ISO 7539-9-2003 Corrosion of metals and alloys - Stress corrosion testing - Part 9 Preparation and use of pre-cracked specimens for tests under rising load or r.pdf

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1、 Numro de rfrence ISO 7539-9:2003(F) ISO 2003NORME INTERNATIONALE ISO 7539-9 Premire dition 2003-04-01Corrosion des mtaux et alliages Essais de corrosion sous contrainte Partie 9: Prparation et utilisation des prouvettes prfissures pour essais sous charge croissante ou sous dplacement croissant Corr

2、osion of metals and alloys Stress corrosion testing Part 9: Preparation and use of pre-cracked specimens for tests under rising load or rising displacement ISO 7539-9:2003(F) PDF Exonration de responsabilit Le prsent fichier PDF peut contenir des polices de caractres intgres. Conformment aux conditi

3、ons de licence dAdobe, ce fichier peut tre imprim ou visualis, mais ne doit pas tre modifi moins que lordinateur employ cet effet ne bnficie dune licence autorisant lutilisation de ces polices et que celles-ci y soient installes. Lors du tlchargement de ce fichier, les parties concernes acceptent de

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7、 microfilms, sans laccord crit de lISO ladresse ci-aprs ou du comit membre de lISO dans le pays du demandeur. ISO copyright office Case postale 56 CH-1211 Geneva 20 Tel. + 41 22 749 01 11 Fax. + 41 22 749 09 47 E-mail copyrightiso.org Web www.iso.org Publi en Suisse ii ISO 2003 Tous droits rservsISO

8、 7539-9:2003(F) ISO 2003 Tous droits rservs iiiSommaire Page Avant-propos. iv 1 Domaine dapplication 1 2 Rfrences normatives. 1 3 Termes et dfinitions 2 4 Principe 2 5 prouvettes . 3 6 Amorage et propagation de la fissure de fatigue 16 7 Mode opratoire 18 8 Rapport dessai . 23 Annexe A (informative)

9、 Dtermination dune vitesse de dplacement adapte pour tablir la valeur K ISCC partir dessais vitesse de dplacement constante 25 Annexe B (informative) Dtermination de la vitesse de propagation de la fissure . 26 Annexe C (informative) Informations sur les mthodes indirectes de mesurage de la longueur

10、 de fissure. 27 ISO 7539-9:2003(F) iv ISO 2003 Tous droits rservsAvant-propos LISO (Organisation internationale de normalisation) est une fdration mondiale dorganismes nationaux de normalisation (comits membres de lISO). Llaboration des Normes internationales est en gnral confie aux comits technique

11、s de lISO. 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 lISO participent galement aux travaux. LISO collabore troitement avec la Commission lectrotechn

12、ique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation lectrotechnique. Les Normes internationales sont rdiges conformment aux rgles donnes dans les Directives ISO/CEI, Partie 2. La tche principale des comits techniques est dlaborer les Normes internationales. Les projets de Normes internatio

13、nales adopts par les comits techniques sont soumis aux comits membres pour vote. Leur publication comme Normes internationales requiert lapprobation de 75 % au moins des comits membres votants. Lattention est appele sur le fait que certains des lments du prsent document peuvent faire lobjet de droit

14、s de proprit intellectuelle ou de droits analogues. LISO ne saurait tre tenue pour responsable de ne pas avoir identifi de tels droits de proprit et averti de leur existence. LISO 7539-9 a t labore par le comit technique ISO/TC 156, Corrosion des mtaux et alliages. LISO 7539 comprend les parties sui

15、vantes, prsentes sous le titre gnral Corrosion des mtaux et alliages Essais de corrosion sous contrainte: Partie 1: Guide gnral des mthodes dessai Partie 2: Prparation et utilisation des prouvettes pour essais en flexion Partie 3: Prparation et utilisation des prouvettes cintres en U Partie 4: Prpar

16、ation et utilisation des prouvettes pour essais en traction uniaxiale Partie 5: Prparation et utilisation des prouvettes en forme danneau en C Partie 6: Prparation et utilisation des prouvettes prfissures pour essais sous charge constante ou sous dplacement constant Partie 7: Essais faible vitesse d

17、e dformation Partie 8: Prparation et utilisation des prouvettes pour valuer les assemblages souds Partie 9: Prparation et utilisation des prouvettes prfissures pour essais sous charge croissante ou sous dplacement croissant NORME INTERNATIONALE ISO 7539-9:2003(F) ISO 2003 Tous droits rservs 1Corrosi

18、on des mtaux et alliages Essais de corrosion sous contrainte Partie 9: Prparation et utilisation des prouvettes prfissures pour essais sous charge croissante ou sous dplacement croissant 1 Domaine dapplication 1.1 La prsente partie de IISO 7539 couvre les procdures de dfinition, de prparation et dut

