ISO 14104:2014
(Main)Gears — Surface temper etch inspection after grinding, chemical method
Gears — Surface temper etch inspection after grinding, chemical method
ISO 14104:2014 specifies procedures and requirements for the detection and classification of localized overheating on ground surfaces by chemical etch methods. The process described in ISO 14104:2014 is typically used on ground surfaces; however, it is also useful for the detection of surface anomalies resultING from post-heat treatment machining such as hard turning, milling, and edge breaking (deburring) processes. Surface metallurgical anomalies caused by carburization or decarburization are also readily detectable with this process.
Engrenages — Contrôle par attaque chimique des zones surchauffées lors de la rectification
L'ISO 14104:2014 spécifie les procédures et les exigences pour la détection et la classification des zones surchauffées localement des surfaces rectifiées par attaque chimique à l'acide. Le procédé décrit dans l'ISO 14104:2014 est habituellement utilisé sur des surfaces rectifiées, cependant il est également utile pour la détection des anomalies de surface résultant d'un usinage après traitement thermique tel que des procédés de tournage dur, de fraisage et d'ébavurage. Les anomalies métallurgiques de surface provoquées par la carburation ou la décarburation sont elles aussi facilement détectables par ce procédé.
Zobniki - Preskušanje zobnih bokov po brušenju na prežig, kemijska metoda
Ta mednarodni standard določa postopke in zahteve za odkrivanje in klasifikacijo lokaliziranega pregrevanja brušenih površine z metodami kemičnega jedkanja.
Postopek, opisan v tem mednarodnem standardu, se običajno uporablja na brušenih površinah; vendar je lahko koristen tudi za odkrivanje anomalij na površini, ki so posledica naknadne toplotne obdelave, kot so postopki struženja v trdo, rezkanja in lomljenja robov (raziglanje). S tem postopkom je mogoče odkriti tudi metalurške anomalije na površini, ki so posledica naogličenja ali razogljičenja.
Nekatere metode, ki so se uporabljale v preteklosti, se ne priporočajo več. Specifikacije naj bi bile spremenjene, da se bodo uporabljale metode iz tega mednarodnega standarda. Te metode jedkanja so bolj občutljive na spremembe v trdoti površine od večine metod preskušanja trdote.
Ta mednarodni standard velja za dele iz jekla, kot so zobniki, gredi, utori in ležaji. Ne velja za nitridne dele in nerjavno jeklo. Upoštevale naj bi se alternativne metode.
OPOMBA Čeprav se temu postopku včasih reče »jedkanje z nitalom«, se ga ne sme mešati z drugimi postopki, ki so prav tako znani kot »jedkanje z nitalom«.
Preskušanje zobnih bokov se izvaja po brušenju na prežig in pred dodatnimi zaključnimi postopki, kot so super finiš, peskanje in honanje.
General Information
Relations
Buy Standard
Standards Content (Sample)
SLOVENSKI STANDARD
SIST ISO 14104:2015
01-april-2015
1DGRPHãþD
SIST ISO 14104:1998
Zobniki - Preskušanje zobnih bokov po brušenju na prežig, kemijska metoda
Gears - Surface temper etch inspection after grinding, chemical method
Engrenages - Contrôle par attaque chimique des zones surchauffées lors de la
rectification
Ta slovenski standard je istoveten z: ISO 14104:2014
ICS:
21.200 Gonila Gears
SIST ISO 14104:2015 en
2003-01.Slovenski inštitut za standardizacijo. Razmnoževanje celote ali delov tega standarda ni dovoljeno.
---------------------- Page: 1 ----------------------
SIST ISO 14104:2015
---------------------- Page: 2 ----------------------
SIST ISO 14104:2015
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 14104
Second edition
2014-06-01
Corrected version
2014-07-15
Gears — Surface temper etch
inspection after grinding, chemical
method
Engrenages — Contrôle par attaque chimique des zones surchauffées
lors de la rectification
Reference number
ISO 14104:2014(E)
©
ISO 2014
---------------------- Page: 3 ----------------------
SIST ISO 14104:2015
ISO 14104:2014(E)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© 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.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2014 – All rights reserved
---------------------- Page: 4 ----------------------
SIST ISO 14104:2015
ISO 14104:2014(E)
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Equipment . 1
3 Reagents . 2
4 Procedure. 3
4.1 General . 3
4.2 Cleaning . 4
4.3 Etching . 6
5 Inspection criteria . 8
5.1 Visual appearance and classification . 8
5.2 Surface hardness effects . 8
6 Temper etch discoloration removal . 9
7 Rework of surface-tempered parts . 9
8 Operator qualification . 9
9 Maintenance and control . 9
10 Safety and environmental precautions .15
11 Specifications and documentation .16
11.1 Specifications.16
11.2 Documentation .16
Bibliography .17
© ISO 2014 – All rights reserved iii
---------------------- Page: 5 ----------------------
SIST ISO 14104:2015
ISO 14104:2014(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation on the 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 60, Gears, Subcommittee SC 2, Gear capacity
calculation.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 14104:1995), of which it constitutes a
technical revision with the following changes:
— use of a grey scale card to qualify varying degrees of surface temper damage;
— inclusion of sample photographs which are intended to provide the user of this International
Standard with indications of typical surface temper damage.
