ISO/R 48:1968

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General Information

• Status: Withdrawn
• Publication Date: 31-Dec-1967
• Technical Committee: ISO/TMBG - Technical Management Board - groups
• Drafting Committee: ISO/TMBG - Technical Management Board - groups
• Current Stage: 9599 - Withdrawal of International Standard
• Completion Date: 01-Jan-1973

Standards Content (Sample)

UDC 678.4/678.7 : 620.1
Ref. No. : ISO/R 48-1968 (E)
IS0
I N T ER N AT i ON A L O R G A N 12 AT I ON FOR S TA N DARD 1 ZATl O N
IS0 RECOMMENDATION
R 48
DETERMINATION OF HARDNESS
OF VULCANIZED RUBBERS
2nd EDITION
September 1968
This second edition supersedes the first edition
COPYRIGHT RESERVED
The copyright of IS0 Recommendations and IS0 Standards
belongs to IS0 Member Bodies. Reproduction of these
documents, in any country, may be authorized therefore only
by the national standards organization of that country, being
a member of ISO.
For each individual country the only valid standard is the national standard of that country.
Printed in Switzerland
Also issued in French and Russian. Copies to be obtained through the national standards organizations.
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BRIEF HISTORY
The IS0 Recommendation R 48, Determination of hardness of vulcanized natural and synthetic rubbers,
was drawn up by Technical Committee ISO/TC 45, Rubber, the Secretariat of which is held by the British
Standards Institution (BSI).
Work on this question by the Technical Committee began in 1948 and led, in 1953, to the adoption of a
Draft IS0 Recommendation.
In August 1954, this Draft IS0 Recommendation (No. SO) was circulated to all the IS0 Member Bodies for
enquiry. It was approved by 26 Member Bodies. No Member Body opposed the approval of the Draft.
The Draft IS0 Recommendation was then submitted by correspondence to the IS0 Council which decided,
in July 1957, to accept it as an IS0 RLCOMMENDATION.
BRIEF HISTORY RELATING TO THE 2nd EDITION
Work for the revision of IS0 Recommendation R 48-1957 was subsequently started and, in
1963, a draft proposal was adopted by the Members of Technical Committee ISO/TC 45 as a Draft
IS0 Revision.
In November 1964, this Draft IS0 Revision (No. 742) was circulated to all IS0 Member Bodies
for enquiry. It was approved. subject to a few modifications of an editorial nature, by the following
Member Bodies :
Argentina Hungary Poland
Australia India Spain
Austria Iran Sweden
Canada Israel Switzerland
Czechoslovakia Italy Turkey
Chile Japan U.A.R.
France Korea, Rep. of United Kingdom
Germany Netherlands U.S.A.
Greece New Zealand U.S.S.R.
No Member Body opposed the approval of the Draft.
The Draft IS0 Revision was then submitted by correspondence to the IS0 Council which
decided, in September 1968, to ,accept it.
The title of IS0 Recommendation R 48-1957 is amended as follows : Determinatiorz of
hardness of vulcanized rubbers.
The present edition (2nd edition) supersedes the first edition of IS0 Recommendation
R 48-1957.
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ISO/R 48-1968 (
I
IS0 Recommendation R 48 September 1968
DETERMINATION OF HARDNESS
OF VULCANIZED RUBBERS
INTRODUCTION
The hardness test is based on a measurement of the indentation of a rigid ball into the rubber test
piece under specified conditions. For the normal test the standard test piece is between 8 and 1 O mm
thick; test pieces less than 8 mm thick give smaller indentation than the standard. For tests on thin
pieces of rubber a scaled-down version (herein after referred to as the micro-test) of the normal test
is therefore used, in which the apparatus dimensions are reduced to one-sixth. When used on a piece
1.6 to 2 mm in thickness, the result of the micro-test will be about the same as that obtained by the
normal test.
It is considered unrealistic to fix a precise thickness above which the normal test should be used and
below which the micro-test should be used, but in general the latter test should be used for thicknesses
below about 4 mm. There will, however, be exceptions; for instance, the micro-test would be prefe-
rable even on thicknesses above 4 mm if the lateral dimensions of the test piece are much less than
those specified for the normal test (see Table 2), because the latter test would then be inaccurate.
The micro-test would also be preferable for testing some small awkwardly-shaped rubber articles.
The figure of 4 mm has been chosen for the following reasons :
at this thickness the normal test will give readings in international rubber hardness degrees
(a)
(IRHD) higher than the “standard” reading (i.e., on 8 to 10 mm thickness), and the
micro-test will give readings lower than this (because this test gives the “standard”
reading on a thickness of about 1.6 to 2.0 mm). These two errors are about equal when
the thickness tested is 4 mm.
4 mm is the greatest thickness on which the micro-test could be made without increasing
(b)
the lateral dimensions of the test piece above that now specified (i.e.2 mm minimum
between the indenter and the edge of the test piece).
In either the normal test or the micro-test, the measured indentation is converted into international
rubber hardness degrees, the scale of degrees being so chosen that O represents the hardness of a
material having an elasticity modulus of zero and 100 represents the hardness of a material of
infinite elasticity modulus, and so that the following conditions are fulfilled over most of the normal
range of hardness :
one international rubber hardness degree always represents approximately the same
(a)
proportionate difference in Young’s modulus;
for highly elastic rubbers, the scales of international rubber hardness degrees and the
(b)
Shore A durometer are comparable.
For substantially elastic isotropic materials like well-vulcanized natural rubbers, the hardness in
international rubber hardness degrees bears a known relation to Young’s modulus, although for
markedly plastic or anisotropic rubbers the relationship will be less precisely known.
-5-
t

