ISO 185:2005
(Main)Grey cast irons — Classification
Grey cast irons — Classification
ISO 185:2005 specifies the properties of unalloyed and low-alloyed grey cast irons used for castings, which have been manufactured in sand moulds or in moulds with comparable thermal behaviour. ISO 185:2005 specifies the characterizing properties of grey cast iron by either the tensile strength of separately cast samples, or if agreed by the manufacturer and the purchaser, of cast-on samples or samples cut from a casting, or if agreed between the manufacturer and the purchaser, the hardness of the material measured on castings or on a cast-on knob.
Fontes à graphite lamellaire — Classification
L'ISO 185:2005 spécifie les caractéristiques de la fonte à graphite lamellaire non alliée et de la fonte à graphite lamellaire faiblement alliée, utilisées pour les pièces moulées qui ont été fabriquées dans des moules en sable ou des moules ayant un comportement thermique comparable. L'ISO 185:2005 spécifie les propriétés permettant de caractériser la fonte graphique lamellaire soit par la résistance à la traction sur des échantillons coulés à part ou, si cela a été convenu entre le fabricant et l'acheteur au moment de l'acceptation de la commande, sur des échantillons attenants ou découpés dans une pièce moulée, soit, si cela a été convenu entre le fabricant et l'acheteur, par la dureté du matériau mesurée sur des pièces ou sur un appendice attenant à la pièce.
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 185
Second edition
2005-08-15
Grey cast irons — Classification
Fontes à graphite lamellaire — Classification
Reference number
ISO 185:2005(E)
©
ISO 2005
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 185:2005(E)
PDF disclaimer
This PDF file may contain embedded typefaces. In accordance with Adobe's licensing policy, this file may be printed or viewed but
shall not be edited unless the typefaces which are embedded are licensed to and installed on the computer performing the editing. In
downloading this file, parties accept therein the responsibility of not infringing Adobe's licensing policy. The ISO Central Secretariat
accepts no liability in this area.
Adobe is a trademark of Adobe Systems Incorporated.
Details of the software products used to create this PDF file can be found in the General Info relative to the file; the PDF-creation
parameters were optimized for printing. Every care has been taken to ensure that the file is suitable for use by ISO member bodies. In
the unlikely event that a problem relating to it is found, please inform the Central Secretariat at the address given below.
© ISO 2005
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized in any form or by any means,
electronic or mechanical, including photocopying and microfilm, without permission in writing 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 2005 – All rights reserved
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 185:2005(E)
Contents Page
Foreword. iv
Introduction . v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions. 1
4 Designation . 2
5 Order information . 2
6 Manufacture. 2
7 Requirements . 2
7.1 Mechanical properties. 2
7.2 Tensile properties. 2
7.2.1 Test pieces machined from separately cast samples. 2
7.2.2 Test pieces machined from cast-on samples . 2
7.2.3 Test pieces cut from a casting . 2
7.3 Hardness properties. 4
7.4 Graphite structure. 6
8 Sampling. 6
8.1 General. 6
8.2 Tensile test . 6
8.2.1 Separately cast samples . 6
8.2.2 Cast-on samples . 7
8.2.3 Test pieces cut from a casting . 8
8.3 Hardness test . 9
9 Test methods. 10
9.1 Tensile test . 10
9.2 Brinell hardness test . 11
9.3 Graphite structure. 11
9.4 Alternative test procedures . 12
10 Retests . 12
10.1 Need for retests. 12
10.2 Test validity . 12
10.3 Non-conforming test results. 12
Annex A (informative) Additional information on mechanical and physical properties in addition
to that given in Tables 1 and 2 . 13
Annex B (informative) Additional information on the relationship between hardness and tensile
strength of grey cast irons . 15
Annex C (informative) Additional information on the relationship between tensile strength,
hardness and wall thickness of grey iron castings . 18
Annex D (informative) Cross-references of ISO 185 grade designations to other standard grades
of grey cast iron. 20
Bibliography . 21
© ISO 2005 – All rights reserved iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 185:2005(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.
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 185 was prepared by Technical Committee ISO/TC 25, Cast irons and pig irons, Subcommittee SC 3,
Grey cast irons.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 185:1988), which has been technically revised.
iv © ISO 2005 – All rights reserved
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 185:2005(E)
Introduction
This International Standard deals with the classification of grey cast irons, subdivided into two groups,
specified by their tensile strength and hardness, respectively.
The properties of grey cast irons depend on the form and distribution of the graphite and the structure of the
matrix.
However, for many applications, tensile strength or hardness are not the only interesting or determining
properties. Other mechanical or physical properties can be decisive for the use of grey cast iron, for example:
the thermal capacity and the thermal diffusivity for disc brakes as well as radiators;
the damping capacity for engine blocks or machine beds;
the thermocycle fatigue for exhaust manifolds or ingot moulds.
