ISO 7539-4-1989 Corrosion of metals and alloys - Stress corrosion testing - Part 4 Preparation and use of uniaxially loaded tension specimens《金属与合金的腐蚀 应力腐蚀试验 第4.pdf

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1、NORME INTERNATIONALE ISO 7539-4 Premire dition 1989-12-01 Corrosion des mtaux et alliages - Essais de corrosion sous contrainte - Partie 4 : Prparation et utilisation des prouvettes pour essais en traction uniaxiale Corrosion of metals and alloys - Stress corrosion testing - Part 4: Preparation and

2、use of uniaxially loaded tension specimens Numro de rfrence ISO 7539-4 : 1989 (FI IsO 7539-4 : 1989 (FI Avant-propos LISO (Organisation internationale de normalisation) est une fdration mondiale dorganismes nationaux de normalisation (comits membres de IISO). Llaboration des Normes internationales e

3、st en gnral confie aux comits techniques de IISO. Chaque comit membre intress par une tude a le droit de faire partie du comit technique cr cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec IISO participent galement aux travaux. LYS0 col- labore

4、troitement avec la Commission lectrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation lectrotechnique. Les projets de Normes internationales adopts par les comits techniques sont soumis aux comits membres pour approbation, avant leur acceptation comme Normes inter- nationales par le

5、 Conseil de IISO. Les Normes internationales sont approuves confor- mment aux procdures de IISO qui requirent lapprobation de 75 % au moins des comits membres votants. La Norme internationale ISO 7539-4 a t labore par le comit technique ISO/TC 156, Corrosion des mtaux et alliages. LISO 7539 comprend

6、 les parties suivantes, prsentes sous le titre gnral Corrosion des mtaux et alliages - Essais de corrosion sous contrainte : - Partie I .= Guide gnral des mthodes dessai Partie 2: Prparation et utilisation des prouvettes pour essais en flexion Partie 3 : Prparation et utilisation des prouvettes cint

7、res en U - Partie 4: uniaxiale Prparation et utilisation des prouvettes pour essais en traction - Partie 5: Prparation et utilisation des prouvettes en forme danneau en C Partie 6: Prparation et utilisation des prouvettes prfissures - Partie 7: Essais faible vitesse de dformation - Partie soudure 8:

8、 Prparation et u titisa tion des prouvettes prsen tant un cordon de 0 ISO 1989 Droits de reproduction rservs. Aucune partie de cette publication ne peut tre reproduite ni utilise sous quelque forme que ce soit et par aucun procd, lectronique ou mcanique, y compris la photocopie et les microfilms, sa

9、ns laccord crit de lditeur. Organisation internationale de normalisation Case postale 56 l CH-1211 Genve 20 l Suisse Imprim en Suisse ii ISO 7539-4 : 1989 (F) Introduction La prsente partie de IISO 7539 fait partie intgrante dune srie de normes couvrant les procdures de dfinition, de prparation et d

10、utilisation de diffrentes formes dprouvettes destines la ralisation dessais permettant dvaluer la rsistance des mtaux la corrosion sous contrainte. Chaque norme de la srie doit tre lue conjointement avec IISO 7539-l. Cette dernire permet de choisir la mthode dessai approprie, adapte aux cas particul

11、iers, et four- nit des directives pour valuer la porte des rsultats dessais. . . . III Page blanche NORME INTERNATIONALE ISO 7539-4 : 1989 (FI Corrosion des mtaux et alliages - Essais de corrosion sous contrainte - Partie 4: Prparation et utilisation des prouvettes pour essais en traction uniaxiale

12、1 Domaine dapplication 1 .l La prsente partie de IISO 7539 couvre les procdures de dfinition, de prparation et dutilisation dprouvettes pour essais en traction uniaxiale, servant valuer la sensibilit dun mtal la corrosion sous contrainte. Pour les besoins de la prsente partie de IISO 7539, le terme

13、( mtal ) inclut galement les alliages. 1.2 Les prouvettes pour essais en traction sont adaptes pour tester une multitude de formes de produits: plaques, bar- res, fils, tles et tubes ainsi que les pices assembles par sou- dage, rivetage, ou autres procds. Les prouvettes entailles peuvent galement tr

14、e utilises (voir 5.1.3). 1.3 Les prouvettes charges en traction uniaxiale peuvent tre mises sous contrainte quantitativement, selon Iquipe- ment utilis, soit par application dune charge ou dune dfor- mation constante, soit par application dune charge ou dune dformation croissante. 2 Rfrences normati

15、ves Les normes suivantes contiennent des dispositions qui, par suite de la rfrence qui en est faite, constituent des disposi- tions valables pour la prsente partie de IISO 7539. Au moment de la publication, les ditions indiques taient en vigueur. Toute norme est sujette rvision et les parties prenan

16、tes des accords fonds sur la prsente partie de IISO 7539 sont invi- tes rechercher la possibilit dappliquer les ditions les plus rcentes des normes indiques ci-aprs. Les membres de la CEI et de IISO possdent le registre des Normes internationales en vigueur un moment donn. ISO 6892 : 1984, Matriaux

