiel; s'applique aux produits qui sont mis en solution et vieillis
artificiellement ensuite.
3.3 Désignation des procédés de moulage
Les symboles suivant, correspondants aux différents procédés de moulage, doivent être utilisés:
 S: moulage au sable;
 K: moulage en coquille;
 D: moulage sous pression;
 L: moulage à modèle perdu (cire perdue).
3.4 Désignation pour la commande
La désignation utilisée pour la commande doit inclure, dans l'ordre suivant, le nombre de moulages, une
référence à la présente Norme internationale, la désignation ISO de l'alliage, la désignation de l'état de
traitement thermique et la désignation du procédé de moulage.
EXEMPLE Une commande pour 20 pièces moulées, conformément à la présente Norme internationale, de l'alliage
ISO-MC21120, livrées à l'état brut de coulée (traitement F) et moulées au sable (S), est la suivante:
20 pièces moulées — ISO 16220 — ISO-MgAl9Zn1(A) (ou ISO-MC21120)-F-S
4 Exigences
4.1 Composition chimique
La composition chimique des lingots d'alliages de magnésium doit être conforme aux exigences pour le
matériau approprié données au Tableau 1.
La composition chimique des pièces moulées en alliages de magnésium doit être conforme aux exigences
pour le matériau approprié données au Tableau 2.
La conformité doit être déterminée par le fabricant en analysant des échantillons pris au moment où les
lingots ou les pièces moulées sont fabriqués.
NOTE Pour de plus amples informations concernant les teneurs en fer et en manganèse, voir Annexe B.
2 © ISO 2005 – Tous droits réservés

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ISO 16220:2005(F)
4.2 Caractéristiques mécaniques des pièces moulées
Les caractéristiques mécaniques déterminées sur des éprouvettes préparées à partir d'échantillons coulés à
part, pour les pièces moulées au sable et les pièces moulées en coquille doivent être conformes aux
exigences données dans les Tableaux 3 et 4. Les essais doivent être effectués selon l'Article 7, suivant le cas.
NOTE 1 Les caractéristiques mécaniques déterminées sur des éprouvettes préparées à partir d'échantillons coulés à
part pour des pièces moulées à modèle perdus (cire perdue) ne sont pas spécifiées du fait que l'expérience est imitée. En
règle générale, elles sont similaires à celles des pièces moulées en coquille.
NOTE 2 Les valeurs obtenues sur des éprouvettes découpées dans des pièces moulées peuvent être différentes des
valeurs minimales spécifiées dans les tableaux, du fait de la variation structurelle inhérente aux différences d'épaisseur de
section et de santé interne.
NOTE 3 Les caractéristiques mécaniques déterminées sur des éprouvettes obtenues à partir d'échantillons coulés à
part, particulièrement dans le cas de pièces coulées sous pression dépendent fortement des paramètres d'injection et du
procédé; c'est pourquoi les caractéristiques indiquées au Tableau 5 ne le sont qu'à titre indicatif.
L'essai de dureté Brinell doit être effectué sur des surfaces saines des pièces moulées ou sur une éprouvette
qui n'a pas été contrainte.
4.3 Fréquence des essais
La fréquence des essais doit être conforme à l'EN 1559-5
4.4 État général du produit
Le produit doit avoir une surface propre, conformément à l'accord entre l'acheteur et le fabricant, et doit être
commercialement exempt de défauts visibles et internes, selon un degré, lui aussi, convenu entre l'acheteur
et le fabricant.
5 Échantillonnage
Les conditions d'échantillonnage, de formation, de lots et de fréquence de vérification doivent être comme
spécifiées dans l'EN 1559-5.
6 Éprouvettes pour caractéristiques mécaniques
6.1 Conception
La conception des éprouvettes doit faire l'objet d'un accord entre l'acheteur et le fabricant.
6.2 Éprouvettes obtenues à partir d'échantillons coulés à part
6.2.1 Échantillons coulés dans des moules en sable
Les éprouvettes peuvent être à l'état usiné ou non usiné.
Les conditions suivantes doivent s'appliquer:
 les échantillons doivent être coulés dans des moules en sable, sans refroidisseurs artificiels;
 le diamètre minimal de l'éprouvette doit être de 12 mm;
 la longueur entre repères et la longueur calibrée doivent être conformes à l'ISO 6892.
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ISO 16220:2005(F)
6.2.2 Échantillons coulés dans des coquilles
Les éprouvettes peuvent être à l'état usiné ou non usiné.
Les conditions suivantes doivent s'appliquer:
 le diamètre minimal de l'éprouvette doit être de 12 mm;
 la longueur entre repères et la longueur calibrée doivent être conformes à l'ISO 6892.
6.2.3 Échantillons coulés sous pression
La condition suivante doit s'appliquer:
 la surface des éprouvettes doit être brute de coulée.
6.2.4 Échantillons coulés à modèle perdu (cire perdue)
Les éprouvettes peuvent être à l'état usiné ou non usiné.
Les conditions suivantes doivent s'appliquer:
 le diamètre minimal de l'éprouvette doit être de 5 mm;
 la longueur entre repères et la longueur calibrée doivent être conformes à l'ISO 6892.
6.3 Éprouvettes déco
...