ISO 178:1993
(Main)Plastics — Determination of flexural properties
Plastics — Determination of flexural properties
The principle of the method specified is to deflect the test specimen, supported as a beam, at constant rate at the midspan until the specimen fractures or until the deformation reaches some predetermined value. During this procedure the force applied to the specimen is measured. The method is applicable to rigid thermoplastics moulding and extrusion materials, rigid thermosetting moulding materials, fibre-reinforced thermoset and thermoplastics composites, thermotropic liquid-crystal polymers.
Plastiques — Détermination des propriétés en flexion
Polimerni materiali - Določanje upogibnih lastnosti
General Information
Relations
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Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL
IS0
STANDARD
178
Third edition
1993-05-15
Plastics - Determination of flexural
properties
Plastiques - Dhermina tion des proprih t6s en flexion
Reference number
IS0 178:1993(E)
---------------------- Page: 1 ----------------------
IS0 178:1993(E)
Foreword
IS0 (the International Organization for Standardization) is a worldwide
federation of national standards bodies (IS0 member bodies). The work
of preparing International Standards is normally carried out through IS0
technical committees. Each member body interested in a subject for
which a technical committee has been established has the right to be
represented on that committee. International organizations, governmental
and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. IS0
collaborates closely with the International Electrotechnical Commission
(IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
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.
International Standard IS0 178 was prepared by Technical Committee
ISO/lC 61, Plastics, Sub-Committee SC 2, Mechanical properties.
This third edition cancels and replaces the second edition (IS0 178:1975),
which has been improved in the following ways:
- normative references have been added especially for specimen prep-
aration and the use of multipurpose test specimens complying with
IS0 3167;
- a definition of modulus is given;
- one strain rate only is recommended;
- designation of quantities has been harmonized with those of other
International Standards for testing plastics, in accordance with IS0 31.
0 IS0 1993
All rights reserved. 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 per-
mission in writing from the publisher.
International Organization for Standardization
Case Postale 56 l CH-1211 Geneve 20 l Switzerland
Printed in Switzerland
ii
---------------------- Page: 2 ----------------------
IS0 178:1993(E)
INTERNATIONAL STANDARD
Plastics - Determination of flexural properties
1.4 The method is performed using specimens
1 Scope
which may be either moulded to the chosen dimen-
sions, machined from the central portion of a standard
multi-purpose test specimen (see IS0 3167) or ma-
1.1 This International Standard specifies a method
chined from finished and semi-finished products such
for determining the flexural properties of plastics un-
as mouldings, laminates and extruded or cast sheet.
der defined conditions. A standard test specimen is
defined, but parameters are included for alternative
specimen sizes for use where appropriate. A range
1.5 The method specifies preferred dimensions for
of testing speeds is included.
the test specimen. Tests which are carried out on
specimens of different dimensions, or on specimens
which are prepared under different conditions, may
1.2 The method is used to investigate the flexural
produce results which are not comparable. Other fac-
behaviour of the test specimens and for determining
tors, such as the speed of testing and the conditioning
the flexural strength, flexural modulus and other as-
of the specimens, can also influence the results.
pects of the flexural stress/strain relationship under
Consequently, when comparative data are required,
the conditions defined. It applies to a freely supported
these factors must be carefully controlled and re-
beam, loaded at midspan (three-point loading test).
corded.
1.3 The method is suitable for use with the follow-
1.6 Flexural properties can only be used for engi-
ing range of materials:
neering design purposes for materials with linear
stress/strain behaviour. For non-linear material behav-
thermoplastics moulding and extrusion materials,
iour the flexural properties are only nominal. The
including filled and reinforced compounds in addi-
bending test should preferentially be used with brittle
tion to unfilled types; rigid thermoplastics sheets;
materials, for which tensile tests are difficult.
thermosetting moulding materials, including filled
and reinforced compounds; thermosetting sheets,
including laminates;
2 Normative references
fibre-reinforced thermoset and thermoplastics
The following standards contain provisions which,
composites, incorporating unidirectional or non-
through reference in this text, constitute provisions
unidirectional reinforcements such as mat, woven
of this International Standard. At the time of publi-
fabrics, woven rovings, chopped strands, combi-
cation, the editions indicated were valid. All standards
nation and hybrid reinforcements, rovings and
are subject to revision, and parties to agreements
milled fibres; sheets made from pre-impregnated
based on this International Standard are encouraged
materials (prepregs);
to investigate the possibility of applying the most re-
cent editions of the standards indicated below.
thermotropic liquid-crystal polymers.