This corrected version of ISO 14104:2014 incorporates the following corrections: additional
recommendations in 2.5 and 3.5; editorial corrections to Tables 2 and 3; modification of the
recommendation on abrasive pads and addition of a related warning in Clause 9.
iv © ISO 2014 – All rights reserved
---------------------- Page: 6 ----------------------
SIST ISO 14104:2015
ISO 14104:2014(E)
Introduction
This International Standard explains the materials and procedures necessary to determine, evaluate,
and describe localized overheating on ground surfaces. A system to describe and classify the indications
produced during this inspection is included. However, specific acceptance or rejection criteria are not
contained.
An industry-wide survey was conducted to establish common solutions in time that were acceptable to
the greatest number of users. The safety and environmental precautions were included therein for those
not familiar with storage, handling, use, and disposal of concentrated acids, alkalis, and solvents. These
precautions, however, do not supersede the latest applicable requirements.
© ISO 2014 – All rights reserved v
---------------------- Page: 7 ----------------------
SIST ISO 14104:2015
---------------------- Page: 8 ----------------------
SIST ISO 14104:2015
INTERNATIONAL STANDARD ISO 14104:2014(E)
Gears — Surface temper etch inspection after grinding,
chemical method
1 Scope
This International Standard specifies procedures and requirements for the detection and classification
of localized overheating on ground surfaces by chemical etch methods.
The process described in this International Standard is typically used on ground surfaces; however, it is
also useful for the detection of surface anomalies that result from post-heat treatment machining such
as hard turning, milling, and edge breaking (deburring) processes. Surface metallurgical anomalies
caused by carburization or decarburization are also readily detectable with this process.
Some methods which have been used in the past are no longer recommended. Specifications are
intended to be changed to use the methods in this International Standard. These etching methods are
more sensitive to changes in surface hardness than most hardness testing methods.
This International Standard applies to steel parts such as gears, shafts, splines, and bearings. It is not
applicable to nitrided parts and stainless steels. Alternative methods should be considered.
NOTE This process, although at times called “nital etch”, is not intended to be confused with other processes
also known as “nital etch”.
The surface temper etch procedure is to be performed after grinding and before additional finishing
operations such as superfinishing, shot peening, and honing.
2 Equipment
2.1 Container materials.
Container materials shall not react with the solutions contained, nor damage the parts to be processed.
All containers shall be labelled with the solution contained and covered when not in use. Containers
should be labelled according to local regulations.
2.2 Inspection area.
The area to be inspected shall be sufficiently illuminated to be free of shadows and reflections. A
minimum light intensity of 2 200 lx (~200 foot candles) at the inspection level is recommended.
2.3 Cleaner.
An alkaline cleaner, vapour degreaser, solvent wash, or equivalent cleaning process shall be used.
2.4 Timing device.
A suitable timing device shall be used for the uniform processing of all parts in a group.
© ISO 2014 – All rights reserved 1
---------------------- Page: 9 ----------------------
SIST ISO 14104:2015
ISO 14104:2014(E)
2.5 Grey scale reference.
A suitable grey scale reference should be used, such as Tiffen Color Separation Guide and Gray Scale Q13
1)
(small) or Q14 (large).
Figure 1 is an example of a suitable grey scale reference. Use of a sample part with known indications to
exhibit surface tempering is also recommended.
Figure 1 is an approximate reproduction of a commercially available grey scale. The reproduction
shown in this image is not accurate due to variance in graphic reproduction quality and is provided for
reference only. It shall not be used for inspection in conformity with this International Standard.
The grey scale card should be replaced at regular intervals.
Figure 1 — Gray scale card (reprinted with the permission of The Tiffen Company)
3 Reagents
All chemicals shall be technical grade or better.
3.1 Cleaning materials, which ensure removal of all dirt, grit, grease, and oil, to obtain a “water break”-
free surface. A “water break”-free surface is one which maintains a continuous water film for a minimum
period of 15 s after having been rinsed in clean water at a temperature below 40 °C.
3.2 Nitric acid.
See Tables 2 and 3.
3.3 Hydrochloric acid.
See Tables 2 and 3.
3.4 Alcohol, methanol or denatured ethanol, clean and free of contaminants such as oil.
3.5 Water, clean and free of contaminants. Distilled water preferred, but not required.
3.6 Alkaline solution, a solution such as 4 % to 6 % sodium hydroxide in water with a minimum pH
value of 10, or equivalent.
1) Tiffen Gray Scale is the trade name of a product supplied by Tiffen. This information is given for the convenience
of users of this document and does not constitute an endorsement by ISO of the product name. Equivalent products
may be used if they can be shown to lead to the same results.
