ISO 17142:2014

Fine ceramics (advanced ceramics, advanced technical ceramics) — Mechanical properties of ceramic composites at high temperature in air at atmospheric pressure — Determination of fatigue properties at constant amplitude

ISO 17142:2014 specifies the conditions for the determination of properties at constant-amplitude of load or strain in uniaxial tension/tension or in uniaxial tension/compression cyclic fatigue of ceramic matrix composite materials (CMCs) with fibre reinforcement for temperature up to 1 700 °C in air at atmospheric pressure. It applies to all ceramic matrix composites with fibre reinforcement, unidirectional (1D), bi-directional (2D), and tri-directional (xD, where 2 Its purpose is to determine the behaviour of CMC when subjected to mechanical fatigue and oxidation simultaneously. Tests for the determination of fatigue properties at high temperature in inert atmospheres differ from those in oxidative atmospheres. Contrary to an inert atmosphere, damage in an oxidative atmosphere accumulates due to the influence of purely mechanical fatigue and to chemical effects of the material's oxidation.

Céramiques techniques — Propriétés mécaniques des céramiques composites à haute température sous air à pression atmosphérique — Détermination des propriétés de fatigue à amplitude constante

L'ISO 17142:2014 spécifie les conditions de détermination des propriétés de fatigue cyclique à amplitude constante de contrainte ou de déformation en traction/traction ou traction/compression uniaxiale des matériaux composites à matrice céramique (CMC) avec renfort des fibres pour une température jusqu'à 1 700 °C dans l'air à la pression atmosphérique. La présente Norme internationale s'applique à tous les composites à matrice céramique avec renfort de fibres, unidirectionnel (1D), bidirectionnel (2D) ou tridirectionnel (xD, ou 2 L'ISO 17142:2014 a pour objet de déterminer le comportement des composites à matrice céramique lorsqu'ils sont soumis à la fatigue mécanique dans une ambiance oxydante. Les essais de détermination des propriétés de fatigue à haute température dans des atmosphères inertes sont différents de ceux effectués dans des atmosphères oxydantes. Contrairement à une atmosphère inerte, l'endommagement dans une atmosphère oxydante s'accroît du fait de l'influence de la fatigue mécanique mais aussi des effets chimiques de l'oxydation des matériaux.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 10-Jun-2014
• ICS: 81.060.30 - Advanced ceramics
• Technical Committee: ISO/TC 206 - Fine ceramics
• Drafting Committee: ISO/TC 206/WG 4 - Composites
• Current Stage: 9020 - International Standard under periodical review
• Start Date: 15-Jul-2024
• Completion Date: 15-Jul-2024

Relations

• Consolidated By: ISO 14916:2017 - Thermal spraying — Determination of tensile adhesive strength
• Effective Date: 17-Dec-2022

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 17142
First edition
2014-06-01
Fine ceramics (advanced ceramics,
advanced technical ceramics) —
Mechanical properties of ceramic
composites at high temperature
in air at atmospheric pressure —
Determination of fatigue properties at
constant amplitude
Céramiques techniques — Propriétés mécaniques des composites
céramiques à haute température sous air à pression atmosphérique
— Détermination des propriétés de fatigue à amplitude constante
Reference number
©
ISO 2014
© ISO 2014
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized otherwise in any form
or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting on the internet or an intranet, without prior
written permission. Permission can be requested from either ISO at the address below or ISO’s member body in the country of
the requester.
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Published in Switzerland
ii © ISO 2014 – All rights reserved