Members of IEC and IS0 maintain registers of cur-
rently valid International Standards.
The method is not normally suitable for use with rigid
cellular materials and sandwich structures containing
IS0 291:1977, Plastics - Standard atmospheres for
cellular material.
conditioning and testing.
NOTE 1 For certain types of textile-fibre-reinforced plas-
IS0 293: 1986, Plastics - Compression moulding test
tics, a four-point bending test is preferred. This is currently
under consideration in ISO. specimens of thermoplastic materials.
---------------------- Page: 3 ----------------------
IS0 178:1993(E)
IS0 294:-‘1, Plastics - Injection moulding of test It is expressed in megapascals (MPa).
specimens of thermoplastic materials.
3.4 flexural strength, OfM: Maximum flexural stress
IS0 295: 1991, Plastics - Compression moulding of
sustained by the test specimen during a bending test
test specimens of thermose tting materials.
(see figure 1, curves a and b).
IS0 1209-I :I 990, Cellular plastics, rigid - Flexural It is expressed in megapascals (MPa).
- Part 1: Bending test.
tests
3.5 flexural stress at conventional deflection, gfC:
IS0 1209-2:1990, Cellular plastics, rigid - Flexural
Flexural stress at the conventional deflection sc ac-
Part 2: Determination of flexural properties.
tests -
cording to 3.7 (see figure 1, curve c).
It is expressed in megapascals (MPa).
IS0 1268: 1974, Plastics - Preparation of glass fibre
reinforced, resin bonded, low-pressure laminated
p/a tes or panels for test purposes. 3.6 deflection, s: Distance over which the top or
bottom surface of the test specimen at midspan has
IS0 2557-l : 1989, Plastics - Amorphous thermoplas- deviated during flexure from its original position.
tics - Preparation of test specimens with a specified
It is expressed in millimetres (mm).
maximum reversion - Part 1: Bars.
IS0 2557-2: 1986, Plastics - Amorphous thermoplas- 3.7 conventional deflection, sc: Deflection equal to
tics - Preparation of test specimens with a specified I,5 times the thickness h of the test specimen.
reversion - Part 2: Plates.
It is expressed in millimetres (mm).
IS0 2602:1980, Statistical interpretation of test re-
Using the span L = 16h, the conventional deflection
suits - Estimation of the mean - Confidence
corresponds to a flexural strain of 3,5 % (see 3.8).
in ten/al.
3.8 flexural strain, gf: Nominal fractional change in
IS0 2818:+ Plastics - Preparation of test speci-
length of an element of the outer surface of the test
mens by machining.
specimen at midspan.
IS0 3167: -3), P/as tics - Multipurpose test speci-
It is expressed as a dimensionless ratio or a percent-
mens.
age (o/o).
IS0 5893: 1985, Rubber and plastics test equipment
It is calculated according to the relationship given in
- Tensile, flexural and compression types (constant
9.2, equation (4).
rate of traverse) - Descrpuon.
3.9 flexural strain at break, &fs: Flexural strain at
break of the test specimen (see figure 1, curves a and
3 Definitions
.
b)
Fo r the purposes of this International Standard, the
It is expressed as a dimensionless ratio or a percent-
fol lowing definitions apply.
age (o/o).
3.1 speed of testing, V: Rate of relative movement
3.10 flexural strain at flexural strength, &fM:
between the supports and the striking edge, ex-
Flexural strain at maximum flexural stress (see
pressed in millimetres per minute (mm/min).
figure 1, curves a and b).
It is expressed as a dimensionless ratio or a percent-
3.2 flexural stress, of: Nominal stress of the outer
age (%).
surface of the test specimen at midspan.
It is calculated according to the relationship given in
3.11 modulus of elasticity in flexure; flexural
9.1, equation (3), and is expressed in megapascals
modulus, Ef: Ratio of the stress difference of2 - Of1
(MPa).
to the corresponding strain difference values
2 = 0,002 5) - (Ef, = 0,000 5) [see 9.2, equation
(Ef
3.3 flexural stress at break, afs: Flexural stress at
.
(5)]
break of the test specimen (see figure 1, curves a and
It is expressed in megapascals (MPa).
b) .
1) To be published. (Revision of IS0 294:1975)
2) To be published. (Revision of IS0 2818:1980)
3) To be published. (Revision of IS0 3167:1983)
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IS0 178:1993(E)
NOTES determined value. During this procedure the force
applied to the specimen is measured.
2 The flexural modulus is only an approximate value of
Young ’s modulus of elasticity.