2 © ISO 2014 – All rights reserved
---------------------- Page: 10 ----------------------
SIST ISO 14104:2015
ISO 14104:2014(E)
3.7 Rust-preventive oil, suitable for displacing water, and which does not mask the results of etching.
4 Procedure
4.1 General
As shown in Figure 2, clean the part first (see 4.2 and Table 1) then etch it using one of the procedures
shown in either Table 2 or Table 3, whichever is appropriate for the type of steel being inspected. Unless
otherwise specified, selection of the specific procedure shall be at the supplier’s option.
Table 1 — Examples of cleaning methods
Type of contaminant Method of cleaning
Dyes and inks Alcohol, methyl ethyl ketone, or equivalent
Oil and grease Vapour degreasing
Soaps Alkaline cleaner (60 °C to 80 °C) or ultrasonic cleaner
© ISO 2014 – All rights reserved 3
---------------------- Page: 11 ----------------------
SIST ISO 14104:2015
ISO 14104:2014(E)
Figure 2 — Procedure flow chart
4.2 Cleaning
Proper cleaning is mandatory for parts to be etched and inspected. Satisfactory cleaning will be evidenced
by the absence of “water breaks” on the clean parts after immersion in water. The cleaning procedure
shall be chosen by the supplier. The exact method depends on the type of contaminant present. Table 1
lists contaminants and corresponding methods of cleaning in common use.
Additional processes can be required to remove residues from the parts prior to etching. Thorough
cleaning of parts prior to etching is imperative in order to obtain good results. Improper cleaning will
4 © ISO 2014 – All rights reserved
---------------------- Page: 12 ----------------------
SIST ISO 14104:2015
ISO 14104:2014(E)
result in non-uniform discoloration and staining which can lead to difficult interpretation of etching
results. A typical (recommended) cleaning procedure consists of:
— vapour degreasing or solvent cleaning;
— abrasive cleaning: select particle size, media, and blasting procedure to maintain surface finish and
dimensions; avoid damage and handle parts with clean white gloves;
— alkaline or ultrasonic clean;
— rinsing in water and examining for water breaks after cleaning. If water break occurs, reclean and
re-examine for water break until water break free.
Table 2 — Type 2 etching
Recommended
a b
Step Process Solution Remarks
c
time
d
Nitric acid etch Nitric acid, Exact time to develop black oxide
Grey scale 1,5 % to 5 % (by vol- film will vary; time should be estab-
Tank 7(M) to 11, ume): lished and reproduced.
1
Swab 7(M) to 15
— in alcohol 30 s to 60 s
— in water 10 s to 30 s
2 Rinse Water As required Removes acid
e
3 Alcohol dip Alcohol Dip Removes water
d
Bleach Hydrochloric acid, Part should be immersed for a
Grey scale 2 % to 6 % (by volume): sufficient time to cause a uniform
4 Tank 6 to 10, brownish-grey colour on the part;
— in alcohol
Swab 2 to 10 exact bleaching time should be estab-
30 s to 60 s
— in water
lished by test and reproduced.
5 Rinse Water As required Removes acid
Neutralize Alkali solution with pH 10 s to 60 s Agitate parts while immersed.
6
of 10 minimum
7 Rinse Water As required Removes caustic solvents
fg
8 Dry Alcohol or hot water Dip and dry Removes water
Oil Rust-preventive As required Prevents corrosion and aids in colour
9
contrast
a
Uniform agitation of the parts while immersed in the respective baths and rinses is required to avoid a spotty etching
condition as well as to accomplish complete neutralization. Multiple rinses can be used in steps 2, 5, and 7.
b
All solutions are used at ambient temperature.
c
It is permissible to deviate from these recommended times.
d
Areas with close tolerances which do not require surface temper etch inspection should be suitably masked to avoid
damage and stock removal. Approximately 0,003 mm of stock per surface is removed by etching each time this process is
performed.
e
Step 3 is optional if step 1 is acid in alcohol.
f
Typical procedures include alcohol dip or hot water rinse at 65 °C minimum, followed by contaminant-free air blast.
g
Step 8 is not mandatory if in step 9 a water-displacing oil is used.
© ISO 2014 – All rights rese
...
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 14104
Second edition
2014-06-01
Corrected version
2014-07-15
Gears — Surface temper etch
inspection after grinding, chemical
method
Engrenages — Contrôle par attaque chimique des zones surchauffées
lors de la rectification
Reference number
ISO 14104:2014(E)
©
ISO 2014
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 14104:2014(E)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© 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.
