Plastics — Determination of hardness — Part 2: Rockwell hardness

Specifications of a method for the determination of the indentation hardness of plastics by means of the Rockwell hardness tester using the Rockwell M, L and R hardness scales. The Rockwell hardness number is derived from the net increase in depth of impression as the load on an indentor is increased from a fixed minor load to a major load and then returned to the same minor load. For materials having high creep and recovery, the time-factors involved in application of the major and minor loads have a considerable effect on the results of the measurements.

Plastiques — Détermination de la dureté — Partie 2: Dureté Rockwell

Polimerni materiali - Določanje trdote - 2. del: Trdota po Rockwellu

General Information

Status
Published
Publication Date
01-Jul-1987
Current Stage
9093 - International Standard confirmed
Start Date
09-Aug-2005
Completion Date
16-Oct-2020

RELATIONS

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ISO 2039-2:1987 - Plastics -- Determination of hardness
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ISO 2039-2 1996
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ISO 2039-2:1987 - Plastiques -- Détermination de la dureté
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IS0
INTERNATIONAL STANDARD
2039-2
Second edition
1987-07-15
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION
ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION
_ ME~YHAPO~HAR OPTAHM3A~MR I-IO CTAHJJAPTM3A~MM
Plastics - Determination of hardness -
Part 2:
Rockwell hardness
Plastiques - Determination de la duret6 -
Partl ’e 2: Duretb Rockwell
Reference number
IS0 2039-2: 1987 (E)
---------------------- Page: 1 ----------------------
Foreword

IS0 (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of

national standards bodies (IS0 member bodies). The work of preparing International

Standards is normally carried out through IS0 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, govern-

mental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.

Draft International Standards adopted by the technical committees are circulated to

the member bodies for approval before their acceptance as International Standards by

the IS0 Council. They are approved in accordance with IS0 procedures requiring at

least 75 % approval by the member bodies voting.
International Standard IS0 2039-Z was prepared by Technical Committee ISO/TC 61,
Plastics.

This second ed ition cancels and replaces the first edition (IS0 2039-z : 1981), of which

it constitutes a minor revision.

Users should note that all International Standards undergo revision from time to time

and that any reference made herein to any other International Standard implies its

latest edition, unless othewise stated.
0 International Organization for Standardization, 1987
Printed in Switzerland
---------------------- Page: 2 ----------------------
IS0 2039-2 : 1987 (E)
INTERNATIONALSTANDARD
Plastics - Determination of hardness -
Part 2:
Rockwell hardness -
and then followed by a return to the same minor load, all at
I Scope and field of application
specified limits for times of loading. The actual measurement is
based on the total depth of penetration, minus the elastic
1 .I This part of IS0 2039 specifies a method for determining
recovery after a fixed time following removal of the major load,
the indentation hardness of plastics by means of the Rockwell
minus the penetration resulting from the minor load. The
hardness tester using the Rockwell M, L and R hardness scales.
Rockwell hardness number is derived from the net increase in
depth of impression as the load on an indentor is increased
1.2 A Rockwell hardness number is directly related to the in-
from a fixed minor load to a major load and then returned to the
dentation hardness of a plastic material; the higher the
same minor load.
Rockwell hardness number, the harder the material. Due to a
short overlap of Rockwell hardness scales by this procedure,
3.2 Each Rockwell hardness scale division represents
two different Rockwell hardness numbers of different scales
0,002 mm vertical movement of the indentor. In practice, the
may be obtained on the same material, both of which may be
Rockwell hardness number is derived from the following
technically correct.
relationship :
1.3 For materials having high creep and recovery, the time-
HR = 130 - e
factors involved in application of the major and minor loads
have a considerable effect on the results of the measurements.
where
HR is the Rockwell hardness number;
1.4 An alternative method of using the apparatus to give
hardness on the Rockwell-cc hardness scale is specified in the
e is the depth of impression after removal of the major
annex which shows how this scale may be related to the hard-
load, in units of 0,002 mm.
ness measurement of IS0 2039-l.
NOTE - This relationship only holds for the E, M, L and R scales.
2 References
4 Apparatus
I SO 48, Rubber, vulcanized - Determination of hardness
(Hardness between 10 and 100 IRHD). 1)
4.1 The apparatus is a standard Rockwell hardness tester
Standard atmospheres for conditioning
IS0 291, Plastics -
which comprises essentially
and testing.
a rigid frame supporting an adjustable platform fitted
Determination of indentation hardness by
IS0 868, Plastics -
with a plate at least 50 mm in diameter to support the test
means of a durometer (Shore hardness).
specimen;
IS0 2039-1, Plastics - Determination of hardness - Part I:
an indentor with its associated fittings;
Ball indentation method.
a device for applying the appropriate loads to the
indentor without impact.
3 Principle
4.2 The indentor comprises a polished hardened steel ball