Contents Page
Foreword .iv
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 2
3.1 General . 2
3.2 Cyclic fatigue phenomena . 3
4 Principle . 5
5 Significance and use . 5
6 Apparatus . 6
6.1 Fatigue test machine . 6
6.2 Load train. 6
6.3 Set-up for heating . 7
6.4 Extensometer . 7
6.5 Temperature measurement . 7
6.6 Data recording system . 7
6.7 Micrometers . 7
7 Test specimens. 7
8 Test specimen preparation . 8
8.1 Machining and preparation . 8
8.2 Number of test specimens . 9
9 Test procedure . 9
9.1 Test set-up: temperature considerations . 9
9.2 Measurement of test specimen dimensions . 9
9.3 Testing technique .10
9.4 Test validity .11
10 Calculation of results .11
10.1 Time to failure, t .
f 11
10.2 Damage parameters.11
10.3 Residual properties .12
11 Test report .13
Annex A (informative) Schematic evolution of E .15
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 meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity
assessment, as well as information about ISO’s adherence to the WTO principles in the Technical Barriers
to Trade (TBT) see the following URL: Foreword - Supplementary information
The committee responsible for this document is ISO/TC 206, Fine ceramics.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 17142:2014(E)
Fine ceramics (advanced ceramics, advanced technical
ceramics) — Mechanical properties of ceramic composites
at high temperature in air at atmospheric pressure —
Determination of fatigue properties at constant amplitude
1 Scope
This International Standard specifies the conditions for the determination of properties at constant-
amplitude of load or strain in uniaxial tension/tension or in uniaxial tension/compression cyclic fatigue
of ceramic matrix composite materials (CMCs) with fibre reinforcement for temperature up to 1 700 °C
in air at atmospheric pressure.
This International Standard applies to all ceramic matrix composites with fibre reinforcement,
unidirectional (1D), bi-directional (2D), and tri-directional (xD, where 2 < x ≤ 3).
The purpose of this International Standard is to determine the behaviour of CMC when subjected to
mechanical fatigue and oxidation simultaneously. Tests for the determination of fatigue properties at
high temperature in inert atmospheres differ from those in oxidative atmospheres. Contrary to an inert
atmosphere, damage in an oxidative atmosphere accumulates due to the influence of purely mechanical
fatigue and to chemical effects of the material’s oxidation.
2 Normative references
The following documents, in whole or in part, are normatively referenced in this document and are
indispensable for its application. For dated references, only the edition cited applies. For undated
references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 3611, Geometrical product specifications (GPS) — Dimensional measuring equipment: Micrometers for
external measurements — Design and metrological characteristics
ISO 7500-1, Metallic materials — Verification of static uniaxial testing machines — Part 1: Tension/compression
testing machines — Verification and calibration of the force-measuring system
ISO 9513, Metallic materials — Calibration of extensometer systems used in uniaxial testing
ISO 4574, Fine ceramics (advanced ceramics, advanced technical ceramics) — Mechanical properties of
ceramic composites at high temperature — Determination of compression properties
ISO 14574, Fine ceramics (advanced ceramics, advanced technical ceramics) — Mechanical properties of
ceramic composites at high temperature — Determination of tensile properties
ISO 15733, Fine ceramics (advanced ceramics, advanced technical ceramics) — Mechanical properties
of ceramic composites at ambient temperature in air atmospheric pressure — Determination of tensile
properties
IEC 60584-1, Thermocouples — Part 1: EMF specifications and tolerances
IEC 60584-2, Thermocouples — Part 2: Tolerances
CEN/TR 13233, Advanced technical ceramics — Notations and symbols
3 Terms and definitions
1)
For the purposes of this document, the terms and definitions given in CEN/TR 13233 and the following
apply.
3.1 General
3.1.1
test temperature
T
temperature of the test specimen at the centre of the gauge length
3.1.2
calibrated length
l
part of the test specimen which has uniform and minimum cross-section area
3.1.3
gauge length
L
o
initial distance between reference points on the test specimen in the calibrated length
3.1.4
controlled temperature zone
part of the calibrated length including the gauge length where the temperature is within 50 °C of the test
temperature
3.1.5
initial cross-section area
S
o
initial cross-section area of the test specimen within the calibrated length, at the test temperature
Note 1 to entry: Two initial cross-section areas of the test specimen can be defined:
— apparent cross-section area: this is the total area of the cross-section, S ;
o app
— effective cross-section area: this is the total area corrected by a factor to account for the presence of a coating,
S .
o eff
3.1.6
longitudinal deformation
A
change in the gauge length between reference points under an uniaxial force
3.1.7
strain
ε
relative change in the gauge length defined as the ratio, A/L
o
3.1.8
stress
σ
force supported by the test specimen at any time in the test, divided by the initial cross-section area
Note 1 to entry: Two stresses can be distinguished:
— apparent stress, σ , when the apparent cross-section area (or total cross-section area) is used;
app
— effective stress, σ , when the effective cross-section area is used.
eff
1) Intended to be substituted by a future International Standard.
2 © ISO 2014 – All rights reserved