Therefore, Annex A provides additional information of interest to casting designers.
In addition:
Annex B contains “Additional information on the relationship between hardness and tensile strength”;
Annex C contains “Additional information on the relationship between tensile strength, hardness and wall
thickness of grey iron castings”.
NOTE This International Standard does not cover technical delivery conditions for grey iron castings.
© ISO 2005 – All rights reserved v
---------------------- Page: 5 ----------------------
INTERNATIONAL STANDARD ISO 185:2005(E)
Grey cast irons — Classification
1 Scope
This International Standard specifies the properties of unalloyed and low-alloyed grey cast irons used for
castings, which have been manufactured in sand moulds or in moulds with comparable thermal behaviour.
This International Standard specifies the characterizing properties of grey cast iron by either
a) the tensile strength of separately cast samples, or if agreed by the manufacturer and the purchaser, of
cast-on samples or samples cut from a casting (see Table 1), or
b) if agreed between the manufacturer and the purchaser, the hardness of the material measured on
castings (see Table 2) or on a cast-on knob.
If agreed by the manufacturer and the purchaser, the combination of both tensile strength from option a) and
hardness from option b) may be specified. When specifying a combination of tensile strength and hardness, it
is recommended to consult the information in Annex B.
This International Standard does not apply to grey cast irons used for pipes and pipe fittings and continuous
cast products.
This International Standard specifies eight grades of grey cast iron according to the tensile strength (see
Table 1) and six grades of grey cast iron according to the Brinell hardness (see Table 2).
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 945, Cast iron — Designation of microstructure of graphite
ISO 6506-1, Metallic materials — Brinell hardness test — Part 1: Test method
ISO 6892, Metallic materials — Tensile testing at ambient temperature
ISO/TR 15931, Designation system for cast irons and pig irons
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply:
3.1
grey cast iron
cast material, iron and carbon based, carbon being present mainly in the form of flake (lamellar) graphite
particles
NOTE 1 Grey cast iron is also known as flake graphite cast iron, and less commonly as lamellar graphite cast iron.
NOTE 2 Graphite form, distribution and size are specified in ISO 945.
© ISO 2005 – All rights reserved 1
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 185:2005(E)
3.2
relevant wall thickness
section of the casting, agreed between the manufacturer and the purchaser, to which the determined
mechanical properties apply
4 Designation
The material shall be designated as given in either Table 1 or Table 2. The designation system is given in
ISO/TR 15931.
5 Order information
The following information shall be supplied by the purchaser:
a) the complete designation of the material;
b) any special requirements which have to be agreed between the manufacturer and the purchaser.
All agreements between the manufacturer and the purchaser shall be made by the time of acceptance of the
order.
6 Manufacture
The method of producing grey cast iron and its chemical composition shall be left to the discretion of the
manufacturer, who shall ensure that the requirements of this International Standard are met for the material
grade specified in the order.
NOTE For grey cast irons to be used in special applications, the chemical composition and heat treatment may be
the subject of an agreement between the manufacturer and the purchaser.
7 Requirements
7.1 Mechanical properties
The order shall specify, in an unambiguous manner, whether the tensile strength measured on separately cast
samples, or the Brinell hardness measured on the casting, is the characterizing property. If it does not do so,
then the manufacturer shall characterize the material according to tensile strength.
7.2 Tensile properties
7.2.1 Test pieces machined from separately cast samples
The tensile properties of the eight grades of grey cast iron specified by tensile strength, when measured in
accordance with 9.1 using test pieces machined from separately cast samples, shall be in accordance with the
requirements of Table 1.
The number in position 3 of the designation is the minimum tensile strength of the grade. The maximum
2
tensile strength of the grade is the minimum value plus 100 N/mm .
7.2.2 Test pieces machined from cast-on samples
The tensile properties of test pieces machined from cast-on samples, for the eight grades of grey cast iron
defined by tensile strength, shall be in accordance with the requirements of Table 1.
7.2.3 Test pieces cut from a casting
If applicable, the tensile properties of test pieces cut from a casting, for the eight grades of grey cast iron
defined by tensile strength, shall be agreed between the manufacturer and the purchaser, and these tensile
properties shall be in accordance with the requirements in the agreement.