3.1 This is a method for determining hardness in which a which rolls freely in its housing. The ball shall not deform dur-

ing the test or show damage after a test. The diameter of the in-
constant minor load is applied to a steel ball resting on the

material to be tested, followed by application of a major load, dentor depends upon the Rockwell scale in use (see 4.5).

1) At present at the stage of draft. (Revision of IS0 48: 1979, IS0 1400: 1975 and IS0 1818: 1975.)

---------------------- Page: 3 ----------------------
IS0 2039-2 : 1987 (E)
checks may be made at frequent intervals using blocks
4.3 The indentor is equipped with a dial gauge or other suitable

device to measure the depth of penetration of the indentor to calibrated for use when the machine is set up in the R, L or M

within 0,001 mm. It is desirable but not essential for the dial test modes.
gauge to be calibrated in Rockwell hardness numbers (one
Rockwell scale division = 0,002 mm). When the machine is so
directly calibrated, it is usual for the dial gauge to have a black
5 Test specimen
and a red scale, the latter allowing automatically for the constant
of 130 in the derivation of Rockwell hardness number on the M, L
5.1 The standard test specimen shall be a flat sheet at least
and R scales (see 3.2). Alternative means of measurement of
6 mm thick. It shall be of a suitable area to meet the re-
penetration and display of data may be used, provided that the
quirements of 7.4. The test specimen does not necessarily have
accuracy is at least equal to that of the dial gauge.
to be square. It shall not show any evidence of imprint by the
indentor on the supported surface after a test.
The appropriate loads for the M, L and R scales are as
4.4

given in 4.5. In each case the minor load is 98,07 N. Provision is 5.2 When specimens of the minimum thickness specified in

usually made in the Rockwell machine to apply the minor load 5.1 are not available, the test specimen shall be made up of a

pile of thinner test specimens of the same thickness and the
to the specimen by means of a screw capstan which raises the
same material, provided that the surfaces of the individual
platform supporting the test specimen until the latter contacts

the indentor. In these circumstances the dial gauge has an in- pieces are in total contact and not held apart by any form of

dicated point to show when the minor load has been fully ap- surface imperfections (as, for example, sink marks or burrs

from saw cuts).
plied; reference should be made to the manufacturer ’s hand-
book before operating the machine. The adjustment of speed
of load-application is of great importance. Adjust the dash-pot
5.3 All indentations shall be made on one surface only of the
on the Rockwell tester so that the operating handle completes
test specimen.
its travel in 4 to 5 s with no specimen on the machine or no load
applied by the indentor to the anvil. The major load shall be
5.4 One test specimen is sufficient for the determination of
980,7 N for this calibration.
Rockwell hardness and at least five measurements shall be
made on each test specimen of isotropic materials.
4.5 The major and minor loads and indentor diameters
for the
5.5 If the material under test is anisotropic, the direction of
Rockwell scales are as follows :
indentation shall be specified in relation to the axes of
anisotropy. If results in more than ‘one direction are required,
test specimens shall be prepared so that at least five Rockwell
lndentor

Rockwell Minor load Major load hardness measurements may be determined in each direction.

diameter
Hardness
scale N N mm
98,07 58814 12,7 I!I 0,015
6 Conditioning
zt 0,015
L 98,07 5884 6,35
The test specimens shall be conditioned before testing in the
6,35 + 0,015
M 98,07 980,7
atmosphere sp
...