5 Apparatus
3 With computer-aided equipment, the determination of
the modulus & using two distinct stress/strain points can
5.1 Testing machine
be replaced by a linear regression procedure applied on the
part of the curve between these two points.
5.1.1 General
The machine shall comply with IS0 5893 and the re-
quirements given in 5.1.2 to 5.1.4, as follows.
4 Principle
51.2 Speed of testing
The test specimen, supported as a beam, is deflected
at constant rate at the midspan until the specimen The testing machine shall be capable of maintaining
fractures or until the deformation reaches some pre- the speed of testing (see 3.1), as specified in table 1.
S-------c
sc = I,5 h
I
I I
EfB EfM 4 B
Ef -
Curve a Specimen that breaks before yielding
Curve b Specimen that shows a maximum and then breaks before the conventional deflection sc
Curve c Specimen that neither has a yield point nor breaks before the conventional deflection sc
Figure 1 - Typical curves of flexural stress of versus flexural strain Ef and deflection s
---------------------- Page: 5 ----------------------
IS0 178:1993(E)
I?* = 2,0 mm + 0,2 mm for thicknesses of the test
specimen < 3~mm, and
- Recommended values for the speed
Table 1
of testing
R2 = 5,0 mm & 0,2 mm for thicknesses of the test
Speed Tolerance specimen > 3 mm.
mm/min o/O
The span L shall be adjustable.
1 1) If 20 2)
2 * 20 2)
5.1.4 Indicators for load and deflection
5 * 20
10 If: 20
The error for the indicated force shall not exceed
20 * IO
1 %, and the error for the indicated deflection shall
50 * IO
not exceed 1 % of full scale (see IS0 5893).
100 St IO
f 10
200
5.2 Micrometers and gauges
f 10
500
5.2.1 Micrometer, or equivalent, reading to
I) The lowest speed is used for specimens with
G 0,Ol mm (for measuring the thickness h and width
thicknesses between 1 mm and 3,5 mm, see 8.3.
6 of the test specimen, see figure3).
2) The tolerances on the speeds 1 mm/min and
2 mm/min are lower than indicated in IS0 5893.
5.2.2 Vernier caliper, or equivalent, accurate to
within * 0,l % of the span L, for determining the
span (see 8.2 and figure2).
5.1.3 Supports and striking edge
6 Test specimens
Two supports and a central striking edge are arran
...
SLOVENSKI STANDARD
SIST ISO 178:1996
01-junij-1996
3ROLPHUQLPDWHULDOL'RORþDQMHXSRJLEQLKODVWQRVWL
Plastics -- Determination of flexural properties
Plastiques -- Détermination des propriétés en flexion
Ta slovenski standard je istoveten z: ISO 178:1993
ICS:
83.080.01 Polimerni materiali na Plastics in general
splošno
SIST ISO 178:1996 en
2003-01.Slovenski inštitut za standardizacijo. Razmnoževanje celote ali delov tega standarda ni dovoljeno.
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SIST ISO 178:1996
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SIST ISO 178:1996
INTERNATIONAL
IS0
STANDARD
178
Third edition
1993-05-15
Plastics - Determination of flexural
properties
Plastiques - Dhermina tion des proprih t6s en flexion
Reference number
IS0 178:1993(E)
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SIST ISO 178:1996
IS0 178:1993(E)
Foreword
IS0 (the International Organization for Standardization) is a worldwide
federation of national standards bodies (IS0 member bodies). The work
of preparing International Standards is normally carried out through IS0
technical committees. Each member body interested in a subject for
which a technical committee has been established has the right to be
represented on that committee. International organizations, governmental
and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. IS0
collaborates closely with the International Electrotechnical Commission
(IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
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.
International Standard IS0 178 was prepared by Technical Committee
ISO/lC 61, Plastics, Sub-Committee SC 2, Mechanical properties.
This third edition cancels and replaces the second edition (IS0 178:1975),
which has been improved in the following ways:
- normative references have been added especially for specimen prep-
aration and the use of multipurpose test specimens complying with
IS0 3167;
- a definition of modulus is given;
- one strain rate only is recommended;
- designation of quantities has been harmonized with those of other
International Standards for testing plastics, in accordance with IS0 31.
0 IS0 1993
All rights reserved. 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 per-
mission in writing from the publisher.