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ISO/R 48-1968 (E
1. SCOPE
The method of test described in this IS0 Recommendation should preferably be used for rubbers
of a hardness range between 30 to 85 IRHD, but may be used for those rubbers with a hardness
between 30 and 95 IRHD.
Methods for very hard or very soft rubbers will be the subject of separate IS0 Recommendations and
the range of applicability of each is indicated in the following figure :
IRHD t
1
O 30 35 50 85 95 100
FIGURE - Range of applicability of hardness tests
2. PRINCIPLE OF METHOD
The hardness test consists in measuring the difference between the depths of indentation of the ball
into the rubber under a small contact force and a large total force. From this difference, multiplied
when using the micro-test by the scale factor 6, the hardness in international rubber hardness degrees
is derived by using either Table 3, or a graph based on this table, or a scale reading directly in
international rubber hardness degrees and derived from the table, fitted to the indentation-measuring
instrument.
The relation between the difference of indentation and the hardness expressed in international rubber
hardness degrees is based on :
the known relation, for a perfectly elastic isotropic material, between indentation P,
(1)
expressed in hundredths of a millimetre, and Young's modulus M, expressed in bar,
namely :
F/M = 0.00038 R0.65p'.35 *
where
F is the indenting force, expressed in newtons,
R is the radius of ball, expressed in millimetres;
the use of a probit (integrated normal error) curve to relate log, ,M and the hardness in
(2)
international rubber hardness degrees, as shown in the diagram on page 9. This curve is
defined as
value of log, ,M corresponding Co midpoint of curve
(a)
= 1.364 (M expressed in bar),
(b) maximum slope
= 57 international rubber hardness degrees per unit increase in log,,M.
This formula is approximate and is included as an indication.
-6-
t

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ISO/R 48-1968 (
3. APPARATUS
The essential parts of the apparatus are as follows, the appropriate dimensions and forces being
Table 1.
A vertical plunger, having a rigid ball or spherical surface on the lower end, and means
for supporting the plunger so that the spherical tip is kept slightly above the surface on
the annular foot prior to applying the contact force.
Means for applying a contact force and an indenting force to the ball, allowing for the
weight of the plunger and of any fittings attached to it, and for the force of any spring
acting on it, in order that the forces actually applied to the ball shall be as specified.
Means, which may be mechanical, optical or electrical, for measuring the increase in
depth of indentation of the plunger caused by the indenting force, either in metric units,
or reading directly in international rubber hardness degrees.
A flat annular foot, normal to the axis of the plunger and having a central hole for the
passage of the plunger. The foot rests on the test piece and exerts a pressure on it of
0.3 f 0.05 bar, provided the total force on the foot does not fall outside the values given
in Table 1. The foot is rigidly connected to the indentation-measuring device, so that a
measurement is made of the movement of the plunger relative to the foot (i.e. the top
surface of the test piece), not relative to the surface supporting the test piece.
Means, for example, an electrically operated buzzer, for gently vibiating the apparatus to
overcome any slight friction (this can be omitted in instruments where friction is
completely eliminated).
A chamber for
...