Note 2 to entry: Stress can be either in tension or in compression.
3.1.9
constant amplitude loading
in cyclic fatigue loading, constant wave form loading in which the peak loads and the valley loads are
kept constant during the test (see Figure 1 for nomenclature relevant to cyclic fatigue testing)
Key
1 time 6 mean
2 control parameter (test mode) 7 peak (maximum)
3 triangular form 8 valley (minimum)
4 trapezoidal form 9 amplitude
5 sinusoidal form 10 range
Figure 1 — Cyclic fatigue nomenclature an
...

DRAFT INTERNATIONAL STANDARD
ISO/DIS 17142
ISO/TC 206 Secretariat: JISC
Voting begins on: Voting terminates on:
2013-08-09 2013-11-09
Fine ceramics (advanced ceramics, advanced technical
ceramics) — Mechanical properties of ceramic composites
at high temperature in air at atmospheric pressure —
Determination of fatigue properties at constant amplitude
Céramiques techniques — Propriétés mécaniques des céramiques composites à haute température sous air
à pression atmosphérique — Détermination des propriétés de fatigue à amplitude constante
ICS: 81.060.30
THIS DOCUMENT IS A DRAFT CIRCULATED
FOR COMMENT AND APPROVAL. IT IS
THEREFORE SUBJECT TO CHANGE AND MAY
NOT BE REFERRED TO AS AN INTERNATIONAL
STANDARD UNTIL PUBLISHED AS SUCH.
IN ADDITION TO THEIR EVALUATION AS
BEING ACCEPTABLE FOR INDUSTRIAL,
TECHNOLOGICAL, COMMERCIAL AND
USER PURPOSES, DRAFT INTERNATIONAL
STANDARDS MAY ON OCCASION HAVE TO
BE CONSIDERED IN THE LIGHT OF THEIR
POTENTIAL TO BECOME STANDARDS TO
WHICH REFERENCE MAY BE MADE IN
Reference number
NATIONAL REGULATIONS.
ISO/DIS 17142:2013(E)
RECIPIENTS OF THIS DRAFT ARE INVITED
TO SUBMIT, WITH THEIR COMMENTS,
NOTIFICATION OF ANY RELEVANT PATENT
RIGHTS OF WHICH THEY ARE AWARE AND TO
©
PROVIDE SUPPORTING DOCUMENTATION. ISO 2013

ISO/DIS 17142:2013(E)
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This ISO document is a Draft International Standard and is copyright-protected by ISO. Except as
permitted under the applicable laws of the user’s country, neither this ISO draft nor any extract
from it may be reproduced, stored in a retrieval system or transmitted in any form or by any means,
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Violators may be prosecuted.
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ISO/DIS 17142
Contents Page
Foreword .iv
1 Scope.1
2 Normative references.1
3 Terms, definitions and symbols .2
4 Principle.5
5 Significance and use.5
6 Apparatus.6
6.1 Fatigue test machine.6
6.2 Load train .6
6.3 Set-up for heating.7
6.4 Extensometer.7
6.5 Temperature measurement .7
6.6 Data recording system.7
6.7 Micrometers .7
7 Test specimens.7
8 Test specimen preparation.8
8.1 Machining and preparation .8
8.2 Number of test specimens.9
9 Test procedure.9
9.1 Test set-up: temperature considerations.9
9.1.1 General .9
9.1.2 Controlled temperature zone .9
9.1.3 Temperature calibration.9
9.2 Measurement of test specimen dimensions.9
9.3 Testing technique.10
9.3.1 Specimen mounting .10
9.3.2 Setting the extensometer.10
9.3.3 Heating the test specimen.10
9.3.4 Measurements .10
9.4 Test validity.11
10 Test report.13
Annex A (informative) Schematic evolution of E.15

ISO/DIS 17142
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.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
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.
ISO 17142 was prepared by Technical Committee ISO/TC 206, Fine ceramics, Subcommittee SC , .
This second/third/. edition cancels and replaces the first/second/. edition (), [clause(s) / subclause(s) /
table(s) / figure(s) / annex(es)] of which [has / have] been technically revised.

