ISO 20274:2017

Vitreous and porcelain enamels — Preparation of samples and determination of thermal expansion coefficient

ISO 20274:2017 specifies the procedures for the preparation of enamel samples for measurement of the thermal length change and calculation of the thermal expansion coefficient.

Emaux vitrifiés — Préparation d'échantillons d'émail et détermination du coefficient de dilatation thermique

ISO 20274:2017 spécifie des modes opératoires de préparation d'échantillons d'émail en vue de mesurer la variation de longueur en fonction de la température et de calculer le coefficient de dilatation thermique.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 17-Jul-2017
• ICS: 25.220.50 - Enamels
• Technical Committee: ISO/TC 107 - Metallic and other inorganic coatings
• Drafting Committee: ISO/TC 107/WG 2 - Vitreous and porcelain enamel coatings
• Current Stage: 9093 - International Standard confirmed
• Completion Date: 23-Dec-2022

Relations

• Consolidates: ISO 18068:2014 - Cotton fibres — Test method for sugar content — Spectrophotometry
• Effective Date: 06-Jun-2022

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 20274
First edition
2017-07
Vitreous and porcelain enamels —
Preparation of samples and
determination of thermal expansion
coefficient
Emaux vitrifiés — Préparation d’échantillons d’émail et
détermination du coefficient de dilatation thermique
Reference number
ISO 20274:2017(E)
ISO 2017
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ISO 20274:2017(E)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© ISO 2017, Published in Switzerland

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ISO 20274:2017(E)
Contents Page

Foreword ........................................................................................................................................................................................................................................iv

Introduction ..................................................................................................................................................................................................................................v

1 Scope ................................................................................................................................................................................................................................. 1

2 Normative references ...................................................................................................................................................................................... 1

3 Terms and definitions ..................................................................................................................................................................................... 1

4 Apparatus ..................................................................................................................................................................................................................... 1

5 Requirements for the test specimen ................................................................................................................................................ 1

6 Preparation of the test specimens ..................................................................................................................................................... 2

6.1 General ........................................................................................................................................................................................................... 2

6.2 Production by casting........................................................................................................................................................................ 2

6.3 Production by drawing out of the melt .............................................................................................................................. 2

6.4 Production by sintering ................................................................................................................................................................... 3

7 Determination of the thermal expansion coefficient ..................................................................................................... 3

8 Calculation and indication of the results .................................................................................................................................... 4

9 Test report ................................................................................................................................................................................................................... 4

Annex A (informative) Metallic casting mould ........................................................................................................................................... 5

Annex B (informative) Drawing from the melt ......................................................................................................................................... 6

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ISO 20274:2017(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.

The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are

described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the

different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the

editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www .iso .org/ directives).

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. Details of

any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or

on the ISO list of patent declarations received (see www .iso .org/ patents).

Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not

constitute an endorsement.

For an explanation on the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and

expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO’s adherence to the

World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT) see the following

URL: w w w . i s o .org/ iso/ foreword .html.

This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 107, Metallic and other inorganic coatings.

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ISO 20274:2017(E)
Introduction

The thermal expansion coefficient of enamel and the relevant substrate is an important material

characteristic, as it provides information on the stress ratios in the composite material.

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INTERNATIONAL STANDARD ISO 20274:2017(E)
Vitreous and porcelain enamels — Preparation of samples
and determination of thermal expansion coefficient
1 Scope

This document specifies the procedures for the preparation of enamel samples for measurement of the

thermal length change and calculation of the thermal expansion coefficient.
2 Normative references

The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content

constitutes requirements 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 7991, Glass — Determination of coefficient of mean linear thermal expansion

ISO 19496-1, Vitreous and porcelain enamels — Terminology — Part 1: Terms and definitions

3 Terms and definitions

For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 19496-1 apply.

ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:

— IEC Electropedia: available at http:// www.e lectropedia. org/
— ISO Online browsing platform: available at http:// www. iso. org/o bp
4 Apparatus

4.1 Standard laboratory instruments, instruments in accordance with ISO 7991 and 4.2 to 4.4.

NOTE An optical dilatometer can be used as an alternative to a pushrod dilatometer.

4.2 Casting mould made from ceramic, for example, boat made from corundum, porcelain, or casting

mould made from metal, for example, tool steel (see Annex A).

4.3 Melting crucible made from non-contaminating material, for example, corundum, porcelain, with

a height of about 55 mm and a diameter of approximately 40 mm.

4.4 Laboratory furnace, in the temperature range from 800 °C to 1 100 °C controllable to ±5 °C.

5 Requirements for the test specimen
The test specimen shall be rod-shaped and straight with either

— an approximately circular cross section with a diameter constant to ±1 mm over its length, or

— an approximately square cross section with an edge length constant to ±1 mm over its length.

The diameter or edge length of the test specimen shall correspond ±1 mm to the diameter or edge

length of the reference sample.
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ISO 20274:2017(E)

The faces shall be plane-parallel and vertical to the longitudinal axis of the specimen to maximum ±3°.

The initial length shall be ±0,5 mm equal to the initial length of the reference sample.

The dimensions shall correspond to the requirements of the dilatometer used and the reference sample.

6 Preparation of the test specimens
6.1 General

The test specimen shall be sufficiently stress-free by tempering so that no dip occurs in the measuring

diagram when measuring the expansion coefficient.