ISO copyright office
Case postale 56 • CH-1211 Geneva 20
Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail copyright@iso.org
Web www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2014 – All rights reserved
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 14104:2014(E)
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Equipment . 1
3 Reagents . 2
4 Procedure. 3
4.1 General . 3
4.2 Cleaning . 4
4.3 Etching . 6
5 Inspection criteria . 8
5.1 Visual appearance and classification . 8
5.2 Surface hardness effects . 8
6 Temper etch discoloration removal . 9
7 Rework of surface-tempered parts . 9
8 Operator qualification . 9
9 Maintenance and control . 9
10 Safety and environmental precautions .15
11 Specifications and documentation .16
11.1 Specifications.16
11.2 Documentation .16
Bibliography .17
© ISO 2014 – All rights reserved iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 14104:2014(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation on the 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 60, Gears, Subcommittee SC 2, Gear capacity
calculation.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 14104:1995), of which it constitutes a
technical revision with the following changes:
— use of a grey scale card to qualify varying degrees of surface temper damage;
— inclusion of sample photographs which are intended to provide the user of this International
Standard with indications of typical surface temper damage.
This corrected version of ISO 14104:2014 incorporates the following corrections: additional
recommendations in 2.5 and 3.5; editorial corrections to Tables 2 and 3; modification of the
recommendation on abrasive pads and addition of a related warning in Clause 9.
iv © ISO 2014 – All rights reserved
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 14104:2014(E)
Introduction
This International Standard explains the materials and procedures necessary to determine, evaluate,
and describe localized overheating on ground surfaces. A system to describe and classify the indications
produced during this inspection is included. However, specific acceptance or rejection criteria are not
contained.
An industry-wide survey was conducted to establish common solutions in time that were acceptable to
the greatest number of users. The safety and environmental precautions were included therein for those
not familiar with storage, handling, use, and disposal of concentrated acids, alkalis, and solvents. These
precautions, however, do not supersede the latest applicable requirements.
© ISO 2014 – All rights reserved v
---------------------- Page: 5 ----------------------
INTERNATIONAL STANDARD ISO 14104:2014(E)
Gears — Surface temper etch inspection after grinding,
chemical method
1 Scope
This International Standard specifies procedures and requirements for the detection and classification
of localized overheating on ground surfaces by chemical etch methods.
The process described in this International Standard is typically used on ground surfaces; however, it is
also useful for the detection of surface anomalies that result from post-heat treatment machining such
as hard turning, milling, and edge breaking (deburring) processes. Surface metallurgical anomalies
caused by carburization or decarburization are also readily detectable with this process.
Some methods which have been used in the past are no longer recommended. Specifications are
intended to be changed to use the methods in this International Standard. These etching methods are
more sensitive to changes in surface hardness than most hardness testing methods.
This International Standard applies to steel parts such as gears, shafts, splines, and bearings. It is not
applicable to nitrided parts and stainless steels. Alternative methods should be considered.
NOTE This process, although at times called “nital etch”, is not intended to be confused with other processes
also known as “nital etch”.
The surface temper etch procedure is to be performed after grinding and before additional finishing
operations such as superfinishing, shot peening, and honing.
2 Equipment
2.1 Container materials.
Container materials shall not react with the solutions contained, nor damage the parts to be processed.
All containers shall be labelled with the solution contained and covered when not in use. Containers
should be labelled according to local regulations.
2.2 Inspection area.
The area to be inspected shall be sufficiently illuminated to be free of shadows and reflections. A
minimum light intensity of 2 200 lx (~200 foot candles) at the inspection level is recommended.
2.3 Cleaner.
An alkaline cleaner, vapour degreaser, solvent wash, or equivalent cleaning process shall be used.
2.4 Timing device.
A suitable timing device shall be used for the uniform processing of all parts in a group.
© ISO 2014 – All rights reserved 1
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 14104:2014(E)
2.5 Grey scale reference.
A suitable grey scale reference should be used, such as Tiffen Color Separation Guide and Gray Scale Q13
1)
(small) or Q14 (large).
Figure 1 is an example of a suitable grey scale reference. Use of a sample part with known indications to
exhibit surface tempering is also recommended.
Figure 1 is an approximate reproduction of a commercially available grey scale. The reproduction
shown in this image is not accurate due to variance in graphic reproduction quality and is provided for
reference only. It shall not be used for inspection in conformity with this International Standard.
The grey scale card should be replaced at regular intervals.
Figure 1 — Gray scale card (reprinted with the permission of The Tiffen Company)
3 Reagents
All chemicals shall be technical grade or better.
3.1 Cleaning materials, which ensure removal of all dirt, grit, grease, and oil, to obtain a “water break”-
free surface. A “water break”-free surface is one which maintains a continuous water film for a minimum
period of 15 s after having been rinsed in clean water at a temperature below 40 °C.
3.2 Nitric acid.
See Tables 2 and 3.
3.3 Hydrochloric acid.
See Tables 2 and 3.
3.4 Alcohol, methanol or denatured ethanol, clean and free of contaminants such as oil.
3.5 Water, clean and free of contaminants. Distilled water preferred, but not required.
3.6 Alkaline solution, a solution such as 4 % to 6 % sodium hydroxide in water with a minimum pH
value of 10, or equivalent.
1) Tiffen Gray Scale is the trade name of a product supplied by Tiffen. This information is given for the convenience
of users of this document and does not constitute an endorsement by ISO of the product name. Equivalent products
may be used if they can be shown to lead to the same results.