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DRAFT INTERNATIONAL STANDARD ISO/DIS 17142

Fine ceramics (advanced ceramics, advanced technical
ceramics) — Mechanical properties of ceramic composites at
high temperature in air at atmospheric pressure --
Determination of fatigue properties at constant amplitude
1 Scope
This International Standard specifies the conditions for the determination of constant-amplitude of load or
strain in uniaxial tension/tension or in uniaxial tension/compression cyclic fatigue properties of ceramic matrix
composite materials (CMCs) with fibre reinforcement for temperature up to 1 700 °C in air at atmospheric
pressure.
This International Standard applies to all ceramic matrix composites with fibre reinforcement, unidirectional
(1D), bi-directional (2D), and tri-directional (xD, where 2 < x ≤ 3).
The purpose of this International Standard is to determine the behaviour of CMC when subjected to
mechanical fatigue and oxidation simultaneously. Tests for the determination of fatigue properties at high
temperature in inert atmospheres differ from those in oxidative atmospheres. Contrary to an inert atmosphere,
damage in an oxidative atmosphere accumulates due to the influence of purely mechanical fatigue and to
chemical effects of the material’s oxidation.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application 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 15733, Fine ceramics (advanced ceramics, advanced technical ceramics) -- Test method for tensile
stress-strain behaviour of continuous, fibre- reinforced composites at room temperature
ISO 14574, Fine ceramics (advanced ceramics, advanced technical ceramics) - Mechanical properties of
ceramic composites at high temperature - Determination of tensile properties
ISO 14544, Fine ceramics (advanced ceramics, advanced technical ceramics) -- Mechanical properties of
ceramic composites at high temperature -- Determination of compression properties
CEN/TR 13233 Advanced technical ceramics — Notations and symbols
IEC 60584-1, Thermocouples — Part 1: Reference tables
IEC 60584-2, Thermocouples — Part 2: Tolerances
ISO 7500-1, Metallic materials — Verification of static uniaxial testing machines —
Part 1: Tension/compression testing machines — Verification and calibration of the force-measuring system
ISO 9513, Metallic materials — Calibration of extensometers used in uniaxial testing
ISO/DIS 17142
ISO 3611, Geometrical product specifications (GPS)-Dimensional measuring equipment: Micrometer callipers
for external measurements-Design and metrological characteristics
3 Terms, definitions and symbols
For the purposes of this document, the terms and definitions given in CEN/TR 13233 and the following apply.
3.1
test temperature, T
temperature of the test specimen at the centre of the gauge length
3.2
calibrated length, l
part of the test specimen which has uniform and minimum cross-section area
3.3
gauge length, L
o
initial distance between reference points on the test specimen in the calibrated length
3.4
controlled temperature zone
part of the calibrated length including the gauge length where the temperature is within 50 °C of the test
temperature
3.5
initial cross-section area, S
o
initial cross-section area of the test specimen within the calibrated length, at the test temperature
NOTE Two initial cross-section areas of the test specimen can be defined:
- apparent cross-section area: this is the total area of the cross-section S
;
o app
- effective cross-section area: this is the total area corrected by a factor, to account for the presence of a coating,
S .
o eff
3.6
longitudinal deformation, A
change in the gauge length between reference points under an uniaxial force
3.7
strain, ε
relative change in the gauge length defined as the ratio A/L
o
3.8
stress, σ
force supported by the test specimen at any time in the test, divided by the initial cross-section area
NOTE Two stresses can be distinguished:
- apparent stress, σ , when the apparent cross-section area (or total cross-section area) is used;
app
- effective stress, σ , when the effective cross-section area is used.
eff
Stress can be either in tension or in compression.
2 © ISO 2013 – All rights reserved

