ISO 20728:2018

Corrosion of metal and alloys — Determination of resistance of magnesium alloys to stress corrosion cracking

This document specifies a method for the determination of resistance to stress corrosion cracking (SCC) of magnesium alloys intended for use in structural applications (such as magnesium front end, gearbox and clutch housing units, steering column parts, shift actuators, valve covers and housings, brackets and intake manifold blades, electronic devices, power tools and medical equipment). The method allows determination of the resistance to SCC as a function of the chemical composition, the method of manufacture and heat treatment of magnesium alloys. The document is applicable to cast and wrought magnesium alloys in the form of castings, semi-finished products, parts and weldments and covers the method of sampling, the types of specimens, the loading procedure, the type of environment and the interpretation of results. The document allows assessment of the relative performance of materials and products in environments containing chlorides or sulphates, provided that the failure mechanism is not changed, but does not qualify a material or product for service application.

Corrosion des métaux et alliages — Détermination de la résistance des alliages de magnésium à la fissuration par corrosion sous contrainte

Le présent document spécifie une méthode pour la détermination de la résistance à la corrosion sous contrainte (CSC) d'alliages de magnésium destinés à être utilisés dans des applications structurales (tels les trains avant de véhicule en magnésium, les carters de boîte de vitesses et d'embrayage, les pièces de colonne de direction, les actionneurs de boîte de vitesses, les couvercles et logements de soupapes, les brides et lames de collecteur d'admission, les dispositifs électroniques, les outils électriques et les appareils médicaux). Cette méthode permet de déterminer la résistance à la corrosion sous contrainte en fonction de la composition chimique, du procédé de fabrication et du traitement thermique des alliages de magnésium. Le présent document s'applique aux alliages de magnésium coulés et corroyés se présentant sous forme de produits moulés, produits semi-finis, pièces et assemblages soudés; il couvre la méthode d'échantillonnage, les types d'éprouvettes, le mode opératoire de mise en charge, le type de milieu et l'interprétation des résultats. Le présent document permet d'évaluer la performance relative de matériaux et de produits dans des milieux contenant des chlorures ou des sulfates, à condition que le mécanisme de rupture ne soit pas modifié, mais il ne qualifie pas un matériau ou un produit pour son application en service.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 04-Sep-2018
• ICS: 77.060 - Corrosion of metals
• Technical Committee: ISO/TC 156 - Corrosion of metals and alloys
• Drafting Committee: ISO/TC 156/WG 2 - Environmentally assisted cracking