CDU 678.4/678.7 : 620.1
Rkf. No : ISO/R 48-1968 (FI
IS0
ORGAN I SAT1 ON
I NT ERN AT1 ON A LE DE NORM A LI SAT1 ON
RECOMMANDATION IS0
R 48
DÉTERMINATION DE LA DURETÉ
DU CAOUTCHOUC VULCANISÉ
2eme EDITION
Septembre 1968
Cette deuxieme Bdition annule et remplace la premiere Bdition
REPRODUCTION INTERDITE
Le droit de reproduction des Recommandations IS0 et des Normes
IS0 est la propriktd des Cornites Membres de I’ISO. En cons&
quence, dans chaque pays, la reproduction de ces documents ne
peut être autorisée que par l’organisation nationale de normali-
sation de ce pays, membre de l’BO.
Seules les normes nationales sont valables dans leurs pays respectifs.
Imprime en Suisse
Ce document est 6galement Bditk en anglais et en russe. I1 peut 6tre obtenu auprks des organisations
nationales de normalisation.

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HISTORIQUE
La Recommandation ISOIR 48, Détermination de la dureté du caoutchouc vulcanisé naturel ou synthétique,
a été élaborée par le Comité Technique ISO/TC 45, Caoutchouc, dont le Secrétariat est assuré par la British
Standards Institution (BSI).
Les travaux relatifs à cette question furent entrepris par le Comité Technique en 1948 et aboutirent, en
1953, l’adoption d’un Projet de Recommandation ISO.
En août 1954, ce Projet de Recommandation IS0 (No 50) fut soumis à l’enquête de tous les Comités Membres
de I’ISO. I1 fut approuvé par 26 Comités Membres. Aucun Comité Membre ne se déclara opposé à l’approbation du
Projet.
Le Frojet de Recommandation fut alors soumis par correspondance au Conseil de I’ISO qui décida, en juillet
1957, de l’accepter comme RECOMMANDATION ISO.
HISTORIQUE RELATIF À LA 2e ÉDITION
Les travaux pour la revision de la Recommandation ISO/R 48-1957 furent entrepris ultérieu-
rement et, en 1963, un avant-projet fut adopté par les Membres du Comité Technique ISO/TC 45
comme Projet de Revision.
En novembre 1964, ce Projet de Revision (NO 742) fut soumis à l’enquête de tous les Comités
Membres de I’ISO. I1 fut approuvé, sous réserve de quelques modifications d’ordre rédactionnel, par
les Comités Membres suivants :
Pologne
Allemagne Grèce
Argentine Hongrie Suisse
Australie Inde Tchécoslovaquie
Autriche Iran Turquie
R.A.U.
Canada Israël
Chili Italie Royaume-Uni
Suède
Corée, Rép. de Japon
U.R.S.S.
Espagne Nouvelle-Zélande
U.S.A.
France Pays-Bas
Aucun Comité Membre ne se déclara opposé à l’approbation du Projet.
Le Projet de Revision fut alors soumis par correspondance au Conseil de I’ISO qui décida, en
septembre 1968, de l’accepter.
Le titre de la Recommandation ISO/R 48-1957 a été modifié comme suit : Détermination de lu
dureté du caoutchouc vulcanisé.
La présente édition (2e édition) annule et remplace la première édition de la Recommandation
ISO/R 48-1957.
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A