2 © ISO 2005 – All rights reserved
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 185:2005(E)
Table 1 — Tensile strength of grey cast irons
Material designation Relevant wall Tensile strength Tensile strength
a b c
thickness R R
m
m
t anticipated values
mandatory values
d
in casting
in separately cast in cast-on sample
f
sample
2
2 2
N/mm
mm N/mm N/mm
u
>
min. min. min.
e
ISO 185/JL/100 40 100 — —
5
e
5 — 180
2,5
5 10 — 155
10 20 — 130
ISO 185/JL/150 150
20 40 120 110
40 80 110 95
80 150 100 80
d
150 300 —
90
e
5 — 230
2,5
5 10 — 205
10 20 — 180
ISO 185/JL/200 200
20 40 170 155
40 80 150 130
80 150 140 115
d
150 300 —
130
e
10 — 230
5
10 20 — 205
20 40 190 170
ISO 185/JL/225 225
40 80 170 150
80 150 155 135
d
100 300 —
145
e
10 — 250
5
10 20 — 225
20 40 210 195
ISO 185/JL/250 250
40 80 190 170
80 150 170 155
d
150 300 —
160
e
20 — 250
10
20 40 230 220
ISO 185/JL/275 275
40 80 205 190
80 150 190 175
d
150 300 175 —
© ISO 2005 – All rights reserved 3
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 185:2005(E)
Table 1 (continued)
Material designation Relevant wall Tensile strength Tensile strength
a b c
thickness R R
m
m
t anticipated values
mandatory values
d
in casting
in separately cast in cast-on sample
f
sample
2
2
2
N/mm
mm N/mm
N/mm
u
> min.
min. min.
e
1020 — 270
20 40 250 240
ISO 185/JL/300 300
40 80 220 210
80 150 210 195
d
150 300 190 —
e
1020 — 315
20 40 290 280
ISO 185/JL/350 350
40 80 260 250
80 150 230 225
d
150 300 210 —
2
NOTE 1 1 N/mm is equivalent to 1 MPa.
NOTE 2 For high damping capacity and thermal conductivity, ISO 185/JL/100 is the most suitable material.
NOTE 3 The figures given in bold indicate the minimum tensile strength to which the material designation of the grade is related.
NOTE 4 If the type of sample is to be specified, a "/" is added to the designation, followed by a letter indicating the type of sample:
/S = separately cast sample;
/U = cast-on sample.
a
If a cast-on sample is to be used, the relevant wall thickness of the casting shall be agreed.
b
If tensile strength is specified as a characterizing property, the type of the sample (see 8.2) should also to be stated in the order. If
not stated on the order, the type of sample is left to the discretion of the manufacturer.
c
This column gives guidance only about the likely variation in tensile strength for different casting wall thicknesses when a casting of
simple shape and uniform wall thickness is cast in a given grey cast-iron material. For castings of non-uniform wall thickness, or
castings containing cored holes, the table values are only an approximate guide to the likely tensile strength in different sections,
and casting design should be based on the measured tensile strength in critical parts of the casting.
d
These values are guideline values. They are not mandatory.
e
This value is included as the lower limit of the relevant wall-thickness range.
f
The values relate to an as-cast test-bar diameter of 30 mm; this corresponds to a relevant wall thickness of 15 mm.
7.3 Hardness properties
The Brinell hardness values of the six grades of grey cast iron specified by hardness, when measured in
accordance with 9.2, shall be as given in Table 2. The number in position 3 of the designation is the maximum
Brinell hardness value for a relevant wall thickness t > 40 mm and t u 80 mm.
If it is not possible to use the Brinell test method in accordance with ISO 6506-1, alternative test methods may
be used, which shall have correlated values with Brinell hardness.
If a casting is ordered on the basis of hardness, the relevant wall thickness and the position of the test shall be
agreed. Minimum and maximum Brinell hardness values, for the relevant wall thickness specified by the
purchaser, shall be mandatory for the castings covered by the order.
4 © ISO 2005 – All rights reserved
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 185:2005(E)
NOTE 1 This subclause establishes hardness grades for grey cast iron.
NOTE 2 This classification is applicable principally where machinability or wear resistance are of importance.
NOTE 3 For a relevant wall thickness t > 80 mm, grades are not classified by hardness.
Table 2 — Brinell hardness of castings of grey cast iron, mandatory and
anticipated values at the agreed test position
a, b
Material designation Relevant wall thickness
Brinell hardness
t
HBW
mm
u
>
min. max.
c
80 — 155
40
20 40 — 160
ISO 185/JL/HBW155
10 20 — 170
5 10 — 185
2,5 5 — 210
c
80 100 175
40
20 40 110 185
ISO 185/JL/HBW175
10 20 125 205
5 10 140 225
2,5 5 170 260
c
80 120 195
40
20 40 135 210
ISO 185/JL/HBW195
10 20 150 230
5 10 170 260
4 5 190 275
c
80 145 215
40
20 40 160 235
ISO 185/JL/HBW215
10 20 180 255
5 10 200 275
c
80 165 235
40
ISO 185/JL/HBW235
20 40 180 255
10 2
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 185
Deuxième édition
2005-08-15
Fontes à graphite lamellaire —
Classification
Grey cast irons — Classification
Numéro de référence
ISO 185:2005(F)
©
ISO 2005
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 185:2005(F)
PDF – Exonération de responsabilité
Le présent fichier PDF peut contenir des polices de caractères intégrées. Conformément aux conditions de licence d'Adobe, ce fichier
peut être imprimé ou visualisé, mais ne doit pas être modifié à moins que l'ordinateur employé à cet effet ne bénéficie d'une licence
autorisant l'utilisation de ces polices et que celles-ci y soient installées. Lors du téléchargement de ce fichier, les parties concernées
acceptent de fait la responsabilité de ne pas enfreindre les conditions de licence d'Adobe. Le Secrétariat central de l'ISO décline toute
responsabilité en la matière.