17、mtalliques - Essai de traction. ISO 7539-l : 1987, Corrosion des mtaux et alliages - Essais de corrosion sous con train te - Partie 7: Guide gnral des mthodes dessai. ISO 7539-6 : 1989, Corrosion des mtaux et alliages - Essais de corrosion sous con train te - Partie 6: Prparation et utilisa- tion de

18、s prouvettes prfissures. 3 Dfinitions Pour les besoins de la prsente partie de IISO 7539, les dfini- tions donnes dans IISO 7539-l sappliquent. 4 Principe 4.1 Lessai consiste soumettre une prouvette une charge ou une dformation constante ou croissante, en vue de dter- miner sa sensibilit la corrosio

19、n sous contrainte, par rfrence un ou plusieurs des paramtres numrs dans larticle 7. 4.2 Les environnements corrosifs peuvent causer une dt- rioration des proprits des matriaux sous contrainte bien plus grande que celle quon observe avec les mmes matriaux dans des conditions de milieu identiques, lor

20、sque ceux-ci ne sont pas soumis la contrainte. Cette dtrioration accrue peut sexpri- mer de diffrentes manires lorsquon value la sensibilit la corrosion sous contrainte. 4.3 La forme la plus courante de dtrioration par corrosion sous contrainte comporte Iamorcage et la propagation de fis- sures, don

21、t une ou plusieurs peuvent ventuellement conduire une rupture complte de lprouvette si lessai est men pen- dant une dure suffisante. Si la rupture complte ne se produit pas, on note nanmoins une altration des proprits mcani- ques proportionnelle la longueur de propagation de la fissure ou la croissa

22、nce de piqres ou de fissures. IsO 7539-4 : 1989 (FI 4.4 De grandes variations peuvent tre enregistres dans les rsultats dessai pour un mtal et un environnement donns, mme lorsque les prouvettes sont totalement identiques; les essais doivent donc tre frquemment rpts. Les rsultats dessai peuvent varie

23、r encore plus largement si les prouvettes sont de tailles ou dorientations diffrentes, ou sont soumises diffrentes mthodes de mise sous contrainte. 5 prouvettes 5.1 Gnralits 5.1 .l Les prouvettes section constante peuvent tre circu- laires, carres, rectangulaires, annulaires ou, dans des cas par- ti

24、culiers, prendre dautres formes. 51.2 Des prouvettes section longitudinale variable peu- vent tre utilises pour obtenir une gamme de contraintes ini- tiales. 5.1.3 On peut galement employer des prouvettes pour essais en traction, comportant une entaille usine, ou dans les- quelles une prfissure mcan

25、ique a t amorce. Dans le pre- mier cas, un tat de contrainte triaxiale existe au voisinage de lentaille et la contrainte axiale du niveau du fond de lentaille est en outre suprieure la contrainte nominale calcule partir de laire de la section nominale ce niveau. La contrainte maxi- male au niveau de

26、 lentaille peut tre calcule partir du produit de cette contrainte nominale et du facteur de concentration de contrainte K, pour lentaille considre. Les prouvettes prfis- sures sont dcrites sparment dans IISO 7539-6. 51.4 Les produits finis peuvent tre fabrication par accord entre les parties. tests

27、ltat brut de 5.1.5 La proportion des prouvettes usines utilises pour les essais de traction est en gnral moins importante pour les essais de corrosion sous contrainte, mais aux fins de comparai- son, il est souhaitable davoir recours au mme type dprou- vettes que pour les essais de traction, satisfa

28、isant IISO 6892. 5.1.6 Pour rduire la concentration de la contrainte, qui faci- lite Iamorcage de la fissure, il convient que les prouvettes usi- nes prsentent un rayon de raccordement entre lextrmit serre et la longueur entre repres, si celles-ci sont de dimen- sions diffrentes. La valeur de ce ray

29、on de raccordement est en gnral au moins aussi importante dans les essais de corrosion sous contrainte que dans les essais de traction, et, sauf spcifi- cation contraire, il est souhaitable quelle satisfasse aux pres- criptions de la Norme internationale approprie. Lamorcage de la fissure peut galem

30、ent tre facilit au niveau des artes des prouvettes de section carre ou rectangulaire, dans le cas o ces artes ne sont pas arrondies convenablement. 5.1.7 Les extrmits serres peuvent tre de forme quelcon- que pourvu quelles sadaptent aux supports de la machine dessai. Des problmes peuvent survenir si

31、 la partie serre de lprouvette est isole de lenvironnement dessai de corrosion (voir 6.3). 5.1.8 Une gamme tendue de tailles dprouvette est envisa- geable en fonction des dimensions du produit tester. En rai- son de linfluence marque de la section de lprouvette sur les rsultats des essais de corrosi