2 © ISO 2014 – All rights reserved
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 14104:2014(E)
3.7 Rust-preventive oil, suitable for displacing water, and which does not mask the results of etching.
4 Procedure
4.1 General
As shown in Figure 2, clean the part first (see 4.2 and Table 1) then etch it using one of the procedures
shown in either Table 2 or Table 3, whichever is appropriate for the type of steel being inspected. Unless
otherwise specified, selection of the specific procedure shall be at the supplier’s option.
Table 1 — Examples of cleaning methods
Type of contaminant Method of cleaning
Dyes and inks Alcohol, methyl ethyl ketone, or equivalent
Oil and grease Vapour degreasing
Soaps Alkaline cleaner (60 °C to 80 °C) or ultrasonic cleaner
© ISO 2014 – All rights reserved 3
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 14104:2014(E)
Figure 2 — Procedure flow chart
4.2 Cleaning
Proper cleaning is mandatory for parts to be etched and inspected. Satisfactory cleaning will be evidenced
by the absence of “water breaks” on the clean parts after immersion in water. The cleaning procedure
shall be chosen by the supplier. The exact method depends on the type of contaminant present. Table 1
lists contaminants and corresponding methods of cleaning in common use.
Additional processes can be required to remove residues from the parts prior to etching. Thorough
cleaning of parts prior to etching is imperative in order to obtain good results. Improper cleaning will
4 © ISO 2014 – All rights reserved
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 14104:2014(E)
result in non-uniform discoloration and staining which can lead to difficult interpretation of etching
results. A typical (recommended) cleaning procedure consists of:
— vapour degreasing or solvent cleaning;
— abrasive cleaning: select particle size, media, and blasting procedure to maintain surface finish and
dimensions; avoid damage and handle parts with clean white gloves;
— alkaline or ultrasonic clean;
— rinsing in water and examining for water breaks after cleaning. If water break occurs, reclean and
re-examine for water break until water break free.
Table 2 — Type 2 etching
Recommended
a b
Step Process Solution Remarks
c
time
d
Nitric acid etch Nitric acid, Exact time to develop black oxide
Grey scale 1,5 % to 5 % (by vol- film will vary; time should be estab-
Tank 7(M) to 11, ume): lished and reproduced.
1
Swab 7(M) to 15
— in alcohol 30 s to 60 s
— in water 10 s to 30 s
2 Rinse Water As required Removes acid
e
3 Alcohol dip Alcohol Dip Removes water
d
Bleach Hydrochloric acid, Part should be immersed for a
Grey scale 2 % to 6 % (by volume): sufficient time to cause a uniform
4 Tank 6 to 10, brownish-grey colour on the part;
— in alcohol
Swab 2 to 10 exact bleaching time should be estab-
30 s to 60 s
— in water
lished by test and reproduced.
5 Rinse Water As required Removes acid
Neutralize Alkali solution with pH 10 s to 60 s Agitate parts while immersed.
6
of 10 minimum
7 Rinse Water As required Removes caustic solvents
fg
8 Dry Alcohol or hot water Dip and dry Removes water
Oil Rust-preventive As required Prevents corrosion and aids in colour
9
contrast
a
Uniform agitation of the parts while immersed in the respective baths and rinses is required to avoid a spotty etching
condition as well as to accomplish complete neutralization. Multiple rinses can be used in steps 2, 5, and 7.
b
All solutions are used at ambient temperature.
c
It is permissible to deviate from these recommended times.
d
Areas with close tolerances which do not require surface temper etch inspection should be suitably masked to avoid
damage and stock removal. Approximately 0,003 mm of stock per surface is removed by etching each time this process is
performed.
e
Step 3 is optional if step 1 is acid in alcohol.
f
Typical procedures include alcohol dip or hot water rinse at 65 °C minimum, followed by contaminant-free air blast.
g
Step 8 is not mandatory if in step 9 a water-displacing oil is used.