Adobe est une marque déposée d'Adobe Systems Incorporated.
Les détails relatifs aux produits logiciels utilisés pour la création du présent fichier PDF sont disponibles dans la rubrique General Info
du fichier; les paramètres de création PDF ont été optimisés pour l'impression. Toutes les mesures ont été prises pour garantir
l'exploitation de ce fichier par les comités membres de l'ISO. Dans le cas peu probable où surviendrait un problème d'utilisation,
veuillez en informer le Secrétariat central à l'adresse donnée ci-dessous.
© ISO 2005
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, 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 et les microfilms, sans l'accord écrit
de l'ISO à l'adresse ci-après ou du 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 2005 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 185:2005(F)
Sommaire Page
Avant-propos. iv
Introduction . v
1 Domaine d'application. 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions. 2
4 Désignation . 2
5 Informations à la commande . 2
6 Fabrication. 2
7 Exigences . 2
7.1 Caractéristiques mécaniques. 2
7.2 Caractéristiques de traction . 3
7.2.1 Éprouvettes usinées dans des échantillons coulés à part. 3
7.2.2 Éprouvettes usinées dans des échantillons attenants aux pièces . 3
7.2.3 Éprouvettes découpées dans une pièce moulée . 3
7.3 Caractéristiques de dureté . 5
7.4 Structure du graphite . 6
8 Échantillonnage . 6
8.1 Généralités . 6
8.2 Essai de traction . 6
8.2.1 Échantillons coulés à part . 6
8.2.2 Échantillons attenants. 7
8.2.3 Éprouvettes découpées dans une pièce moulée . 8
8.3 Essai de dureté . 10
9 Méthodes d'essai . 11
9.1 Essai de traction . 11
9.2 Essai de dureté Brinell . 12
9.3 Structure du graphite . 12
9.4 Procédures alternatives d'essai. 13
10 Contre-essais . 13
10.1 Nécessité de procéder à des contre-essais. 13
10.2 Validité d'un essai. 13
10.3 Résultats d'essai non conformes. 13
Annexe A (informative) Informations supplémentaires sur les caractéristiques mécaniques et les
propriétés physiques en complément aux Tableaux 1 et 2. 14
Annexe B (informative) Informations supplémentaires sur la relation entre la dureté et la
résistance à la traction. 16
Annexe C (informative) Informations supplémentaires sur la relation entre la résistance à la
traction, la dureté et l'épaisseur de paroi des pièces moulées en fonte à graphite
lamellaire . 19
Annexe D (informative) Références croisées des désignations des nuances de l'ISO 185 avec
d'autres nuances de fonte à graphite lamellaire normalisées . 21
Bibliographie . 22
© ISO 2005 – Tous droits réservés iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 185:2005(F)
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 185 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 25, Fontes moulées et fontes brutes, sous-comité
SC 3, Fontes grises.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 185:1988), dont elle fait l'objet d'une
révision technique.
iv © ISO 2005 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 185:2005(F)
Introduction
La présente Norme internationale traite de la classification des fontes à graphite lamellaire, divisées en deux
groupes et spécifiées respectivement par leur résistance à la traction et leur dureté.
Les propriétés de la fonte à graphite lamellaire dépendent de la forme et de la répartition du graphite et de la
structure de la matrice.
Cependant, pour de nombreuses applications, la résistance à la traction ou la dureté ne sont pas les seules
propriétés intéressantes ou déterminantes. D'autres propriétés physiques ou mécaniques peuvent être
décisives pour l'utilisation de la fonte à graphite lamellaire, par exemple:
la capacité thermique et la diffusivité thermique pour les disques de frein ou les radiateurs;
la capacité d'amortissement pour les carters moteurs ou les supports de machine;
la fatigue thermique cyclique pour les collecteurs d'échappement ou les lingotières.
C'est pourquoi l'Annexe A fournit des informations supplémentaires intéressantes pour les concepteurs de
pièces moulées.
De plus,
l'Annexe B contient des «Informations supplémentaires sur la relation entre la dureté et la résistance à la
traction»;
l'Annexe C contient des «Informations supplémentaires sur la relation entre la résistance à la traction, la
dureté et l'épaisseur de section des pièces moulées en fonte à graphite lamellaire».