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ISO/R 48-1968 (F
I
Recommandation IS0 R 4% Septembre 1968
DÉTERMINATION DE LA DURETÉ
DU CAOUTCHOUC VULCANISÉ
INTRODUCTION
L’essai de dureté est basé sur la mesure de la pénétration d’une bille rigide dans une éprouvette de
caoutchouc, les conditions d‘essai étant fixées. Pour l’essai normal, l’épaisseur de l’éprouvette norma-
lisée est comprise entre 8 et 10 mm, les éprouvettes d’épaisseur inférieure à 8 mm donnant des valeurs
de pénétration inférieures à celles obtenues sur l’éprouvette normalisée. Pour cette raison, lorsque
O
l’on doit réaliser des essais sur des éprouvettes de faible épaisseur, on procède donc à une version à
échelle réduite (figurant ci-après, sous la mention de micro-essai) de l’essai normal, les dimensions de
l’appareillage étant réduites dans le rapport de six à un. Lorsque l’on utilise pour celui-ci une
éprouvette 1,6 à 2 mm d’épaisseur, le résultat sera à peu près le même que celui obtenu avec l’essai
normal.
Ce ne serait pas tenir compte de la réalité que de fixer une épaisseur précise au-dessus de laquelle on
doit utiliser l’essai normal et au-dessous de laquelle on doit utiliser le micro-essai, mais en général ce
dernier essai doit être réalisé sur des éprouvettes d’épaisseur inférieure à environ 4 mm. I1 peut y
avoir, cependant, des exceptions; par exemple, on doit réaliser de préférence le micro-essai, même
sur des éprouvettes d’épaisseur supérieure à 4 mm, lorsque les dimensions latérales de l’éprouvette
sont très inférieures à celles spécifiées pour l’essai normal (voir Tableau 2), parce que, dans ces
conditions, ce dernier essai ne convient pas bien. On doit également réaliser le micro-essai lorsque
l’on a affaire à de petits articles en caoutchouc de forme compliquée. La valeur de 4 mm a été choisie
pour les raisons suivantes :
Lorsqu’il est réalisé sur des éprouvettes ayant cette épaisseur, l’essai normal donne des
U)
résultats en degrés internationaux de dureté du caoutchouc (D.I.D.C.) supérieurs au
résultat “normal” (c’est-à-dire au résultat relevé sur une épaisseur de 8 à 10 mm), et le
micro-essai donne des résultats inférieurs à ce dernier (parce que cet essai donne un
résultat “normal” pour une éprouvette ayant une épaisseur de 1,6 à 2,0 mm). Ces deux
erreurs sont à peu près égales lorsque l’éprouvette essayée a une épaisseur de 4 mm.
4 mm est l’épaisseur maximale sur laquelle on peut réaliser le micro-essai sans qu’il soit
b)
nécessaire d’augmenter les dimensions latérales de l’éprouvette au-dessus de celles
spécifiées (c’est-à-dire, 2 mm au minimum entre le pénétreur et le bord de l’éprouvette).
Dans l’essai normal ou dans le micro-essai, la pénétration mesurée est convertie en degrés interna-
tionaux de dureté du caoutchouc; l’échelle de dureté est choisie de telle sorte que le degré O représente
la dureté d’une matière ayant un module d‘élasticité nul; le degré 100, la dureté d’une matière ayant
un module d‘élasticité infini, et que les conditions suivantes soient satisfaites, dans une série de
duretés aussi étendue que possible, comprenant la plupart des duretés usuelles :
un degré international de dureté du caoutchouc correspond, dans tous les cas. à approxi-
a)
mativement une même différence proportionnelle dans le module de Young,
pour les caoutchoucs ayant une haute élasticité, l’échelle de dureté du caoutchouc
b)
internationale et le duromètre Shore Type A sont comparables.
Pour les matériaux isotropiques et fortement élastiques comme les caoutchoucs naturels bien
fi existe une relation connue entre la dureté exprimée en degrés internationaux de
vulcanisés,
dureté du caoutchouc et le module de Young; par contre, pour les caoutchoucs anisotropiques ou
notablement plastiques, cette relation est connue avec moins de précision.
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ISO/R 48- 1968 (
1. OBJET
La méthode décrite dans la présente Recommandation IS0 doit être utilisée de préférence pour les
caoutchoucs ayant une dureté comprise entre 30 et 85 D.1.D.C mais peut être utilisée pour ceux
ayant une dureté comprise entre 30 et 95 D.I.D.C.
Les méthodes concernant les caoutchoucs très durs ou très mous doivent faire l’objet de Recomman-
dations IS0 séparées, et l’étendue de l’application de chacune est indiquée ci-dessous :
Valeurs Valeurs
basses
I Valeurs normales H élevies
I 4
D.I.D.C. t
1 I III I I I I I
O 30 35 50 85 95 100
FIGURE - Etendue de l’application des essais de dureté
2. PRINCIPE DE LA MÉTHODE
L’essai de dureté consiste a mesurer la différence entre la profondeur de pénétration de la bille dans
le caoutchouc sous une faible force de contact et la profondeur de pénétration sous une forte force
totale. A partir de cette différence, que l’on multiplie par le facteur 6 lorsqu’on réalise le micro-
essai, on déduit la dureté en degrés internationaux de dureté du caoutchouc en utilisant le Tableau 3
ou le graphique construit d’après ce tableau, ou bien encore une échelle donnant le résultat directe-
internationaux de dureté du caoutchouc, dérivée du tableau et fixée sur l’appareil
ment en degrés
mesureur de la pénétration.
La relation entre la différence de pénétration et la dureté exprimée en degrés internationaux de
dureté du caoutchouc est fondée sur
la relation connue, pour une matière isotropique parfaitement élastique, entre la pénétra-
1)
tion P, exprimée en centièmes de millimètres), et le module de Young M, soit :
FIM = 0,00038 R p1935 *
où
F est la force d’enfoncement, en newtons,
R est le rayon de la bille, en millimètres;
l’emploi d’une courbe (tenant compte de l’erreur normale) qui établit un rapport entre
log, ,M et la dureté en degrés internationaux de dureté du caoutchouc, comme le montre
le graphique de la Figure page 9. Cette courbe est définie par
,M correspondant au point d’inflexion de la courbe
la valeur de log,
a)
= 1,364 (M étant exprimé en bar)
b) la pente maximale
= 57 degrés internationaux de dureté du caoutchouc pour un accroissement uni-
taire de log, ,M.
*
Cette formule est approximative et est donnée h titre d’indication.