© ISO 2014 – All rights reserved 5
---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO 14104:2014(E)
Table 3 — Type 3 etching
Recommended
a b
Step Process Solution Remarks
c
time
Hydrochloric acid Hydrochloric acid, Exact time to be established by
d
clean 2 % to 6 % (by volume): test
1
— in alcohol 1,5 min to 3,5 min
— in water 30 s to 60 s
2 Rinse Water As required Removes acid
e
3 Alcohol dip Alcohol Dip Removes water
d
Nitric acid
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 14104
Deuxième édition
2014-06-01
Version corrigée
2014-07-15
Engrenages — Contrôle par attaque
chimique des zones surchauffées lors
de la rectification
Gears — Surface temper etch inspection after grinding, chemical
method
Numéro de référence
ISO 14104:2014(F)
©
ISO 2014
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 14104:2014(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© 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 copyright@iso.org
Web www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2014 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 14104:2014(F)
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d’application . 1
2 Équipement . 1
3 Réactifs . 2
4 Procédure. 3
4.1 Généralités . 3
4.2 Nettoyage . 5
4.3 Attaque à l’acide . 7
5 Critères de contrôle . 9
5.1 Aspect visuel et classification . 9
5.2 Mesure de la dureté superficielle .10
6 Élimination de la décoloration .10
7 Reconditionnement de pièces surchauffées en surface.10
8 Qualification des opérateurs .10
9 Entretien et contrôle .10
10 Dispositions de sécurité et protection de l’environnement .16
11 Spécifications et documentation .17
11.1 Spécifications.17
11.2 Documentation .17
Bibliographie .18
© ISO 2014 – Tous droits réservés iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 14104:2014(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est 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 60, Engrenages, sous-comité SC 2,
Calcul de la capacité des engrenages.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 14104:1995) qui a fait l’objet d’une
révision technique avec les modifications suivantes:
— l’utilisation d’une carte d’échelle de gris pour qualifier les différents degrés de détérioration des
zones revenues;
— l’incorporation de photographies d’échantillons destinées à fournir à l’utilisateur de cette Norme
Internationale des indications sur des détériorations types de zones surchauffées localement.
La présente version corrigée de l’ISO 14104:2014 inclut les corrections suivantes: des recommandations
supplémentaires à 2.5 et 3.5; des corrections rédactionnelles aux Tableaux 2 et 3; modification de la
recommandation sur tampons abrasifs et ajout d’un avertissement lié à l’Article 9.
iv © ISO 2014 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 14104:2014(F)
Introduction
La présente Norme internationale donne des explications concernant les produits et les méthodes
nécessaires pour déterminer, évaluer et décrire les zones surchauffées localement sur les surfaces
rectifiées. Un système permettant de décrire et de classer les indications relevées pendant le contrôle
est inclus. Cependant, elle ne contient pas les critères spécifiques d’acceptation ou de refus.
Une enquête a été réalisée auprès des industriels pour définir des solutions communes qui étaient
acceptables à cette époque par le plus grand nombre d’utilisateurs. Les précautions concernant la
sécurité et la protection de l’environnement ont été introduites pour ceux qui n’étaient pas familiers
avec le stockage, la manipulation, l’utilisation et l’élimination d’acides concentrés, des produits alcalins
et de solvants. Toutefois, ces précautions n’annulent pas et ne remplacent pas les exigences applicables
les plus récentes.
© ISO 2014 – Tous droits réservés v
---------------------- Page: 5 ----------------------
NORME INTERNATIONALE ISO 14104:2014(F)
Engrenages — Contrôle par attaque chimique des zones
surchauffées lors de la rectification
1 Domaine d’application
La présente Norme internationale spécifie les procédures et les exigences pour la détection et la
classification des zones surchauffées localement des surfaces rectifiées par attaque chimique à l’acide.
Le procédé décrit dans la présente Norme internationale est habituellement utilisé sur des surfaces
rectifiées, cependant il est également utile pour la détection des anomalies de surface résultant d’un
usinage après traitement thermique tel que des procédés de tournage dur, de fraisage et d’ébavurage.
Les anomalies métallurgiques de surface provoquées par la carburation ou la décarburation sont elles
aussi facilement détectables par ce procédé.
Certaines méthodes qui avaient été utilisées par le passé ne sont plus recommandées. Il convient de
changer les spécifications pour employer les méthodes de la présente Norme internationale. Ces
méthodes d’attaque à l’acide sont plus sensibles aux changements de dureté de surface que la plupart
des méthodes d’essai de dureté.
La présente Norme internationale s’applique aux pièces en acier telles que les engrenages, les arbres, les
cannelures et les roulements. Elle ne s’applique pas aux pièces nitrurées ni aux aciers inoxydables pour
lesquels il convient d’envisager d’autres méthodes.
NOTE Il convient de ne pas confondre ce procédé, parfois appelé « attaque au nital » avec d’autres procédés
également connus sous ce terme.
La méthode d’inspection des surfaces par attaque à l’acide est à réaliser après rectification et avant
toute autre opération de finition supplémentaire, telle que superfinition, grenaillage et “honing”.
2 Équipement
2.1 Matériaux constituant les récipients.
Les matériaux constituant les récipients ne doivent pas réagir avec les solutions contenues, ni
endommager les pièces devant être contrôlées. Tous les récipients doivent porter une étiquette indiquant
la solution contenue et être refermés quand ils ne sont pas utilisés. Il convient d’étiqueter les récipients
conformément aux réglementations locales.
2.2 Zone à inspecter.
La zone à inspecter doit être suffisamment éclairée pour éliminer les ombres et les reflets. Une intensité
lumineuse minimale de 2 200 lx (~200 foot candles) au niveau du contrôle est recommandée.
2.3 Nettoyant.
Pour cette opération, des solutions alcalines, des dégraissants en phase vapeur, des solvants ou un
système de nettoyage équivalent doivent être employés.