NOTE La présente Norme internationale ne couvre pas les conditions techniques de livraison des pièces moulées.
© ISO 2005 – Tous droits réservés v
---------------------- Page: 5 ----------------------
NORME INTERNATIONALE ISO 185:2005(F)
Fontes à graphite lamellaire — Classification
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale spécifie les caractéristiques de la fonte à graphite lamellaire non alliée et de
la fonte à graphite lamellaire faiblement alliée, utilisées pour les pièces moulées qui ont été fabriquées dans
des moules en sable ou des moules ayant un comportement thermique comparable.
La présente Norme internationale spécifie les propriétés permettant de caractériser la fonte graphique
lamellaire soit par
a) la résistance à la traction sur des échantillons coulés à part ou, si cela a été convenu entre le fabricant et
l'acheteur au moment de l'acceptation de la commande, sur des échantillons attenants ou découpés dans
une pièce moulée (voir Tableau 1), soit
b) si cela a été convenu entre le fabricant et l'acheteur, par la dureté du matériau mesurée sur des pièces
(voir Tableau 2) ou sur un appendice attenant à la pièce.
Par accord entre l'acheteur et le fabricant, on peut spécifier la combinaison de résistance à la traction, à partir
de l'option a), et de dureté, à partir de l'option b). Lorsqu'une combinaison de résistance à la traction et de
dureté est spécifiée, il est recommandé de consulter les informations données dans l'Annexe B.
La présente Norme internationale ne s'applique pas aux fontes à graphite lamellaire utilisées pour les tuyaux
et raccords et les produits en coulée continue.
La présente Norme internationale spécifie huit nuances de fonte à graphite lamellaire définies par la
résistance à la traction (voir Tableau 1) et six nuances de fonte à graphite lamellaire définies par la dureté
Brinell (voir Tableau 2).
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 945, Fonte — Désignation de la microstructure du graphite
ISO 6506-1, Matériaux métalliques — Essai de dureté Brinell — Partie 1: Méthode d'essai
ISO 6892, Matériaux métalliques — Essai de traction à température ambiante
ISO/TR 15931, Système de désignation pour la fonte et la fonte brute
© ISO 2005 – Tous droits réservés 1
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO 185:2005(F)
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s'appliquent.
3.1
fonte à graphite lamellaire
matériau moulé, à base de fer et de carbone, le carbone étant présent sous la forme de particules de graphite
lamellaire (lamelles de graphite)
NOTE 1 La fonte à graphite lamellaire est aussi connue sous le terme de fonte grise et moins communément sous le
terme de fonte à graphite en lamelles.
NOTE 2 La forme, la répartition et la taille du graphite sont spécifiées dans l'ISO 945.
3.2
épaisseur de paroi déterminante
section de la pièce moulée, convenue entre l'acheteur et le fabricant, pour laquelle les caractéristiques
déterminées doivent s'appliquer
4 Désignation
Le matériau doit être désigné comme indiqué soit dans le Tableau 1, soit dans le Tableau 2. Le système de
désignation est donné dans l'ISO/TR 15931.
5 Informations à la commande
Les informations suivantes doivent être fournies par l'acheteur:
a) la désignation complète du matériau;
b) toutes exigences particulières nécessitant un accord entre l'acheteur et la fabricant.
Tous les accords entre l'acheteur et le fabricant doivent être faits au moment de l'acceptation de la commande.
6 Fabrication
La méthode d'élaboration de la fonte à graphite lamellaire et sa composition chimique doivent être laissées à
la discrétion du fabricant, qui doit assurer que les exigences définies dans la présente Norme internationale
sont respectées en ce qui concerne la nuance du matériau spécifié dans la commande.
NOTE Pour les fontes à graphite lamellaire devant être utilisées pour des applications spéciales, la composition
chimique et le traitement thermique peuvent être l'objet d'un accord entre le fabricant et l'acheteur.
7 Exigences
7.1 Caractéristiques mécaniques
La commande doit préciser, sans ambiguïté, si la propriété déterminante est la résistance à la traction
mesurée sur des échantillons coulés à part ou la dureté Brinell mesurée sur la pièce moulée. Si elle ne le fait
pas, alors le fabricant doit caractériser le matériau selon la résistance à la traction.
2 © ISO 2005 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 185:2005(F)
7.2 Caractéristiques de traction
7.2.1 Éprouvettes usinées dans des échantillons coulés à part
Les caractéristiques de traction des huit nuances de fonte à graphite lamellaire spécifiées par la résistance à
la traction lorsqu'elles sont mesurées selon 9.1 sur des éprouvettes usinées dans des échantillons coulés à
part, doivent répondre aux exigences du Tableau 1.