ISO/DIS 17142
3.9
constant amplitude loading
in cyclic fatigue loading, constant wave form loading in which the peak loads and the valley loads are kept
constant during the test (see Figure 1 for nomenclature relevant to cyclic fatigue testing)

Key
1 strain (ε)
2 stress (σ)
3 width (L)
4 height (H)
Figure 1 — Cyclic fatigue nomenclature and wave forms
3.10 Cyclic fatigue phenomena
3.10.1
load ratio, R
in cyclic fatigue loading, algebraic ratio of the two loading parameters of a cycle
NOTE The most widely used ratios are:
R = (minimum load/maximum load) or
R = (valley load/peak load).
3.10.2 stress cyclic fatigue
ISO/DIS 17142
3.10.2.1
maximum stress, σ
max
maximum applied stress during cyclic fatigue
3.10.2.2
minimum stress, σ
min
minimum applied stress during cyclic fatigue
3.10.2.3
mean stress, σ
m
average applied stress during cyclic fatigue such that:
σ = (σ +σ )/2
m max min
3.10.2.4
stress amplitude, σ
a
difference between the maximum stress and the minimum stress, such that:
σ = (σ -σ )/2 = σ - σ = σ -σ
a max min max m m min
3.10.3 Strain cyclic fatigue
3.10.3.1
maximum strain, ε
max
maximum applied strain during cyclic fatigue
3.10.3.2
minimum strain, ε
min
minimum applied strain during cyclic fatigue
3.10.3.3
mean strain, ε
m
average applied strain during cyclic fatigue such that:
ε = (ε + ε )/2
m max min
3.10.3.4
strain amplitude, ε
a
difference
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 17142
Première édition
2014-06-01
Céramiques techniques — Propriétés
mécaniques des céramiques
composites à haute température
sous air à pression atmosphérique
— Détermination des propriétés de
fatigue à amplitude constante
Fine ceramics (advanced ceramics, advanced technical ceramics) —
Mechanical properties of ceramic composites at high temperature in
air at atmospheric pressure — Determination of fatigue properties at
constant amplitude
Numéro de référence
©
ISO 2014
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© ISO 2014
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.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail [e-mail]
Web www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2014 – Tous droits réservés

Sommaire Page
Avant-propos .iv
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 2
3.1 Généralités . 2
3.2 Phénomènes de fatigue cyclique . 3
4 Principe . 5
5 Signification et usage . 5
6 Appareillage . 6
6.1 Machine d’essai de fatigue . 6
6.2 Système d’application d’effort . 6
6.3 Dispositif de chauffage . 7
6.4 Extensomètre . 7
6.5 Mesurage de la température . 7
6.6 Système d’enregistrement des données . 7
6.7 Micromètres . 7
7 Éprouvettes . 8
8 Préparation des éprouvettes . 9
8.1 Usinage et préparation . 9
8.2 Nombre d’éprouvettes . 9
9 Mode opératoire d’essai. 9
9.1 Configuration d’essai: considérations sur la température . 9
9.2 Mesurage des dimensions des éprouvettes . .10
9.3 Technique de l’essai .10
9.4 Validité de l’essai .11
10 Calcul des résultats .11
10.1 Temps à rupture, t . .
f 11
10.2 Paramètres d’endommagement .12
10.3 Propriétés résiduelles .12
11 Rapport d’essai .14
Annexe A (informative) Évolution schématique de E .15
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 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’OMC concernant
les obstacles techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: Avant-propos — Informations
supplémentaires
Le comité chargé de l’élaboration du présent document est l’ISO/TC 206, Céramiques techniques.
iv © ISO 2014 – Tous droits réservés