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 20728
First edition
2018-09
Corrosion of metal and alloys —
Determination of resistance of
magnesium alloys to stress corrosion
cracking
Corrosion des métaux et alliages — Détermination de la résistance
des alliages de magnésium à la fissuration par corrosion sous
contrainte
Reference number
©
ISO 2018
© ISO 2018
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Published in Switzerland
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Contents Page
Foreword .iv
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 General principles . 2
5 Apparatus and materials. 2
5.1 Loading apparatus . 2
5.2 Construction materials for the test set-up . 2
5.3 Specimen holders . 2
5.4 Apparatus for alternate immersion in solutions . 3
6 Sampling . 3
7 Specimens . 5
7.1 Type and sizes. 5
7.2 Surface preparation . 5
7.3 Specimen identification . 6
7.4 Precautions . 6
8 Test environments . 6
9 Loading . 7
10 Procedure. 7
11 Assessment of results . 8
12 Expression of results . 9
13 Test report . 9
Annex A (informative) Assessment of grain size and orientation .11
Bibliography .12
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 of 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 www .iso
.org/iso/foreword .html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 156, Corrosion of metals and alloys.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www .iso .org/members .html.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 20728:2018(E)
Corrosion of metal and alloys — Determination of
resistance of magnesium alloys to stress corrosion
cracking
WARNING — This document calls for the use of substances and/or procedures that can
be injurious to health if adequate safety measures are not taken. This document does not
address any health hazards, safety or environmental matters associated with its use. It is
the responsibility of the user of this document to establish appropriate health, safety and
environmentally acceptable practices.
1 Scope
This document specifies a method for the determination of resistance to stress corrosion cracking
(SCC) of magnesium alloys intended for use in structural applications (such as magnesium front end,
gearbox and clutch housing units, steering column parts, shift actuators, valve covers and housings,
brackets and intake manifold blades, electronic devices, power tools and medical equipment). The
method allows determination of the resistance to SCC as a function of the chemical composition, the
method of manufacture and heat treatment of magnesium alloys.
The document is applicable to cast and wrought magnesium alloys in the form of castings, semi-finished
products, parts and weldments and covers the method of sampling, the types of specimens, the loading
procedure, the type of environment and the interpretation of results.
The document allows assessment of the relative performance of materials and products in environments
containing chlorides or sulphates, provided that the failure mechanism is not changed, but does not
qualify a material or product for service application.
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 7539-1, Corrosion of metals and alloys — Stress corrosion testing — Part 1: General guidance on testing
procedures
ISO 7539-4, Corrosion of metals and alloys — Stress corrosion testing — Part 4: Preparation and use of
uniaxially loaded tension specimens
ISO 7539-7:2005, Corrosion of metals and alloys — Stress corrosion testing — Part 7: Method for slow
strain rate testing
ISO 8044, Corrosion of metals and alloys — Basic terms and definitions
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 8044 and ISO 7539-1 apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https: //www .iso .org/obp
— IEC Electropedia: available at http: //www .electropedia .org/
4 General principles
4.1 Stress corrosion cracking of magnesium alloys is sensitive to microstructural orientation with
respect to the stress axis. Accordingly, in testing SCC resistance, it is necessary to consider the manner
in which the specimens are prepared from cast or wrought alloy so that orientation dependent SCC
resistance can be assessed.
4.2 The corrosion of magnesium is associated with hydrogen evolution and generation of often very
soluble corrosion products. For that reason, testing in stagnant conditions is preferred during continuous
immersion as stirring can cause secondary effects, e.g. removal of corrosion product.
4.3 Two methods of immersion in the solution are proposed:
— alternate immersion;
— continuous immersion.
4.4 Tests may be conducted under constant load, constant strain or by the slow strain rate technique
with evaluation criteria for stress corrosion cracking resistance appropriate to the chosen loading method.
4.5 The method of loading, the value of stresses, corrosive environment and criteria of evaluation
should be agreed between the interested parties according to the purpose of the testing.
5 Apparatus and materials
5.1 Loading apparatus
Tensile stresses in the specimens are produced with yokes, stressing screws, springs, lever devices and
special testing machines.
5.2 Construction materials for the test set-up
5.2.1 If in contact with the corrosive environment, the construction materials for the test set-up shall
not be affected by the corrodent to such an extent that they can cause contamination of the solution and
change its corrosiveness.
5.2.2 Use of inert plastics or glass is recommended for the corrosion cell where feasible.
5.2.3 Metallic components in contact with the solution shall be made from an appropriate corrosion
resistant material, or protected with a suitable corrosion-resistant coating, sufficient to avoid galvanic
coupling.
5.3 Specimen holders
5.3.1 The specimen holders shall be designed to electrically insulate the specimens from each other
and from any bare metal parts. When this is not possible, as in the case of certain stressing bolts or
jigs, the bare metal contacting the specimen shall be isolated from the corrodent by a suitable coating.
Protective coatings shall be of a type that will not leach inhibiting or accelerating ions or protective oils or
leave any residue, e.g. vapour, on the non-coated portions of the specimen holder. In particular, coatings
containing chromates or releasing any other contaminants should be avoided. All samples holders should
be degreased before and after coating.
2 © ISO 2018 – All rights reserved