Le nombre en position 3 de la désignation est la résistance minimale à la traction de la nuance. La résistance
2
maximale à la traction de la nuance est la valeur minimale plus 100 N/mm .
7.2.2 Éprouvettes usinées dans des échantillons attenants aux pièces
Les caractéristiques de traction des éprouvettes usinées dans des échantillons attenants aux pièces, pour les
huit nuances de fonte à graphite lamellaire définies par la résistance à la traction, doivent répondre aux
exigences du Tableau 1.
7.2.3 Éprouvettes découpées dans une pièce moulée
Le cas échéant, les caractéristiques de traction des éprouvettes découpées dans une pièce moulée, pour les
huit nuances de fonte à graphite lamellaire définies par leur résistance à la traction, doivent faire l'objet d'un
accord entre le fabricant et l'acheteur, et ces caractéristiques de traction doivent être conformes aux
exigences de cet accord.
Tableau 1 — Résistance à la traction des fontes lamellaires
Désignation des Résistance à la traction Résistance à la traction
Épaisseur de paroi
a
matériaux
déterminante
b c
R R
t
m m
Valeurs obligatoires Valeurs prévues pour la
d
dans des dans des
pièce moulée
échantillons échantillons
f
attenants
coulés à part
2 2 2
N/mm N/mm N/mm
mm
u
min. min. min.
>
e
ISO 185/JL/100 40 100 — —
5
e
2,55 — 180
5 10 — 155
10 20 — 130
ISO 185/JL/150 150
20 40 120 110
40 80 110 95
80 150 100 80
d
150 300 —
90
e
2,5 5 — 230
5 10 — 205
10 20 — 180
ISO 185/JL/200 200
20 40 170 155
40 80 150 130
80 150 140 115
d
150 300 —
130
e
10 — 230
5
10 20 — 205
20 40 190 170
ISO 185/JL/225 225
40 80 170 150
80 150 155 135
d
100 300 145 —
© ISO 2005 – Tous droits réservés 3
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 185:2005(F)
Tableau 1 (suite)
Désignation des Épaisseur de paroi Résistance à la traction Résistance à la traction
a
matériaux
déterminante
b c
R R
t
m m
Valeurs obligatoires Valeurs prévues pour la
d
dans des
dans des pièce moulée
échantillons
échantillons
f
coulés à part attenants
2
2 2
N/mm
mm N/mm N/mm
u
min. min. min.
>
e
10 — 250
5
10 20 — 225
20 40 210 195
ISO 185/JL/250 250
40 80 190 170
80 150 170 155
d
150 300 —
160
e
20 — 250
10
20 40 230 220
ISO 185/JL/275 40 80 275 205 190
80 150 190 175
d
150 300 —
175
e
1020 — 270
20 40 250 240
ISO 185/JL/300 300
40 80 220 210
80 150 210 195
d
150 300 190 —
e
1020 — 315
20 40 290 280
ISO 185/JL/350 350
40 80 260 250
80 150 230 225
d
150 300 210 —
2
NOTE 1 1 N/mm équivaut à 1 MPa.
NOTE 2 Pour une capacité d'amortissement forte et une conductivité thermique élevée, l'ISO 185/JL/100 est le matériau qui convient
le mieux.
NOTE 3 Les chiffres en caractère gras indiquent la résistance minimale à la traction, à laquelle la désignation du matériau est
rattachée.
NOTE 4 Si le type d'échantillon est à spécifier, une barre oblique «/» est ajoutée à la désignation, suivie par une lettre qui indique le
type d'échantillon:
/S = échantillon coulé à part;
/U = échantillon attenant.
a
Si un échantillon attenant doit être utilisé, l'épaisseur de paroi déterminante de la pièce moulée doit faire l'objet d'un accord.
b
Si la résistance à la traction est spécifiée en tant que propriété déterminante, il convient également d'indiquer le type d'échantillon
sur la commande (voir 8.2). Si cela n'est pas indiqué sur la commande, le type d'échantillon est laissé à la discrétion du fabricant.
c
Cette colonne donne une indication de la variation probable de la résistance à la traction pour différentes épaisseurs de sections
de pièces quand une nuance donnée de fonte à graphite lamellaire est coulée en une pièce de forme simple et d'épaisseur
uniforme. Pour les pièces moulées de section non uniforme ou les pièces moulées comportant des trous avec noyaux, le tableau
ne donne qu'une indication approximative de la résistance probable à la traction dans différentes sections, et il convient de fonder
la conception de la pièce moulée sur la résistance à la traction mesurée dans les parties critiques de la pièce moulée.
d
Ces valeurs sont des valeurs indicatives. Elles ne sont pas obligatoires.
e
Cette valeur est incluse comme limite inférieure de la plage d'épaisseurs de paroi déterminantes.
f
Les valeurs se rapportent à des échantillons ayant un diamètre moulé brut de 30 mm; cela correspondant à une épaisseur de paroi
déterminante de 15 mm.