NORME INTERNATIONALE ISO 17142:2014(F)
Céramiques techniques — Propriétés mécaniques des
céramiques composites à haute température sous air à
pression atmosphérique — Détermination des propriétés
de fatigue à amplitude constante
1 Domaine d’application
La présente Norme internationale spécifie les conditions de détermination des propriétés de
fatigue cyclique à amplitude constante de contrainte ou de déformation en traction/traction ou
traction/compression uniaxiale des matériaux composites à matrice céramique (CMC) avec renfort des
fibres pour une température jusqu’à 1 700 °C dans l’air à la pression atmosphérique.
La présente Norme internationale s’applique à tous les composites à matrice céramique avec renfort de
fibres, unidirectionnel (1D), bidirectionnel (2D) ou tridirectionnel (xD, ou 2 < x 3).
La présente Norme internationale a pour objet de déterminer le comportement des composites à matrice
céramique lorsqu’ils sont soumis à la fatigue mécanique dans une ambiance oxydante. Les essais de
détermination des propriétés de fatigue à haute température dans des atmosphères inertes sont
différents de ceux effectués dans des atmosphères oxydantes. Contrairement à une atmosphère inerte,
l’endommagement dans une atmosphère oxydante s’accroît du fait de l’influence de la fatigue mécanique
mais aussi des effets chimiques de l’oxydation des matériaux.
2 Références normatives
Les documents ci-après, dans leur intégralité ou non, sont des références normatives indispensables à
l’application 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 3611, Spécification géométrique des produits (GPS) — Équipement de mesurage dimensionnel:
Micromètres d’extérieur ― Caractéristiques de conception et caractéristiques métrologiques
ISO 7500-1, Matériaux métalliques — Vérification des machines pour essais statiques uniaxiaux — Partie 1:
Machines d’essai de traction/compression — Vérification et étalonnage du système de mesure de force
ISO 9513, Matériaux métalliques — Étalonnage des chaînes extensométriques lors d’essais uniaxiaux
ISO 14544, Céramiques techniques — Propriétés mécaniques des céramiques composites à haute
température — Détermination des caractéristiques en compression
ISO 14574, Céramiques techniques — Propriétés mécaniques des céramiques composites à haute
température — Détermination des caractéristiques en traction
ISO 15733, Céramiques techniques — Méthode d’essai de comportement à la contrainte en traction des
composites renforcés de fibres continues, à température ambiante
CEI 60584-1, Couples thermoélectriques — Partie 1: Spécifications et tolérances en matière de FEM
CEI 60584-2, Couples thermoélectriques — Partie 2: Tolérances
CEN/TR 13233, Céramiques techniques avancées — Notations et symboles
3 Termes et définitions
3.1 Généralités
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans le CEN/TR 13233 ainsi que
les suivants s’appliquent.
3.1.1
température d’essai
T
température de l’éprouvette au centre de la longueur de jauge
3.1.2
longueur utile
l
partie de l’éprouvette où la section est la plus faible et est uniforme
3.1.3
longueur de jauge
L
o
distance initiale entre les points de référence dans la longueur utile de l’éprouvette
3.1.4
zone en température contrôlée
partie de la longueur utile, incluant la longueur de jauge, où l’écart de température par rapport à la
température d’essai est inférieur à 50 °C
3.1.5
aire initiale de la section
S
o
aire initiale de la section de l’éprouvette dans la longueur utile, à la température d’essai
Note 1 à l’article: Deux aires initiales de la section de l’éprouvette peuvent être définies:
— aire apparente de la section: aire totale de la section de l’éprouvette S ;
o app
— aire effective de la section: aire totale de la section corrigée d’un facteur, prenant en compte la présence d’un
revêtement, So eff.
3.1.6
allongement
A
modification sous une sollicitation uniaxiale de la longueur de jauge entre les points de référence
3.1.7
déformation
ε
modification relative de la longueur de jauge définie par le rapport A/L
o
3.1.8
contrainte
σ
force supportée par l’éprouvette à tout instant de l’essai, divisée par l’aire initiale de la section
Note 1 à l’article: Deux contraintes peuvent être différenciées:
— contrainte apparente, σ , lorsque l’aire apparente (ou totale) de la section est utilisée;
app
— contrainte effective, σ , lorsque l’aire effective de la section est utilisée.
eff
Note 2 à l’article: La contrainte peut être une contrainte de traction ou de compression.
2 © ISO 2014 – Tous droits réservés

3.1.9
c
...