5.3.2 The equipment required for slow strain rate testing is a device that permits a selection of strain
rates while being powerful enough to cope with the loads generated. Strain rates that have been used
−7 −1 −5 −1
most frequently in testing initially plain specimens are in the range 10 s to 10 s .
5.4 Apparatus for alternate immersion in solutions
5.4.1 Any suitable mechanism may be used to accomplish the immersion portion of the cycle
provided that
a) it achieves the specified rate of immersion and removal, and
b) the apparatus is constructed of suitable inert materials.
The usual methods of alternate immersion are
a) specimens are placed on a movable rack that is periodically lowered into a stationary tank
cont
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 20728
Première édition
2018-09
Corrosion des métaux et alliages —
Détermination de la résistance des
alliages de magnésium à la fissuration
par corrosion sous contrainte
Corrosion of metal and alloys — Determination of resistance of
magnesium alloys to stress corrosion cracking
Numéro de référence
©
ISO 2018
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
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Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en œuvre, 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, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut
être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Case postale 401 • Ch. de Blandonnet 8
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Web: www.iso.org
Publié en Suisse
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Sommaire Page
Avant-propos .iv
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Principes généraux . 2
5 Appareillage et matériaux . 2
5.1 Appareillage de mise en charge . 2
5.2 Matériaux utilisés pour le montage d'essai . 2
5.3 Porte-éprouvettes . 3
5.4 Appareillage pour l'immersion alternée dans des solutions . 3
6 Échantillonnage . 3
7 Éprouvettes . 5
7.1 Type et taille . 5
7.2 Préparation de la surface . 5
7.3 Identification des éprouvettes . 6
7.4 Précautions . 6
8 Milieux d'essai . 6
9 Mise en charge . 7
10 Mode opératoire. 8
11 Évaluation des résultats . 9
12 Expression des résultats. 9
13 Rapport d'essai .10
Annexe A (informative) Estimation de la taille de grain et de l'orientation des grains .11
Bibliographie .12
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 attirée 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 www .iso .org/avant -propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 156, Corrosion des métaux et alliages.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes
se trouve à l’adresse www .iso .org/fr/members .html.
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NORME INTERNATIONALE ISO 20728:2018(F)
Corrosion des métaux et alliages — Détermination de la
résistance des alliages de magnésium à la fissuration par
corrosion sous contrainte
AVERTISSEMENT — Le présent document nécessite l'utilisation de substances et/ou de modes
opératoires qui peuvent s'avérer préjudiciables pour la santé si des mesures de sécurité
adéquates ne sont pas prises. Le présent document ne traite pas des dangers pour la santé, ni
des aspects environnementaux ou de sécurité, liés à son utilisation. Il incombe à l'utilisateur
du présent document d'établir des pratiques d'hygiène et de sécurité appropriées, qui soient
acceptables du point de vue environnemental.
1 Domaine d'application
Le présent document spécifie une méthode pour la détermination de la résistance à la corrosion sous
contrainte (CSC) d'alliages de magnésium destinés à être utilisés dans des applications structurales (tels
les trains avant de véhicule en magnésium, les carters de boîte de vitesses et d'embrayage, les pièces
de colonne de direction, les actionneurs de boîte de vitesses, les couvercles et logements de soupapes,
les brides et lames de collecteur d'admission, les dispositifs électroniques, les outils électriques et les
appareils médicaux). Cette méthode permet de déterminer la résistance à la corrosion sous contrainte
en fonction de la composition chimique, du procédé de fabrication et du traitement thermique des
alliages de magnésium.
Le présent document s'applique aux alliages de magnésium coulés et corroyés se présentant sous
forme de produits moulés, produits semi-finis, pièces et assemblages soudés; il couvre la méthode
d'échantillonnage, les types d'éprouvettes, le mode opératoire de mise en charge, le type de milieu et
l'interprétation des résultats.
Le présent document permet d'évaluer la performance relative de matériaux et de produits dans des
milieux contenant des chlorures ou des sulfates, à condition que le mécanisme de rupture ne soit pas
modifié, mais il ne qualifie pas un matériau ou un produit pour son application en service.
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 7539-1, Corrosion des métaux et alliages — Essais de corrosion sous contrainte — Partie 1: Lignes
directrices générales relatives aux méthodes d'essai
ISO 7539-4, Corrosion des métaux et alliages — Essais de corrosion sous contrainte — Partie 4: Préparation
et utilisation des éprouvettes pour essais en traction uniaxiale
ISO 7539-7:2005, Corrosion des métaux et alliages — Essais de corrosion sous contrainte — Partie 7:
Méthode d'essai à faible vitesse de déformation
ISO 8044, Corrosion des métaux et alliages — Termes principaux et définitions
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et les définitions de l'ISO 8044 et de
l'ISO 7539-1 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:
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https: //www .iso .org/obp
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse http: //www .electropedia .org/
4 Principes généraux
4.1 La corrosion sous contrainte (CSC) des alliages de magnésium est sensible à l'orientation
microstructurale par rapport à l'axe de contrainte. Par conséquent, lors d'essais de résistance à la
corrosion sous contrainte, il est nécessaire de tenir compte du mode de préparation des éprouvettes à
partir d'un alliage coulé ou corroyé, de façon que la résistance à la CSC en fonction de l'orientation puisse
être évaluée.
4.2 La corrosion du magnésium s'accompagne d'un dégagement d'hydrogène et de la génération de
produits de corrosion souvent très solubles. Pour cette raison, les essais en conditions stagnantes sont
privilégiés dans le cas d'une immersion continue, l'agitation pouvant produire des effets secondaires, par
exemple l'élimination d'un produit de corrosion.
4.3 Deux méthodes d'immersion dans la solution sont proposées:
— l'immersion alternée;
— l'immersion continue.
4.4 Les essais peuvent être menés sous charge constante, sous déformation constante ou en utilisant
la méthode d'essai à faible vitesse de déformation, avec des critères d'évaluation de la résistance à la
corrosion sous contrainte appropriés à la méthode de mise en charge choisie.
4.5 Il convient que la méthode de mise en charge, les valeurs de contrainte, le milieu corrosif et les
critères d'évaluation fassent l'objet d'un accord entre les parties intéressées en fonction de la finalité
des essais.
5 Appareillage et matériaux
5.1 Appareillage de mise en charge
Les contraintes de traction subies par les éprouvettes sont produites avec des étriers, des vis de mise en
contrainte, des ressorts, des dispositifs à levier et des machines d'essai spéciales.
5.2 Matériaux utilisés pour le montage d'essai
5.2.1 S'ils sont en contact avec le milieu corrosif, les matériaux utilisés pour le montage d'essai ne
doivent pas être attaqués par l'agent corrosif au point de devenir une source potentielle de contamination
de la solution et de modifier sa corrosivité.
5.2.2 Il est recommandé d'utiliser des plastiques inertes ou du verre pour la cellule de corrosion, dans
la mesure du possible.
5.2.3 Les composants métalliques en contact avec la solution doivent être fabriqués dans un matériau
approprié résistant à la corrosion, ou protégés par un revêtement adapté résistant à la corrosion, de
nature à éviter un couplage galvanique.
2 © ISO 2018 – Tous droits réservés

5.3 Porte-éprou
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