4 © ISO 2005 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 185:2005(F)
7.3 Caractéristiques de dureté
Les valeurs de dureté Brinell des six nuances de fonte à graphite lamellaires spécifiées selon la dureté, quand
elles sont mesurées en conformité avec 9.2, doivent être telles que celles données dans le Tableau 2. Le
nombre en position 3 de la désignation est la valeur maximale de la dureté Brinell pour une épaisseur de paroi
déterminante t > 40 mm et t u 80 mm.
S'il n'est pas possible d'utiliser la méthode d'essai Brinell conforme à l'ISO 6506-1, d'autres méthodes peuvent
être utilisées, qui doivent avoir des valeurs corrélées à la dureté Brinell.
Si une pièce moulée est commandée sur la base de la dureté, l'épaisseur de paroi déterminante et l'endroit de
l'essai doivent être convenus. Les valeurs minimale et maximale de dureté Brinell, pour l'épaisseur de paroi
déterminante spécifiée par l'acheteur, doivent être obligatoires pour les pièces couvertes par la commande.
NOTE 1 Le présent paragraphe établit des nuances de dureté pour la fonte à graphite lamellaire.
NOTE 2 Cette classification est applicable principalement là où l'usinabilité ou la résistance à l'usure ont de
l'importance.
NOTE 3 Les nuances ne sont pas classées en fonction de la dureté lorsque l'épaisseur de paroi déterminante
t > 80 mm.
Tableau 2 — Dureté Brinell des pièces moulées en fonte à graphite lamellaire, valeurs obligatoires
et escomptées à l'endroit d'essai convenu
a, b
Désignation des matériaux Épaisseur de paroi déterminante
Dureté Brinell
t
HBW
mm
u
> min. max.
c
80 — 155
40
20 40 — 160
ISO 185/JL/HBW155
10 20 — 170
5 10 — 185
2,5 5 — 210
c
80 100 175
40
20 40 110 185
ISO 185/JL/HBW175
10 20 125 205
5 10 140 225
2,5 5 170 260
c
80 120 195
40
20 40 135 210
ISO 185/JL/HBW195
10 20 150 230
5 10 170 260
4 5 190 275
c
80 145 215
40
20 40 160 235
ISO 185/JL/HBW215
10 20 180 255
5 10 200 275
© ISO 2005 – Tous droits réservés 5
---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO 185:2005(F)
Tableau 2 (suite)
a, b
Désignation des matériaux Épaisseur de paroi déterminante
Dureté Brinell
t
HBW
mm
u
>
min. max.
c
80 165 235
40
ISO 185/JL/HBW235
20 40 180 255
10 20 200 275
c
80 185 255
40
ISO 185/JL/HBW255
20 40 200 275
NOTE 1 Des renseignements sur la relation entre la dureté Brinell et la résistance à la traction sont indiqués dans l'Annexe B et la
relation entre la dureté Brinell et l'épaisseur de paroi déterminante est indiquée dans l'Annexe C.
NOTE 2 Les chiffres en caractère gras indiquent la dureté Brinell minimale et maximale, à laquelle la désignation du matériau est
rattachée, et les limites de plage d'épaisseurs de paroi déterminantes de référence correspondantes.
a
Pour chaque nuance la dureté Brinell diminue en même temps qu'augmente l'épaisseur de paroi.
b Par accord entre le fabricant et l'acheteur, une plage de dureté plus étroite peut être adoptée à l'emplacement prévu sur la pièce
moulée, à condition que celle-ci ne soit pas inférieure à 40 unités de dureté Brinell. Un exemple de telle circonstance serait la
production de pièces en grandes séries.
c
Épaisseur de paroi déterminante de référence pour la nuance.
7.4 Structure du graphite
Si la structure du graphite a fait l'objet d'un accord, l'essai doit être effectué conformément à 9.3.
8 Échantillonnage
8.1 Généralités
Des échantillons doivent être fournis pour caractériser la nuance du matériau.
Si un traitement thermique est utilisé pour modifier les caractéristiques du matériau, alors les échantillons
doivent être traités thermiquement comme les pièces moulées qu'ils représentent.
8.2 Essai de traction
8.2.1 Échantillons coulés à part
Les échantillons coulés à part utilisés pour établir la nuance du matériau doivent être coulés verticalement
(voir Figure 1). Les moules utilisés pour couler des échantillons coulés à part doivent avoir un comportement
thermique comparable à ceux utilisés pour couler les pièces. Les moules peuvent être faits pour couler
simultanément plusieurs échantillons.
La longueur L (voir Figure 1) doit être déterminée selon la longueur de l'éprouvette A ou B (voir 9.1) et le
dispositif de serrage utilisé.