19、ilisation dprouvettes prfissures servant valuer la sensibilit dun mtal la corrosion sous contrainte laide dessais sous charge croissante ou sous dplacement croissant. Les essais effectus sous charge constante ou sous dplacement constant font lobjet de lISO 7539-6. Pour les besoins de la prsente part

20、ie de lISO 7539, le terme mtal inclut galement les alliages. 1.2 Comme il est ncessaire de maintenir la plasticit en fond de fissure, les prouvettes prfissures ne se prtent pas lvaluation des produits minces tels que les tles minces et les fils, et sont gnralement utilises pour des produits plus pai

21、s tels que les tles fortes, les barres et les pices forges. Elles peuvent aussi tre utilises pour des pices assembles par soudage. 1.3 Les prouvettes prfissures peuvent tre soumises une contrainte laide dappareils exerant une charge ou un dplacement en croissance constante aux points dapplication de

22、 charge. 1.4 Les prouvettes prfissures prsentent lavantage de permettre lacquisition de donnes dont on peut dduire les tailles critiques de dfaut au-del desquelles une fissuration par corrosion sous contrainte peut se produire au niveau de pices de gomtrie connue soumises des efforts connus. Ces pro

23、uvettes permettent galement de dterminer la vitesse de propagation des fissures de corrosion sous contrainte. 1.5 Lessai a pour principal avantage de prendre en compte leffet potentiel de la dformation dynamique sur la limite de fissuration par corrosion sous contrainte. 1.6 des taux de charge suffi

24、samment faibles, la valeur K ISCCdtermine par cette mthode peut tre infrieure ou gale celle obtenue par des mthodes de charge ou de dplacement constants et peut tre dtermine plus rapidement. 2 Rfrences normatives Les documents de rfrence suivants sont indispensables pour lapplication du prsent docum

25、ent. Pour les rfrences dates, seule ldition cite sapplique. Pour les rfrences non dates, la dernire dition du document de rfrence sapplique (y compris les ventuels amendements). ISO 7539-1:1987, Corrosion des mtaux et alliages Essais de corrosion sous contrainte Partie 1: Guide gnral des mthodes des

26、sai ISO 7539-9:2003(F) 2 ISO 2003 Tous droits rservsISO 7539-6: 1 ) , Corrosion des mtaux et alliages Essais de corrosion sous contrainte Partie 6: Prparation et utilisation des prouvettes prfissures pour essais sous charge constante ou sous dplacement constant ISO 7539-7: 2) , Corrosion des mtaux e

27、t alliages Essais de corrosion sous contrainte Partie 7: Essais faible vitesse de dformation ISO 11782-2 :1998, Corrosion des mtaux et alliages Essais de fatigue-corrosion Partie 2: Essais damorce de rupture sur des prouvettes prfissures 3 Termes et dfinitions Pour les besoins du prsent document, le

28、s termes et dfinitions donnes dans lISO 7539-6 ainsi que les suivants sappliquent. 3.1 vitesse de modification du dplacement douverture de la fissure au niveau du plan de charge V LLdflexion laccs au point de charge mesure pendant une dure dtermine 3.2 facteur dintensit de contrainte initiale K I-in

29、itintensit de contrainte applique au dbut de la croissance mesurable de la fissure 3.3 plage du facteur dintensit de contrainte de fatigue K fdiffrence algbrique entre le facteur maximal et le facteur minimal dintensit de contrainte dun cycle 3.4 vitesse de dplacement (dq/dt) vitesse de la croissanc

30、e de la dflexion mesure laxe du point de charge ou loigne de la ligne de charge 4 Principe 4.1 Lutilisation dprouvettes prfissures tmoigne de la difficult de garantir labsence totale de dfauts assimilables des fissures, introduits soit en cours de fabrication, soit en service, dans les constructions

31、 de structures. La prsence de tels dfauts permet en outre de mettre en vidence une sensibilisation la fissuration par corrosion sous contrainte qui, dans certains matriaux (par exemple le titane), pourrait ne pas tre rvle par des essais charge constante sur prouvette lisse. Les principes de la mcani

32、que de la rupture en rgime lastique linaire permettent de quantifier la contrainte existante en front dune fissure sur une prouvette ou une structure prfissure partir dintensit de contrainte en rgime de dformation plane. 4.2 Lessai consiste soumettre une prouvette, dans laquelle on a cr une fissure

33、par fatigue partir dune entaille usine, une charge croissante ou un dplacement croissant dans un environnement chimiquement agressif. Le but est de quantifier les fissures en milieu donn, en termes de facteur dintensit de contrainte limite, K ISCC , et de cintique de propagation. 1) publier. (Rvisio