SLOVENSKI STANDARD
SIST ISO 2039-2:1996
01-junij-1996
3ROLPHUQLPDWHULDOL'RORþDQMHWUGRWHGHO7UGRWDSR5RFNZHOOX
Plastics -- Determination of hardness -- Part 2: Rockwell hardness
Plastiques -- Détermination de la dureté -- Partie 2: Dureté Rockwell
Ta slovenski standard je istoveten z: ISO 2039-2:1987
ICS:
83.080.01 Polimerni materiali na Plastics in general
splošno
SIST ISO 2039-2:1996 en

2003-01.Slovenski inštitut za standardizacijo. Razmnoževanje celote ali delov tega standarda ni dovoljeno.

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SIST ISO 2039-2:1996
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SIST ISO 2039-2:1996
IS0
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2039-2
Second edition
1987-07-15
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION
ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION
_ ME~YHAPO~HAR OPTAHM3A~MR I-IO CTAHJJAPTM3A~MM
Plastics - Determination of hardness -
Part 2:
Rockwell hardness
Plastiques - Determination de la duret6 -
Partl ’e 2: Duretb Rockwell
Reference number
IS0 2039-2: 1987 (E)
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SIST ISO 2039-2:1996
Foreword

IS0 (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of

national standards bodies (IS0 member bodies). The work of preparing International

Standards is normally carried out through IS0 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, govern-

mental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.

Draft International Standards adopted by the technical committees are circulated to

the member bodies for approval before their acceptance as International Standards by

the IS0 Council. They are approved in accordance with IS0 procedures requiring at

least 75 % approval by the member bodies voting.
International Standard IS0 2039-Z was prepared by Technical Committee ISO/TC 61,
Plastics.

This second ed ition cancels and replaces the first edition (IS0 2039-z : 1981), of which

it constitutes a minor revision.

Users should note that all International Standards undergo revision from time to time

and that any reference made herein to any other International Standard implies its

latest edition, unless othewise stated.
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Printed in Switzerland
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SIST ISO 2039-2:1996
IS0 2039-2 : 1987 (E)
INTERNATIONALSTANDARD
Plastics - Determination of hardness -
Part 2:
Rockwell hardness -
and then followed by a return to the same minor load, all at
I Scope and field of application
specified limits for times of loading. The actual measurement is
based on the total depth of penetration, minus the elastic
1 .I This part of IS0 2039 specifies a method for determining
recovery after a fixed time following removal of the major load,
the indentation hardness of plastics by means of the Rockwell
minus the penetration resulting from the minor load. The
hardness tester using the Rockwell M, L and R hardness scales.
Rockwell hardness number is derived from the net increase in
depth of impression as the load on an indentor is increased
1.2 A Rockwell hardness number is directly related to the in-
from a fixed minor load to a major load and then returned to the
dentation hardness of a plastic material; the higher the
same minor load.
Rockwell hardness number, the harder the material. Due to a
short overlap of Rockwell hardness scales by this procedure,
3.2 Each Rockwell hardness scale division represents
two different Rockwell hardness numbers of different scales
0,002 mm vertical movement of the indentor. In practice, the
may be obtained on the same material, both of which may be
Rockwell hardness number is derived from the following
technically correct.
relationship :
1.3 For materials having high creep and recovery, the time-
HR = 130 - e
factors involved in application of the major and minor loads
have a considerable effect on the results of the measurements.
where
HR is the Rockwell hardness number;
1.4 An alternative method of using the apparatus to give
hardness on the Rockwell-cc hardness scale is specified in the
e is the depth of impression after removal of the major
annex which shows how this scale may be related to the hard-
load, in units of 0,002 mm.
ness measurement of IS0 2039-l.
NOTE - This relationship only holds for the E, M, L and R scales.
2 References
4 Apparatus
I SO 48, Rubber, vulcanized - Determination of hardness
(Hardness between 10 and 100 IRHD). 1)
4.1 The apparatus is a standard Rockwell hardness tester
Standard atmospheres for conditioning
IS0 291, Plastics -
which comprises essentially
and testing.
a rigid frame supporting an adjustable platform fitted
Determination of indentation hardness by
IS0 868, Plastics -
with a plate at least 50 mm in diameter to support the test
means of a durometer (Shore hardness).
specimen;
IS0 2039-1, Plastics - Determination of hardness - Part I:
an indentor with its associated fittings;
Ball indentation method.
a device for applying the appropriate loads to the
indentor without impact.
3 Principle
4.2 The indentor comprises a polished hardened steel ball

3.1 This is a method for determining hardness in which a which rolls freely in its housing. The ball shall not deform dur-

ing the test or show damage after a test. The diameter of the in-
constant minor load is applied to a steel ball resting on the

material to be tested, followed by application of a major load, dentor depends upon the Rockwell scale in use (see 4.5).