32、on sous contrainte, il convient de porter une attention toute particu lire ce choisir en fonction de lobjet de la recherche facteur, et de le 5.1.9 Le nombre de machines dessai charge constante peut tre rduit si lon essaye les prouvettes associes en srie. Celles-ci peuvent tre relies par des chanons

33、 de charge con- tus pour viter les baisses de charge si une prouvette se rompt. 5.1 .lO Des en raison de a) b) cl dl leur sensibilit gnralement plus leve la de petites fissures de corrosion sous contrainte. P rouvettes de petite section peuvent tre utilises leur relation directe avec la nature du pr

34、oduit; leur plus grande facilit dessais; la rapidit dobtention des rsultats dessai; prsence Les prouvettes de petite section sont par contre plus difficiles usiner, et leurs performances savrent plus sensibles linfluence de concentrations de contraintes trangres rsul- tant de charges non axiales, de

35、 piqres de corrosion, ou dautres formes dattaque, telles que la corrosion gnralise. Dans le cas des prouvettes usines, on prfrera des lon- gueurs entre repres suprieures 10 mm et des sections sup- rieures 3,0 mm dpaisseur. 5.2 Prparation des prouvettes 5.2.1 Ltat de surface joue un rle primordial su

36、r le temps ncessaire pour amorcer la fissuration par corrosion sous con- trainte, dans certaines combinaisons de mtaux et denvironne- ments. II est tout particulirement indispensable dviter les concentrations de contrainte, les dtriorations dusinage et les contaminations chimiques. Sauf le cas o lon

37、 dsire valuer la surface brute de livraison ou de fabrication, la prparation finale consiste habituellement en un traitement mcanique suivi dun dgraissage. La concentration des contraintes au niveau des rugosits affecte dordinaire Iamorcage de la corrosion fissurante sous contrainte de facon plus im

38、portante dans les alliages haute rsistance que dans les alliages ductiles de rsistance plus faible; la qualit de surface atteindre tendra toutefois vers la valeur efficace de 1 pm ou mieux. 5.2.2 Au moment de la prparation finale, il convient de veiller viter la surchauffe ou une pression excessive,

39、 qui pourrait induire des contraintes rsiduelles ou des transformations mtallurgiques en surface. Un traitement thermique, un polis- sage chimique ou un lectropolissage aprs prparaion peut se rvler utile pour surmonter ces effets dans certains cas. II est bon de veiller galement rduire son plus bas

40、niveau la con- tamination de la surface par les rsidus de polissage. 5.2.3 II ne convient pas de penser que Ilectropolissage donne invariablement des rsultats corrects, cest-dire quil limine les problmes inhrents la prparation mcanique des surfaces susmentionnes. 5.2.4 Si la prparation finale de sur

41、face comprend un traite- ment chimique, il faut veiller ce que les conditions existantes nentranent pas une attaque slective des phases du mtal, ni ne laissent des dpts indsirables en surface. 2 IsO 7539-4 : 1989 (FI 5.2.5 Les traitements chimiques ou lectrochimiques qui con- duisent un dgagement dh

42、ydrogne la surface de Iprou- vette ne doivent pas tre employs pour les matriaux suscepti- bles dtre fragiliss par ce gaz. 5.2.6 Sil est ncessaire de reprer les prouvettes en vue dune identification, il convient de suivre les mthodes men- tionnes dans IISO 7539-l. 6 Mode opratoire 6.1 Les conditions

43、denvironnement dessais slectionnes dpendent de lobjet de lessai, mais doivent gnralement reproduire daussi prs que possible les conditions de service prvues pour lalliage ou y tre assimilables. Dans la pratique, on se rfre souvent une classification de milieu standard, mais il est primordial dinterp

44、rter avec circonspection les rsul- tats obtenus en fonction des conditions de service prvues. 6.2 Si cela est possible, il est recommand de mettre les prouvettes sous contrainte aprs les avoir places dans Ienvi- ronnement dessai ou, sinon, de les y placer ds que possible aprs la mise en charge. 6.3

45、Dans la mesure du possible, il est recommand dviter de mettre en contact les parties serres avec lenvironnement de corrosion. Si cela nest pas possible, les problmes suivants peuvent survenir : a) des effets galvaniques peuvent influencer les rsultats, si les pices de serrage sont constitues dun mat

46、riau diff- rent de celui de la pice dessai; un isolement lectrique est alors ncessaire; b) une corrosion par crevasse peut se produire dans les petits interstices entre les pices de serrage et les prouvet- tes, les discontinuits de contrainte pouvant alors conduire une rupture prmature par corrosion

47、 sous contrainte dans ces rgions; c) des problmes de corrosion aux interstices peuvent ga- lement se produire lendroit o lprouvette sort de la cellule dessai; ils seront cependant vits par une conception approprie de la cellule, lutilisation de revtements de pro- tection en des endroits spcifiques, ou llargissement de la section de la pice dessai au-del de la partie cylindrique. 6.4 II est recommand dexposer des prouvettes non soumi- ses une contrainte dans les mmes conditions denvironne- ment et de dure que les