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ISO/R 48-1968 (F)
3. APPAREILLAGE
Les parties essentielles de l’appareillage sont les suivantes, les dimensions et les forces appropriées
étant indiquées dans le Tableau 1.
Unpénétreurvertical terminé par une bille rigide ou ayant une surface sphérique à son extrémité
la plus basse pour supporter le pénétreur de façon que l’extrémité sphérique reste légèrement
au-dessus de la surface du pied presseur annulaire avant l’application de la force de contact.
Un dispositif permettant d’appliquer sur la bille une force de contact et une force additionnelle
permettant de tenircompte du poids du pénétreur et de ses accessoires, ainsi que des forces de
tout ressort susceptibles d’agir sur lui, de façon que les forces réellement appliquées soient
celles qui sont spécifiées.
Un dispositif qui peut être mécanique, optique ou électrique, pour mesurer l’augmentation de
la profondeur de pénétration du pénétreur causée par la force additionnelle, gradué en unités
métriquesou donnantle résultat directement en degrés internationaux de dureté du caoutchouc.
Un pied presseur et plat, normal à l’axe du pénétrateur et portant, pour permettre le passage
du pénétreur, un trou central. Le pied repose sur l’éprouvette et exerce sur elle une pression de
0,3 f 0,05 bar, étant entendu que la force totale sur le pied ne doit pas s’écarter des valeurs
indiquées au Tableau 1. Le pied est relié par un dispositif rigide à l’appareil mesureur de la
pénétration de manière que la mesure réalisée soit celle du déplacement du pénétreur par
rapport au pied presseur (c’est-à-dire, par rapport à la surface supérieure de l’ép
...