1) At present at the stage of draft. (Revision of IS0 48: 1979, IS0 1400: 1975 and IS0 1818: 1975.)

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SIST ISO 2039-2:1996
IS0 2039-2 : 1987 (E)
checks may be made at frequent intervals using blocks
4.3 The indentor is equipped with a dial gauge or other suitable

device to measure the depth of penetration of the indentor to calibrated for use when the machine is set up in the R, L or M

within 0,001 mm. It is desirable but not essential for the dial test modes.
gauge to be calibrated in Rockwell hardness numbers (one
Rockwell scale division = 0,002 mm). When the machine is so
directly calibrated, it is usual for the dial gauge to have a black
5 Test specimen
and a red scale, the latter allowing automatically for the constant
of 130 in the derivation of Rockwell hardness number on the M, L
5.1 The standard test specimen shall be a flat sheet at least
and R scales (see 3.2). Alternative means of measurement of
6 mm thick. It shall be of a suitable area to meet the re-
penetration and display of data may be used, provided that the
quirements of 7.4. The test specimen does not necessarily have
accuracy is at least equal to that of the dial gauge.
to be square. It shall not show any evidence of imprint by the
indentor on the supported surface after a test.
The appropriate loads for the M, L and R scales are as
4.4

given in 4.5. In each case the minor load is 98,07 N. Provision is 5.2 When specimens of the minimum thickness specified in

usually made in the Rockwell machine to apply the minor load 5.1 are not available, the test specimen shall be made up of a

pile of thinner test specimens of the same thickness and the
to the specimen by means of a screw capstan which raises the
same material, provided that the surfaces of the individual
platform supporting the test specimen until the latter contacts

the indentor. In these circumstances the dial gauge has an in- pieces are in total contact and not held apart by any form of

dicated point to show when the minor load has been fully ap- surface imperfections (as, for example, sink marks or burrs

from saw cuts).
plied; reference should be made to the manufacturer ’s hand-
book before operating the machine. The adjustment of speed
of load-application is of great importance. Adjust the dash-pot
5.3 All indentations shall be made on one surface only of the
on the Rockwell tester so that the operating handle completes
test specimen.
its travel in 4 to 5 s with no specimen on the machine or no load
applied by the indentor to the anvil. The major load shall be
5.4 One test specimen is sufficient for the determination of
980,7 N for this calibration.
Rockwell hardness and at least five measurements shall be
made on each test specimen of isotropic materials.
4.5 The major and minor loads and indentor diameters
for the
5.5 If the material under test is anisotropic, the direction of
Rockwell scales are as follows :
indentation shall be specified in relation to the axes of
...

ISO
NORME INTERNATIONALE 2039-2
Deuxième édition
1987-07-U
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION
ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION
MEXAYHAPOAHAR OPrAHVl3A~MF1 170 CTAH~APTM3ALJMM
Plastiques - Détermination de la dureté -
Partie 2:
Dureté Rockwell
Plastics - Determination of hardness -
Part 2: Rockwel/ hardness
Numéro de référence
ISO 2039-2: 1987 (F)
---------------------- Page: 1 ----------------------
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale

d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de I’ISO). L’élaboration

des Normes internationales est normalement confiée aux comités techniques de I’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 I’ISO participent également aux travaux.

Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis

aux comités membres pour approbation, avant leur acceptation comme Normes inter-

nationales par le Conseil de I’ISO. Les Normes internationales sont approuvées confor-

mément aux procédures de I’ISO qui requièrent l’approbation de 75 % au moins des
comités membres votants.

La Norme internationale ISO 2039-2 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 61,

P/as tiques.

Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 2039-2 : 19811, dont

elle constitue une révision mineure.