PROJET DE NORME INTERNATIONALE
ISO/DIS 17142
ISO/TC 206 Secrétariat: JISC
Début de vote: Vote clos le:
2013-08-09 2013-11-09
Céramiques techniques — Propriétés mécaniques des
céramiques composites à haute température sous air à
pression atmosphérique — Détermination des propriétés
de fatigue à amplitude constante
Fine ceramics (advanced ceramics, advanced technical ceramics) — Mechanical properties of ceramic
composites at high temperature in air at atmospheric pressure — Determination of fatigue properties at
constant amplitude
ICS: 81.060.30
CE DOCUMENT EST UN PROJET DIFFUSÉ POUR
OBSERVATIONS ET APPROBATION. IL EST DONC
SUSCEPTIBLE DE MODIFICATION ET NE PEUT
ÊTRE CITÉ COMME NORME INTERNATIONALE
AVANT SA PUBLICATION EN TANT QUE TELLE.
OUTRE LE FAIT D’ÊTRE EXAMINÉS POUR
ÉTABLIR S’ILS SONT ACCEPTABLES À DES
FINS INDUSTRIELLES, TECHNOLOGIQUES ET
COMMERCIALES, AINSI QUE DU POINT DE VUE
DES UTILISATEURS, LES PROJETS DE NORMES
INTERNATIONALES DOIVENT PARFOIS ÊTRE
CONSIDÉRÉS DU POINT DE VUE DE LEUR
POSSIBILITÉ DE DEVENIR DES NORMES
POUVANT SERVIR DE RÉFÉRENCE DANS LA
RÉGLEMENTATION NATIONALE.
Numéro de référence
LES DESTINATAIRES DU PRÉSENT PROJET
ISO/DIS 17142:2013(F)
SONT INVITÉS À PRÉSENTER, AVEC LEURS
OBSERVATIONS, NOTIFICATION DES DROITS
DE PROPRIÉTÉ DONT ILS AURAIENT
ÉVENTUELLEMENT CONNAISSANCE ET À
©
FOURNIR UNE DOCUMENTATION EXPLICATIVE. ISO 2013

ISO/DIS 17142:2013(F)
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ISO/DIS 17142
Sommaire Page
Avant-propos . iv
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 2
4 Principe . 5
5 Signification et usage . 5
6 Appareillage . 6
6.1 Machine d'essai de fatigue . 6
6.2 Système d'application d'effort . 7
6.3 Dispositif de chauffage . 7
6.4 Extensomètre . 7
6.5 Mesurage de la température . 7
6.6 Système d'enregistrement des données . 7
6.7 Micromètres . 8
7 Éprouvettes . 8
8 Préparation des éprouvettes . 9
8.1 Usinage et préparation . 9
8.2 Nombre d'éprouvettes . 9
9 Mode opératoire d’essai . 9
9.1 Configuration d'essai : considérations sur la température . 9
9.1.1 Généralités . 9
9.1.2 Zone en température contrôlée . 9
9.1.3 Étalonnage en température . 9
9.2 Mesurage des dimensions des éprouvettes . 10
9.3 Technique de l'essai. 10
9.3.1 Montage de l'éprouvette . 10
9.3.2 Réglage de l'extensomètre . 10
9.3.3 Chauffage de l'éprouvette . 10
9.3.4 Mesurages . 10
9.4 Validité de l'essai . 11
10 Calcul des résultats . 11
10.1 Durée de fonctionnement avant défaillance, t . 11
f
10.2 Paramètres d’endommagement . 12
10.3 Propriétés résiduelles . 12
11 Rapport d'essai . 14
Annexe A (informative) Évolution schématique de E . 15

ISO/DIS 17142
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 (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
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.
L'ISO 17142 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 206, Céramiques techniques, sous-comité SC , .
Cette deuxième/troisième/. édition annule et remplace la première/deuxième/. édition (), dont [l' (les)
article(s) / le(s) paragraphe(s) / le (les) tableau(x) / la (les) figure(s) / l' (les) annexe(s) a/ont] fait l'objet d'une
révision technique.
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PROJET DE NORME INTERNATIONALE ISO/DIS 17142