2.4 Moyen de chronométrage.
Un moyen de chronométrage adéquat doit être utilisé pour uniformiser les temps d’attaque à appliquer
pour toutes les pièces d’un lot donné.
© ISO 2014 – Tous droits réservés 1
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 14104:2014(F)
2.5 Echelle de gris de référence.
Il convient d’utiliser une échelle de gris de référence appropriée, par exemple, la Carte d’échelle de gris
1)
de Tiffen et Gray Scale Q13 (petit) ou Q14 (grand). La Figure 1 est un exemple d’échelle de gris de
référence appropriée. Il est également recommandé d’utiliser une pièce étalon comportant des zones
surchauffées donnant des indications connues.
La Figure 1 est une reproduction approximative d’une échelle de gris disponible dans le commerce.
La reproduction présentée dans cette image n’est pas exacte en raison de la variation de la qualité de
reproduction graphique et n’est donnée qu’à titre indicatif. Elle ne doit pas être utilisée pour un contrôle
selon la présente norme.
Il convient de remplacer la carte d’échelle de gris à intervalles réguliers.
Figure 1 — Carte d’échelle de gris (reproduit avec l’autorisation de la Société Tiffen)
3 Réactifs
Tous les produits chimiques employés doivent être de qualité technique ou supérieure.
3.1 Produits de nettoyage, qui assurant l’élimination de toute impureté, particule, poussière métallique,
graisse et/ou huile, pour obtenir une surface exempte de toute « rupture du film d’eau ». Une surface
exempte de toute « rupture du film d’eau » est une surface conservant un film d’eau continu pendant une
période minimale de 15 s après avoir été rincée dans de l’eau pure à une température inférieure à 40 °C.
3.2 Acide nitrique.
Voir les Tableaux 2 et 3.
3.3 Acide chlorhydrique.
Voir les Tableaux 2 et 3.
3.4 Alcool, méthanol ou éthanol dénaturé, pur et exempt de produits de contamination comme de
l’huile.
3.5 Eau, eau pure et exempte de contamination. L’eau distillée préféré, mais pas obligatoire.
1) La Carte d’échelle de gris de Tiffen est l’appellation commerciale d’un produit distribué par Tiffen. Cette
information est donnée à l’intention des utilisateurs du présent document et ne signifie nullement que l’ISO
approuve ou recommande l’emploi exclusif du produit ainsi désigné. Des produits équivalents peuvent être utilisés
s’il est démontré qu’ils conduisent aux mêmes résultats.
2 © ISO 2014 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 14104:2014(F)
3.6 Solution alcaline, solution comprise entre 4 % à 6 % d’hydroxyde de sodium ayant un pH minimum
de 10 ou une solution équivalente.
3.7 Huile de protection contre l’oxydation, qui est capable de déplacer l’eau, et qui ne masque pas les
résultats de l’attaque à l’acide.
4 Procédure
4.1 Généralités
Comme indiqué à la Figure 2, nettoyer d’abord la pièce (voir 4.2 et Tableau 1) puis l’attaquer à l’acide en
utilisant, selon le type d’acier à contrôler, soit la procédure mentionnée dans le Tableau 2 ou Tableau 3.
Sauf indication contraire, le choix de la procédure spécifique reviendra au fournisseur.
Tableau 1 — Exemples de méthodes de nettoyage
Type de produit de Méthode de nettoyage
contamination
Teintures et encres Alcool, méthyléthylcétone, ou équivalent
Huile et graisse Dégraissage à la vapeur
Savons Nettoyage avec des solutions alcalines (60 °C à 80 °C)
ou nettoyage aux ultrasons
© ISO 2014 – Tous droits réservés 3
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 14104:2014(F)
Figure 2 — Organigramme de la procédure
4 © ISO 2014 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 14104:2014(F)
4.2 Nettoyage
Un nettoyage adéquat est impératif pour les pièces qui doivent être attaquées et contrôlées. Un nettoyage
satisfaisant sera mis en évidence par l’absence de « rupture du film d’eau » sur les pièces nettoyées, après
leur immersion dans l’eau. La procédure de nettoyage doit être choisie par le fournisseur. La méthode
exacte dépend du type de contamination présente. Le Tableau 1 énumère les produits de contamination
et les méthodes correspondantes de nettoyage communément utilisées.
Des procédures supplémentaires peuvent être nécessaires pour éliminer les résidus sur les pièces
avant l’attaque à l’acide. Un nettoyage minutieux des pièces, avant cette opération, est impératif pour
obtenir de bons résultats. Un nettoyage incorrect entraînera une décoloration irrégulière et des taches,
qui peuvent rendre délicate l’interprétation des résultats. Les procédures types (recommandées) de
nettoyage sont les suivantes:
— dégraissage à la vapeur ou nettoyage au solvant;
— nettoyage à l’abrasif: choisir la taille de particules, l’agent et la procédure de sablage pour conserver
le fini de surface et les dimensions des pièces; éviter d’endommager les pièces et les manipuler avec
des gants blancs propres;
— nettoyage avec des solutions alcalines ou par un procédé aux ultrasons;
— rincer dans l’eau et rechercher les éventuelles ruptures du film d’eau. Lorsque ce phénomène est
observé, répéter les opérations de nettoyage et d’examen jusqu’à ce que la pièce ne présente plus de
rupture du film d’eau.