L’attention des utilisateurs est attirée sur le fait que toutes les Normes internationales

sont de temps en temps soumises à révision et que toute référence faite à une autre

Norme internationale dans le présent document implique qu’il s’agit, sauf indication

contraire, de la dernière édition.
@ Organisation internationale de normalisation, 1987 l
Imprimé en Suisse
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 2039-2 : 1987 (F)
NORME INTERNATIONALE
Plastiques - Détermination de la dureté -
Partie 2:
Dureté Rockwell
3 Principe
1 Objet et domaine d’application
3.1 Cette méthode de détermination de la dureté consiste à
1 .l La présente partie de I’ISO 2039 spécifie une méthode de
appliquer successivement sur une bille d’acier reposant sur la
détermination de la dureté par pénétration des plastiques, à
matiére à essayer une précharge constante, puis une charge
l’aide de l’appareil de dureté Rockwell utilisant les échelles de
plus élevée, puis à nouveau la même précharge, toutes aux limi-
dureté Rockwell M, L et R.
tes spécifiées des temps de charge. La mesure est basée sur la
profondeur totale de pénétration, diminuée de la relaxation

1.2 La dureté Rockwell est directement liée & la résistance à élastique après un temps fixé, après suppression de la charge,

la pénétration d’un plastique, la valeur la plus 6levée correspon- et de la pénétration due à l’application de la précharge. La

dant au matériau le plus dur. En raison du faible recouvrement dureté Rockwell est une fonction de l’accroissement net de la

des échelles de dureté Rockwell, deux valeurs lues sur des profondeur d’empreinte lorsque la charge appliquée sur le

pénétrateur passe de la précharge fixée à la charge, puis revient
échelles différentes peuvent être obtenues pour une même

matière, ces deux valeurs pouvant être techniquement correc- à la même précharge.

tes.
3.2 Chaque division de l’échelle Rockwell représente un
déplacement vertical de 0,002 mm du pénétrateur. Dans la pra-
1.3 Pour les matières présentant des phénoménes de fluage
tique, la dureté Rockwell découle de la relation suivante :
ou de relaxation, les durées d’application de la charge et de la
précharge ont une influence considérable sur le résultat des
HR = 130 - e
mesurages.
1.4 Une variante de la méthode, avec un appareillage permet-
tant d’utiliser l’échelle de dureté Rockwell-oi, est specifiée en
HR est la dureté Rockwell;
annexe, celle-ci indiquant comment cette échelle peut être
e est la profondeur d’empreinte, après suppression de la
reliée à la dureté à la bille mesurée suivant I’ISO 2039-l.
charge, en unités de 0,002 mm.
NOTE - Cette relation n’est valable que pour les échelles E, M, L et R.
2 Mférences
ISO 48, Caoutchouc vulcanisé - Détermination de la dureté
4 Appareillage
(dureté comprise entre 10 et 100 DIDCi. 1)
4.1 L’appareillage est constitué par l’appareil normal de
ISO 291, Plastiques - Atmosphères normales de conditionne-
dureté Rockwell qui comprend essentiellement :
ment et d’essai.
une plate-forme réglable comprenant un plateau d’au
ISO 868, Plastiques - Dé termina tion de la dure té par pénétra-
moins 50 mm de diamètre, destiné à supporter l’éprouvette;
tion au moyen d’un duromètre (dureté Shore).
un pénétrateur avec ses accessoires;

Détermination de la dureté - Partie I : un dispositif permettant d’appliquer sans choc la

ISO 2039-1, Plastique -
Méthode de pénétration à la bille. charge appropriée sur le pénétrateur.

1) Actuellement au stade de projet. (Révision de I’ISO 48: 1979, I’ISO 1400: 1975 et I’ISO 1818: 1975.)

---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 2039-2 : 1987 (FI

4.2 Le pénétrateur comprend une bille d’acier trempé et poli, 4.7 L’appareil doit être calibré périodiquement en utilisant un

tournant librement dans son logement. La bille ne doit pas se bloc d’essai en métal (fonte d’acier, aluminium ou alliage de

déformer pendant l’essai et ne doit présenter aucun dommage
magnésium, alliage antifriction) de dureté Rockwell connue et

après l’essai. Le diamètre du pénétrateur dépend de l’échelle en utilisant l’échelle E. De cette facon, les erreurs dues à un