NOTE An absence of stress can, for example, be attained by heating the test specimen to approximately 30 °C

above the transformation temperature, followed by slow cooling in the furnace at
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 20274
Première édition
2017-07
Emaux vitrifiés — Préparation
d’échantillons d’émail et
détermination du coefficient de
dilatation thermique
Vitreous and porcelain enamels — Preparation of samples and
determination of thermal expansion coefficient
Numéro de référence
ISO 20274:2017(F)
ISO 2017
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ISO 20274:2017(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2017, Publié en Suisse

Droits de reproduction réservés. Sauf indication contraire, aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni utilisée

sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie, l’affichage sur

l’internet ou sur un Intranet, sans autorisation écrite préalable. Les demandes d’autorisation peuvent être adressées à l’ISO à

l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
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ISO 20274:2017(F)
Sommaire Page

Avant-propos ..............................................................................................................................................................................................................................iv

Introduction ..................................................................................................................................................................................................................................v

1 Domaine d’application ................................................................................................................................................................................... 1

2 Références normatives ................................................................................................................................................................................... 1

3 Termes et définitions ....................................................................................................................................................................................... 1

4 Appareillage .............................................................................................................................................................................................................. 1

5 Exigences concernant l’éprouvette .................................................................................................................................................... 2

6 Préparation des éprouvettes ................................................................................................................................................................... 2

6.1 Généralités .................................................................................................................................................................................................. 2

6.2 Réalisation par coulage .................................................................................................................................................................... 2

6.3 Réalisation par étirage de la coulée ...................................................................................................................................... 3

6.4 Réalisation par frittage .................................................................................................................................................................... 3

7 Détermination du coefficient de dilatation thermique ................................................................................................ 3

8 Calcul et consignation des résultats ................................................................................................................................................. 4

9 Rapport d’essai ....................................................................................................................................................................................................... 5

Annexe A (informative) Moule de coulée métallique .......................................................................................................................... 6

Annexe B (informative) Étirage de la coulée ................................................................................................................................................ 7

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ISO 20274:2017(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 nature volontaire des normes, 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’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles

techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: w w w . i s o .org/ iso/ fr/ avant -propos .html

Le présent document a été élaboré par le Comité technique ISO/TC 107, Revêtements métalliques et

autres revêtements inorganiques.
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ISO 20274:2017(F)
Introduction

Le coefficient de dilatation thermique de l’émail et des substrats y afférents constitue une caractéristique

importante du matériau, car il renseigne sur les rapports de contrainte au sein du matériau composite.

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NORME INTERNATIONALE ISO 20274:2017(F)
Emaux vitrifiés — Préparation d’échantillons d’émail et
détermination du coefficient de dilatation thermique
1 Domaine d’application

Le présent document spécifie des modes opératoires de préparation d’échantillons d’émail en vue de

mesurer la variation de longueur en fonction de la température et de calculer le coefficient de dilatation

thermique.
2 Références normatives

Les documents suivants cités dans le texte constituent, pour tout ou partie de leur contenu, des

exigences 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 7991, Verre — Détermination du coefficient moyen de dilatation linéaire
ISO 19496-1, Émaux vitrifiés — Terminologie — Partie 1: Termes et définitions
3 Termes et définitions

Pour les besoins du présent document, les termes et définitions de l’ISO 19496-1 s’appliquent.

L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en

normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse http:// www .electropedia .org/

— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse http:// www .iso .org/ obp

4 Appareillage

4.1 Instruments courants de laboratoire, instruments figurant dans l’ISO 7991 et aux

paragraphes 4.2 à 4.4.

NOTE Il est possible d’utiliser un dilatomètre optique à la place du dilatomètre à palpeurs.

4.2 Moule de coulée en céramique, par exemple une nacelle réfractaire en corindon ou en porcelaine,

ou un moule de coulée en métal, par exemple en acier à outils (voir l’Annexe A).

4.3 Creuset en matériau non contaminant, par exemple en corindon ou en porcelaine, d’une hauteur

de 55 mm environ et d’un diamètre de 40 mm environ.

4.4 Four de laboratoire, couvrant une plage de températures allant de 800 °C à 1 100 °C, réglable

à ± 5 °C.
© ISO 2017 – Tous droits réservés 1
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ISO 20274:2017(F)
5 Exigences concernant l’éprouvette
L’éprouvette doit revêtir la forme d’une tige droite présentant

— soit une section transversale à peu près circulaire de diamètre constant sur toute sa longueur,

à ±1 mm,

— soit une section transversale à peu près carrée de longueur de côté constante sur toute sa longueur,

à ±1 mm.

Le diamètre ou la longueur de côté de l’éprouvette doit correspondre au diamètre ou à la longueur de

côté de l’échantillon de référence, à ±1 mm.

Les faces doivent être parallèles et perpendiculaires à l’axe longitudinal de l’éprouvette, à ±3° maximum.

La longueur initiale doit être égale à celle de l’échantillon de référence, à ±0,5 mm.

Les dimensions doivent correspondre aux exigences du dilatomètre utilisé et à l’échantillon de référence.

6 Préparation des éprouvettes
6.1 Généralités

L’éprouvette doit être suffisamment détensionnée par recuit, de manière qu’aucune dépression

n’apparaisse sur le diagramme de mesurage produit au cours du mesurage du coefficient de dilatation.

NOTE Il est par exemple possible d’éliminer les tensions par chauffage de l’éprouvette à une température

supérieure de 30 °C environ à la température de transformation, suivi par un refroidissement lent dans le

four d’environ 2 °C/min jusqu’à atteindre une température inférieure de 150 °C environ à la température de

transformation, puis hors du four jusqu’à température ambiante, à l’abri des courants d’air.

Le mode de réalisation d’une épro
...