© ISO 2014 – Tous droits réservés 5
---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO 14104:2014(F)
Tableau 2 — Attaque à l’acide de type 2
Durée recom-
a b
Etape Procédé Solution Observations
c
mandée
Attaque à l’acide Acide nitrique, La durée exacte de formation d’un
d
nitrique 1,5 % à 5 % (en volume): film d’oxyde noir est variable, il
1 Echelle de gris convient d’en déterminer la durée et
— dans l’alcool 30 s à 60 s
Cuve 7(M) à 11, d’assurer sa répétabilité.
Tampon 7(M) à 15 — dans l’eau 10 s à 30 s
2 Rinçage Eau Comme exigé Elimine l’acide
Immersion dans Alcool Immersion Elimine l’eau
3
e
l’alcool
d
Coloration Acide chlorhydrique, Il convient d’immerger la pièce pen-
Echelle de gris 2 % à 6 % (par volume): dant une durée suffisante pour pro-
Cuve 6 à 10, voquer une coloration uniforme brun-
— dans l’alcool
4 Tampon 2 à 10 30 s à 60 s gris sur sa surface; il convient d’en
— dans l’eau déterminer par des essais la durée
exacte pour obtenir la coloration et
d’assurer sa répétabilité.
5 Rinçage Eau Comme exigé Elimine l’acide
Neutralisation Solution alcaline avec un 10 s à 60 s Agiter les pièces pendant l’immer-
6
pH minimal de 10 sion.
7 Rinçage Eau Comme exigé Elimine les solvants caustiques
fg
Séchage Alcool ou eau chaude Immersion et Elimine l’eau
8
séchage
Huile Protection contre l’oxy- Comme exigé Evite la corrosion et facilite l’obten-
9
dation tion de couleurs contrastées.
a
Une agitation uniforme des pièces pendant leur immersion dans les bains d’immersion et de rinçage est
nécessaire pour éviter une attaque localisées, et pour obtenir une neutralisation complète. Plusieurs rinçages
peuvent être effectués lors des étapes 2, 5, et 7.
b
Toutes les solutions sont utilisées à température ambiante.
c
On admet des variations de durée par rapport à celles recommandées.
d
Il convient que les zones avec tolérances serrées qui n’exigent pas de contrôle par attaque à l’acide soient
correctement masquées pour éviter tout dommage ou enlèvement du métal. Le métal est enlevé sur une profondeur
d’environ 0,003 mm dans la zone soumise à l’attaque à l’acide, chaque fois que ce procédé est utilisé.
e
L’étape 3 est facultative si l’étape 1 est effectuée avec une solution d’acide dans l’alcool.
f
Le mode opératoire type comprend une immersion dans l’alcool ou un rinçage dans de l’eau chaude à 65 °C
minimum, suivi par un soufflage à l’air exempt de contaminant.
g
L’étape 8 n’est pas obligatoire si l’étape 9 utilise de l’eau à la place de l’huile.
6 © ISO 2014 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 11 ----------------------
ISO 14104:2014(F)
Tableau 3 — Attaque à l’acide de type 3
Durée recom-
a b
Etape Procédé Solution Observations
c
mandée
Nettoyage à Acide chlorhydrique, La durée exacte doit être déterminée
l’acide chlorhydri- 2 % à 6 % (par volume): par des essais
d
1
que
— dans l’alcool 1,5 min à 3,5 min
— dans l’eau 30 s à 60 s
2 Rinçage Eau Comme exigé Elimine l’acide
Immersion dans Alcool Immersion Elimine l’eau
3
e
l’alcool
Attaque à l’acide Acide nitrique, 1,5 % à La durée exacte de formation d’un
d
nitrique 5 % (par volume): film d’oxyde noir est variable; il
4 Echelle de gris convient d’en déterminer la durée et
— dans l’alcool 1,5 min à 3,5 min
11 à 15 d’assurer sa répétabilité
— dans l’eau 30 s à 60 s
5 Rinçage Eau Comme exigé Elimine l’acide
Immersion dans Alcool Immersion Elimine l’eau
6
e
l’alcool
de
Coloration Acide chlorhydrique, Il convient d’immerger la pièce
Echelle de gris 2 à 6 2 % à 6 % (par volume): pendant une durée suffisante pour
provoquer une coloration uniforme
— dans l’alcool 1,5 min à 3,5 min
7 brun-gris sur sa surface; il convient
— dans l’eau 30 s à 60 s d’en déterminer par des essais la
durée exacte pour obtenir la colora-
tion et d’assurer sa répétabilité.
8 Rinçage Eau Comme exig
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.