Rockwell utilisée (voir 4.5).
mauvais fonctionnement du dispositif d’application de la charge
ou à une déformation du bâti seront mises en évidence; ces
erreurs devront être corrigées avant usage. Des contrôles doi-
4.3 Le pénétrateur est équipé d’un comparateur ou de tout
vent être effectués fréquemment, en utilisant des blocs étalon-
autre appareil adapté pour le mesurage de la profondeur de péné-
nés, lorsque l’appareil est réglé suivant les échelles R, L ou M.
tration du pénétrateur à 0,001 mm près. II est souhaitable, mais
non essentiel, que le comparateur soit gradué en dureté Rockwell
(une division de l’échelle Rockwell = 0,002 mm). Lorsque
l’appareil est directement gradué en dureté Rockwell, il est
5 Éprouvette
d’usage que le comparateur comporte une échelle noire et une
échelle rouge, cette dernière introduisant automatiquement la
constante 130, en fonction des duretés Rockwell des échelles M,
5.1 L’éprouvette normalisée doit être constituée par une

L et R (voir 3.2). D’autres moyens de mesurage de la pénétration feuille plane d’au moins 6 mm d’épaisseur. Elle doit présenter

et d’affichage des données peuvent être utilisés, à condition que
une surface compatible avec les spécifications de 7.4. L’éprou-
leur justesse soit au moins égale à celle du comparateur.
vette ne doit pas nécessairement être carrée. Après essai, il ne
doit y avoir aucune trace d’empreinte du pénétrateur sur la face
supportée.
4.4 Les charges à utiliser pour les échelles M, L et R sont indi-
quées en 4.5. Dans tous les cas, la précharge est de 98,07 N.

Pour les appareils Rockwell, il est d’usage d’appliquer la pré- 5.2 Lorsque l’échantillon ne permet pas de réaliser une

charge sur l’éprouvette au moyen d’une vis à rotule qui permet
éprouvette de l’épaisseur minimale indiquée en 5.1, I’éprou-

d’élever la plate-forme supportant l’éprouvette jusqu’à ce que vette doit alors être constituée par un empilage de plusieurs élé-

cette dernière soit au contact du pénétrateur. Dans ce cas, le ments plus minces, mais de même épaisseur et de même

comparateur comporte un repère pour indiquer le moment où la
matière, à condition que les faces des éléments individuels

précharge est entièrement appliquée; on devra se reporter à la soient totalement en contact et ne soient pas séparées par de

notice du constructeur avant la mise en service de l’appareil. Le
quelconques imperfections de surface (telles que, par exemple,

réglage de la vitesse de mise en charge est très important. bavures, traits de scie).

Régler l’amortisseur de l’appareil Rockwell de facon que la
manette de commande achève son déplacement en 4 à 5 s sans
5.3 Toutes les pénétrations ne doivent être faites que sur une
éprouvette sur le support ou sans charge appliquée par le péné-
face de l’éprouvette.
trateur sur l’enclume. La charge appliquée pour cet étalonnage
doit être de 980,7 N.
Une seule éprouvette est suffisante pour la détermination
5.4
de la dureté Rockwell. Au moins cinq mesurages doivent être
4.5 La précharge, la charge d’essai et le diamètre du pénétra-
effectués sur chaque éprouvette pour les matières isotropes.
teur pour chaque échelle Rockwell doivent être les suivants :
5.5 Si la matière soumise à l’essai est anisotrope, la direction
de la pénétration doit être spécifiée en fonction des axes d’ani-
Diamètre du
Échelle Précharge Charge d’essai pénétrateur
sotropie. Si des résultats sont exigés dans plusieurs directions,
de dureté
les éprouvettes doivent être préparées de manière à effectuer
N mm
Rockwell N
au moins cinq essais de dureté Rockwell dans chaque direction.
+ 0,015
...

ISO
NORME INTERNATIONALE 2039-2
Deuxième édition
1987-07-U
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION
ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION
MEXAYHAPOAHAR OPrAHVl3A~MF1 170 CTAH~APTM3ALJMM
Plastiques - Détermination de la dureté -
Partie 2:
Dureté Rockwell
Plastics - Determination of hardness -
Part 2: Rockwel/ hardness
Numéro de référence
ISO 2039-2: 1987 (F)
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Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale

d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de I’ISO). L’élaboration

des Normes internationales est normalement confiée aux comités techniques de I’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 I’ISO participent également aux travaux.

Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis

aux comités membres pour approbation, avant leur acceptation comme Normes inter-

nationales par le Conseil de I’ISO. Les Normes internationales sont approuvées confor-

mément aux procédures de I’ISO qui requièrent l’approbation de 75 % au moins des
comités membres votants.

La Norme internationale ISO 2039-2 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 61,

P/as tiques.

Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 2039-2 : 19811, dont

elle constitue une révision mineure.

L’attention des utilisateurs est attirée sur le fait que toutes les Normes internationales

sont de temps en temps soumises à révision et que toute référence faite à une autre

Norme internationale dans le présent document implique qu’il s’agit, sauf indication

contraire, de la dernière édition.
@ Organisation internationale de normalisation, 1987 l
Imprimé en Suisse
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ISO 2039-2 : 1987 (F)
NORME INTERNATIONALE
Plastiques - Détermination de la dureté -
Partie 2:
Dureté Rockwell
3 Principe
1 Objet et domaine d’application
3.1 Cette méthode de détermination de la dureté consiste à
1 .l La présente partie de I’ISO 2039 spécifie une méthode de
appliquer successivement sur une bille d’acier reposant sur la
détermination de la dureté par pénétration des plastiques, à
matiére à essayer une précharge constante, puis une charge
l’aide de l’appareil de dureté Rockwell utilisant les échelles de
plus élevée, puis à nouveau la même précharge, toutes aux limi-
dureté Rockwell M, L et R.
tes spécifiées des temps de charge. La mesure est basée sur la
profondeur totale de pénétration, diminuée de la relaxation

1.2 La dureté Rockwell est directement liée & la résistance à élastique après un temps fixé, après suppression de la charge,

la pénétration d’un plastique, la valeur la plus 6levée correspon- et de la pénétration due à l’application de la précharge. La

dant au matériau le plus dur. En raison du faible recouvrement dureté Rockwell est une fonction de l’accroissement net de la

des échelles de dureté Rockwell, deux valeurs lues sur des profondeur d’empreinte lorsque la charge appliquée sur le

pénétrateur passe de la précharge fixée à la charge, puis revient
échelles différentes peuvent être obtenues pour une même

matière, ces deux valeurs pouvant être techniquement correc- à la même précharge.

tes.
3.2 Chaque division de l’échelle Rockwell représente un
déplacement vertical de 0,002 mm du pénétrateur. Dans la pra-
1.3 Pour les matières présentant des phénoménes de fluage
tique, la dureté Rockwell découle de la relation suivante :
ou de relaxation, les durées d’application de la charge et de la
précharge ont une influence considérable sur le résultat des
HR = 130 - e
mesurages.
1.4 Une variante de la méthode, avec un appareillage permet-
tant d’utiliser l’échelle de dureté Rockwell-oi, est specifiée en
HR est la dureté Rockwell;
annexe, celle-ci indiquant comment cette échelle peut être
e est la profondeur d’empreinte, après suppression de la
reliée à la dureté à la bille mesurée suivant I’ISO 2039-l.
charge, en unités de 0,002 mm.
NOTE - Cette relation n’est valable que pour les échelles E, M, L et R.
2 Mférences
ISO 48, Caoutchouc vulcanisé - Détermination de la dureté
4 Appareillage
(dureté comprise entre 10 et 100 DIDCi. 1)
4.1 L’appareillage est constitué par l’appareil normal de
ISO 291, Plastiques - Atmosphères normales de conditionne-
dureté Rockwell qui comprend essentiellement :
ment et d’essai.
une plate-forme réglable comprenant un plateau d’au
ISO 868, Plastiques - Dé termina tion de la dure té par pénétra-
moins 50 mm de diamètre, destiné à supporter l’éprouvette;
tion au moyen d’un duromètre (dureté Shore).
un pénétrateur avec ses accessoires;

Détermination de la dureté - Partie I : un dispositif permettant d’appliquer sans choc la

ISO 2039-1, Plastique -
Méthode de pénétration à la bille. charge appropriée sur le pénétrateur.

1) Actuellement au stade de projet. (Révision de I’ISO 48: 1979, I’ISO 1400: 1975 et I’ISO 1818: 1975.)