34、n de lISO 7539-6:1989) 2) publier. (Rvision de lISO 7539-7:1989) ISO 7539-9:2003(F) ISO 2003 Tous droits rservs 34.3 Les essais peuvent tre effectus en traction ou en flexion. La caractristique la plus importante de lessai est la faible vitesse de charge/dplacement applique. 4.4 En raison de la dfor

35、mation dynamique associe cette mthode, les donnes obtenues peuvent tre diffrentes de celles obtenues pour des prouvettes prfissures avec la mme combinaison denvironnement et de matriau lorsque les prouvettes ne sont soumises qu des charges statiques. 4.5 Des donnes empiriques peuvent servir lors de

36、la conception ou des prvisions de dure de vie, car elles permettent dassurer soit que les contraintes agissant sur des structures importantes ne suffiront pas favoriser la fissuration en environnement donn quels que soient les dfauts prexistants, soit que limportance de la vitesse de propagation qui

37、 se produirait pendant la dure de vie calcule ou au cours de contrles peut tre tolre sans risque dinstabilit conduisant la dfaillance. 4.6 La fissuration due la corrosion sous contrainte est influence la fois par des facteurs mcaniques et par des facteurs lectrochimiques. Ces derniers peuvent varier

38、 en fonction de la profondeur, de louverture ou de la forme de la fissure, en raison de variations de la chimie et du potentiel dlectrode du fond de fissure, et il se peut que lon ne puisse les dcrire exclusivement au moyen du facteur dintensit de contrainte intervenant dans la mcanique de la ruptur

39、e. 4.7 La composante mcanique comporte la fois des contraintes appliques et des contraintes rsiduelles. Il convient de tenir compte de linfluence possible de ces dernires tant dans les essais de laboratoire que dans leur application des gomtries plus complexes. Des gradients de contrainte rsiduelle

40、dans une prouvette peuvent provoquer une propagation non uniforme de la fissure le long du front de fissure. 4.8 La valeur K ISCCest fonction de lenvironnement, qui simule lenvironnement en service et les conditions de charge. 5 prouvettes 5.1 Gnralits 5.1.1 On peut utiliser des prouvettes de gomtri

41、e fort diffrentes, du type de celles quon emploie pour les essais de tnacit la rupture. Celles qui sont le plus couramment utilises sont dcrites dans lISO 7539-6. Le type dprouvette choisi sera fonction de la forme, de la rsistance et de la sensibilit la fissuration par corrosion sous contrainte du

42、matriau essayer ainsi que de lobjectif de lessai. 5.1.2 Il faut absolument que les dimensions de lprouvette soient suffisantes pour maintenir des conditions triaxiales dominantes (rgime de dformation plane), qui confinent la dformation plastique au voisinage de la pointe de fissure. Les essais de tn

43、acit rupture rvlent que, pour obtenir une estimation valable de K Ic , il faut que la longueur de la fissure, a, et lpaisseur, B, ne soient pas infrieures 2 Ic p0,2 2, 5 KR et quil est recommand de choisir des prouvettes plus importantes dans lesquelles a et B sont au moins gaux 2 Ic p0,2 4 KR pour

44、obtenir un tat mcanique adquat. ISO 7539-9:2003(F) 4 ISO 2003 Tous droits rservsDu point de vue de la mcanique de la rupture, on ne peut spcifier pour lheure dpaisseur minimale conduisant lobtention dune valeur invariante de K ISCC . Un environnement agressif pendant les essais de corrosion sous con

45、trainte peut rduire lampleur de la plasticit associe la rupture et donc les dimensions requises pour lprouvette assurant la limitation de la dformation plastique. Toutefois, afin de rduire au minimum le risque de rgime mcanique inadquat, il est recommand de retenir des critres quivalents ceux observ

46、s lors des essais dendurance la rupture, en ce qui concerne les dimensions des prouvettes, cest-dire quil faut que a et B ne soient pas infrieurs 2 I p0,2 2, 5 KR et quil soient de prfrence au moins gaux 2 I p0,2 4 KR o K Iest la valeur de lintensit de contrainte garantir pendant lessai, en MPa/m. P

47、our tester la validit de la premire de ces expressions, il faut remplacer K Ipar le facteur dintensit de contrainte limite dtermin de cette faon. 5.1.3 Si les prouvettes doivent servir dterminer K ISCC , il faut que la taille initiale de lprouvette rsulte dune estimation du K ISCCdu matriau (il est prfrable, dans un premier temps, de surestimer la valeur K ISCCet donc dutiliser une prouve