Les autres dimensions du moule doivent être conformes aux cotes de la Figure 1.
6 © ISO 2005 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 11 ----------------------
ISO 185:2005(F)
Dimensions en millimètres
Figure 1 — Échantillon coulé à part
Des échantillons d'autres dimensions et coulés par d'autres méthodes peuvent être convenus entre le
fabricant et l'acheteur pour représenter les caractéristiques de pièces moulées particulières (une indication
des valeurs probables de résistance à la traction est donnée à la Figure C.1).
Les échantillons doivent être faits du métal utilisé pour produire les pièces moulées qu'ils représentent
pendant la période au cours de laquelle les pièces moulées sont réalisées.
La fréquence de la coulée des échantillons coulés à part doit être conforme aux procédures d'assurance
qualité adoptées par le fabricant.
Les échantillons doivent être démoulés à une température u 500 °C.
NOTE Par accord entre l'acheteur et le fabricant, les échantillons peuvent être démoulés à une
température W 500 °C, si les pièces moulées sont également à démouler à cette température plus élevée.
8.2.2 Échantillons attenants
Les éprouvettes utilisées pour les essais spécifiés dans l'Article 7 doivent être usinées dans un échantillon
attenant, comme indiqué à la Figure 2 ou à la Figure 3. Les éprouvettes doivent être conformes à 7.2.2. Le
type de l'échantillon doit être choisi de manière à présenter approximativement les mêmes conditions de
refroidissement que pour la pièce moulée qu'il représente. Le type de l'échantillon et son emplacement sur la
pièce doivent être convenus entre le fabricant et l'acheteur. S'il n'y a pas un tel accord, le fabricant doit
décider du type de l'échantillon, et ce dernier doit être situé dans une position représentative de la pièce
moulée.
Il convient que les échantillons attenants ne soient utilisés que lorsque l'épaisseur de la pièce moulée est
supérieure à 20 mm et que la masse est supérieure à 200 kg.
© ISO 2005 – Tous droits réservés 7
---------------------- Page: 12 ----------------------
ISO 185:2005(F)
NOTE Les Figures 2 et 3 montrent les dimensions de deux types d'éprouvettes possibles avec, entre parenthèses,
les cotes pour l'option d'éprouvettes plus grandes. Les petites cotes sont utilisées pour des pièces de moins de 80 mm
d'épaisseur de paroi et les grandes pour des pièces d'épaisseur de paroi supérieure ou égale à 80 mm.
La longueur L (voir Figures 2 et 3) doit être déterminée selon la longueur de l'éprouvette et le dispositif de
serrage.
8.2.3 Éprouvettes découpées dans une pièce moulée
Le Tableau 1 représente les valeurs minimales prévues de la résistance à la traction des éprouvettes
découpées dans une pièce moulée présentant une section uniforme de forme simple.
NOTE Les valeurs obtenues dans des pièces moulées d'épaisseur de paroi variable peuvent être différentes de
celles indiquées dans le Tableau 1.
8 © ISO 2005 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 13 ----------------------
ISO 185:2005(F)
Dimensions en millimètres
NOTE Pour la signification des chiffres entre parenthèses, voir la note en 8.2.2.
Figure 2 — Échantillon attenant: Type 1
© ISO 2005 – Tous droits réservés 9
---------------------- Page: 14 ----------------------
ISO 185:2005(F)
Dimensions en millimètres
NOTE Pour la signification des chiffres entre parenthèses, voir la note en 8.2.2.
Figure 3 — Échantillon attenant: Type 2
8.3 Essai de dureté
Les essais de dureté peuvent être exécutés sur les échantillons coulés à part décrits en 8.2.1.
Par accord entre le fabricant et l'acheteur, l'essai de dureté Brinell peut être exécuté, en variante, sur un
appendice d'essai («Bloc Brinell») attenant à la pièce moulée, comme l'indique la Figure 4. La position du bloc
Brinell, ainsi que sa dimension et sa forme, doivent être convenues entre le fabricant et l'acheteur.
10 © ISO 2005 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 15 ----------------------
ISO 185:2005(F)
Pour effectuer l'essai de dureté Brinell, l'éprouvette est prélevée sur la pièce moulée, meulée sur la surface de
coupe puis essayée sur la surface meulée.
Dimensions en millimètres
a
Surface de la pièce moulée.
Figure 4 — Exemple d'un bloc Brinell
Si la pièce moulée subit un traitement thermique, le bloc Brinell ne doit pas être détaché de la pièce moulée
avant que l'opération de traitement thermique ne soit terminée.
9 Méthodes d'essai
9.1 Essai de traction
L'essai de traction doit être exécuté en conformité avec les exigences de l'ISO 6892, en utilisant une
éprouvette conforme à la Figure 5 ou à l
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.