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ISO 2039-2 : 1987 (FI

4.2 Le pénétrateur comprend une bille d’acier trempé et poli, 4.7 L’appareil doit être calibré périodiquement en utilisant un

tournant librement dans son logement. La bille ne doit pas se bloc d’essai en métal (fonte d’acier, aluminium ou alliage de

déformer pendant l’essai et ne doit présenter aucun dommage
magnésium, alliage antifriction) de dureté Rockwell connue et

après l’essai. Le diamètre du pénétrateur dépend de l’échelle en utilisant l’échelle E. De cette facon, les erreurs dues à un

Rockwell utilisée (voir 4.5).
mauvais fonctionnement du dispositif d’application de la charge
ou à une déformation du bâti seront mises en évidence; ces
erreurs devront être corrigées avant usage. Des contrôles doi-
4.3 Le pénétrateur est équipé d’un comparateur ou de tout
vent être effectués fréquemment, en utilisant des blocs étalon-
autre appareil adapté pour le mesurage de la profondeur de péné-
nés, lorsque l’appareil est réglé suivant les échelles R, L ou M.
tration du pénétrateur à 0,001 mm près. II est souhaitable, mais
non essentiel, que le comparateur soit gradué en dureté Rockwell
(une division de l’échelle Rockwell = 0,002 mm). Lorsque
l’appareil est directement gradué en dureté Rockwell, il est
5 Éprouvette
d’usage que le comparateur comporte une échelle noire et une
échelle rouge, cette dernière introduisant automatiquement la
constante 130, en fonction des duretés Rockwell des échelles M,
5.1 L’éprouvette normalisée doit être constituée par une

L et R (voir 3.2). D’autres moyens de mesurage de la pénétration feuille plane d’au moins 6 mm d’épaisseur. Elle doit présenter

et d’affichage des données peuvent être utilisés, à condition que
une surface compatible avec les spécifications de 7.4. L’éprou-
leur justesse soit au moins égale à celle du comparateur.
vette ne doit pas nécessairement être carrée. Après essai, il ne
doit y avoir aucune trace d’empreinte du pénétrateur sur la face
supportée.
4.4 Les charges à utiliser pour les échelles M, L et R sont indi-
quées en 4.5. Dans tous les cas, la précharge est de 98,07 N.

Pour les appareils Rockwell, il est d’usage d’appliquer la pré- 5.2 Lorsque l’échantillon ne permet pas de réaliser une

charge sur l’éprouvette au moyen d’une vis à rotule qui permet
éprouvette de l’épaisseur minimale indiquée en 5.1, I’éprou-

d’élever la plate-forme supportant l’éprouvette jusqu’à ce que vette doit alors être constituée par un empilage de plusieurs élé-

cette dernière soit au contact du pénétrateur. Dans ce cas, le ments plus minces, mais de même épaisseur et de même

comparateur comporte un repère pour indiquer le moment où la
matière, à condition que les faces des éléments individuels

précharge est entièrement appliquée; on devra se reporter à la soient totalement en contact et ne soient pas séparées par de

notice du constructeur avant la mise en service de l’appareil. Le
quelconques imperfections de surface (telles que, par exemple,

réglage de la vitesse de mise en charge est très important. bavures, traits de scie).

Régler l’amortisseur de l’appareil Rockwell de facon que la
manette de commande achève son déplacement en 4 à 5 s sans
5.3 Toutes les pénétrations ne doivent être faites que sur une
éprouvette sur le support ou sans charge appliquée par le péné-
face de l’éprouvette.
trateur sur l’enclume. La charge appliquée pour cet étalonnage
doit être de 980,7 N.
Une seule éprouvette est suffisante pour la détermination
5.4
de la dureté Rockwell. Au moins cinq mesurages doivent être
4.5 La précharge, la charge d’essai et le diamètre du pénétra-
effectués sur chaque éprouvette pour les matières isotropes.
teur pour chaque échelle Rockwell doivent être les suivants :
5.5 Si la matière soumise à l’essai est anisotrope, la direction
de la pénétration doit être spécifiée en fonction des axes d’ani-
Diamètre du
Échelle Précharge Charge d’essai pénétrateur
sotropie. Si des résultats sont exigés dans plusieurs directions,
de dureté
les éprouvettes doivent être préparées de manière à effectuer
N mm
Rockwell N
au moins cinq essais de dureté Rockwell dans chaque direction.
+ 0,015
...

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