Céramiques techniques — Propriétés mécaniques des
céramiques composites à haute température sous air à
pression atmosphérique — Détermination des propriétés de
fatigue à amplitude constante
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale spécifie les conditions de détermination des propriétés de fatigue cyclique à
amplitude constante de contrainte ou de déformation en traction uniaxiale/traction ou en traction
uniaxiale/compression des matériaux composites à matrice céramique (CMC) avec renfort des fibres pour une
température jusqu'à 1 700 °C dans l'air à la pression atmosphérique.
La présente Norme internationale s'applique à tous les composites à matrice céramique avec renfort de
fibres, unidirectionnel (1D), bidirectionnel (2D) ou tridirectionnel (xD, où 2 < x  3).
La présente Norme internationale a pour objet de déterminer le comportement des composites à matrice
céramique lorsqu'ils sont soumis à la fatigue mécanique et à l'oxydation simultanément. Les essais de
détermination des propriétés de fatigue à haute température dans des atmosphères inertes sont différents de
ceux effectués dans des atmosphères oxydantes. Contrairement à une atmosphère inerte, l’endommagement
dans une atmosphère oxydante s'accumule du fait de l'influence d'une fatigue purement mécanique et des
effets chimiques de l'oxydation des matériaux.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application 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 15733, Céramiques techniques — Méthode d'essai de comportement à la contrainte en traction des
composites renforcés de fibres continues, à température ambiante
ISO 14574, Céramiques techniques — Propriétés mécaniques des céramiques composites à haute
température — Détermination des caractéristiques en traction
ISO 14544, Céramiques techniques — Propriétés mécaniques des céramiques composites à haute
température — Détermination des caractéristiques en compression
CEN/TR 13233, Céramiques techniques avancées — Notations et symboles
CEI 60584-1, Couples thermoélectriques — Partie 1 : Tables de référence
CEI 60584-2, Couples thermoélectriques — Partie 2 : Tolérances
ISO 7500-1, Matériaux métalliques — Vérification des machines pour essais statiques uniaxiaux —
Partie 1 : Machines d'essai de traction/compression — Vérification et étalonnage du système de mesure de
force
ISO/DIS 17142
ISO 9513, Matériaux métalliques — Étalonnage des chaînes extensométriques lors d'essais uniaxiaux
ISO 3611, Spécification géométrique des produits (GPS) ― Équipement de mesurage dimensionnel :
Micromètres d'extérieur ― Caractéristiques de conception et caractéristiques métrologiques
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans le CEN/TR 13233 ainsi que les
suivants s'appliquent.
3.1
température d'essai, T
température de l'éprouvette au centre de la longueur de jauge
3.2
longueur calibrée, l
partie de l'éprouvette où la section transverse est la plus faible et est uniforme
3.3
longueur de jauge, L
o
distance initiale entre les points de référence dans la longueur calibrée de l'éprouvette
3.4
zone en température contrôlée
partie de la longueur calibrée, incluant la longueur de jauge, où l'écart de température par rapport à la
température d'essai est inférieur à 50 °C
3.5
section initiale, S
o
section initiale de l'éprouvette dans la longueur calibrée, à la température d'essai
NOTE Deux sections initiales de l'éprouvette peuvent être définies :
- section apparente : section totale de l'éprouvette S
;
o app
- section effective : section totale corrigée d'un facteur, prenant en compte la présence d'un revêtement,
S .
o eff
3.6
allongement, A
modification sous une sollicitation uniaxiale de la longueur de jauge entre les points de référence
3.7
déformation, 
modification relative de la longueur de jauge définie comme le rapport A/L
o
3.8
contrainte, 
force supportée par l'éprouvette à chaque instant de l'essai, divisée par la section initiale
NOTE Deux contraintes peuvent être différenciées :
- contrainte apparente,  , lorsque la section apparente (ou section totale) est utilisée ;
app
- contrainte effective,  , lorsque la section effective est utilisée.
eff
La contrainte peut être une contrainte en traction ou en compression.
ISO/DIS 17142
3.9
charges à amplitude constante
dans le cas de charges de fatigue cyclique, charges de forme d'onde constante avec laquelle les charges
maximum et les charges minimum demeurent constantes au cours de l'essai (voir la Figure 1 pour la
nomenclature relative aux essais de fatigue cyclique)

Lé
...