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ii
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SIST ISO 178:1996
IS0 178:1993(E)
INTERNATIONAL STANDARD
Plastics - Determination of flexural properties
1.4 The method is performed using specimens
1 Scope
which may be either moulded to the chosen dimen-
sions, machined from the central portion of a standard
multi-purpose test specimen (see IS0 3167) or ma-
1.1 This International Standard specifies a method
chined from finished and semi-finished products such
for determining the flexural properties of plastics un-
as mouldings, laminates and extruded or cast sheet.
der defined conditions. A standard test specimen is
defined, but parameters are included for alternative
specimen sizes for use where appropriate. A range
1.5 The method specifies preferred dimensions for
of testing speeds is included.
the test specimen. Tests which are carried out on
specimens of different dimensions, or on specimens
which are prepared under different conditions, may
1.2 The method is used to investigate the flexural
produce results which are not comparable. Other fac-
behaviour of the test specimens and for determining
tors, such as the speed of testing and the conditioning
the flexural strength, flexural modulus and other as-
of the specimens, can also influence the results.
pects of the flexural stress/strain relationship under
Consequently, when comparative data are required,
the conditions defined. It applies to a freely supported
these factors must be carefully controlled and re-
beam, loaded at midspan (three-point loading test).
corded.
1.3 The method is suitable for use with the follow-
1.6 Flexural properties can only be used for engi-
ing range of materials:
neering design purposes for materials with linear
stress/strain behaviour. For non-linear material behav-
thermoplastics moulding and extrusion materials,
iour the flexural properties are only nominal. The
including filled and reinforced compounds in addi-
bending test should preferentially be used with brittle
tion to unfilled types; rigid thermoplastics sheets;
materials, for which tensile tests are difficult.
thermosetting moulding materials, including filled
and reinforced compounds; thermosetting sheets,
including laminates;
2 Normative references
fibre-reinforced thermoset and thermoplastics
The following standards contain provisions which,
composites, incorporating unidirectional or non-
through reference in this text, constitute provisions
unidirectional reinforcements such as mat, woven
of this International Standard. At the time of publi-
fabrics, woven rovings, chopped strands, combi-
cation, the editions indicated were valid. All standards
nation and hybrid reinforcements, rovings and
are subject to revision, and parties to agreements
milled fibres; sheets made from pre-impregnated
based on this International Standard are encouraged
materials (prepregs);
to investigate the possibility of applying the most re-
cent editions of the standards indicated below.
thermotropic liquid-crystal polymers.
Members of IEC and IS0 maintain registers of cur-
rently valid International Standards.
The method is not normally suitable for use with rigid
cellular materials and sandwich structures containing
IS0 291:1977, Plastics - Standard atmospheres for
cellular material.
conditioning and testing.
NOTE 1 For certain types of textile-fibre-reinforced plas-
IS0 293: 1986, Plastics - Compression moulding test
tics, a four-point bending test is preferred. This is currently
under consideration in ISO. specimens of thermoplastic materials.
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SIST ISO 178:1996
IS0 178:1993(E)
IS0 294:-‘1, Plastics - Injection moulding of test It is expressed in megapascals (MPa).
specimens of thermoplastic materials.
3.4 flexural strength, OfM: Maximum flexural stress
IS0 295: 1991, Plastics - Compression moulding of
sustained by the test specimen during a bending test
test specimens of thermose tting materials.
(see figure 1, curves a and b).
IS0 1209-I :I 990, Cellular plastics, rigid - Flexural It is expressed in megapascals (MPa).
- Part 1: Bending test.
tests
3.5 flexural stress at conventional deflection, gfC:
IS0 1209-2:1990, Cellular plastics, rigid - Flexural
Flexural stress at the conventional deflection sc ac-
Part 2: Determination of flexural properties.
tests -
cording to 3.7 (see figure 1, curve c).
It is expressed in megapascals (MPa).
IS0 1268: 1974, Plastics - Preparation of glass fibre
reinforced, resin bonded, low-pressure laminated
p/a tes or panels for test purposes. 3.6 deflection, s: Distance over which the top or
bottom surface of the test specimen at midspan has
IS0 2557-l : 1989, Plastics - Amorphous thermoplas- deviated during flexure from its original position.
tics - Preparation of test specimens with a specified
It is expressed in millimetres (mm).
maximum reversion - Part 1: Bars.
IS0 2557-2: 1986, Plastics - Amorphous thermoplas- 3.7 conventional deflection, sc: Deflection equal to
tics - Preparation of test specimens with a specified I,5 times the thickness h of the test specimen.
reversion - Part 2: Plates.
It is expressed in millimetres (mm).
IS0 2602:1980, Statistical interpretation of test re-
Using the span L = 16h, the conventional deflection
suits - Estimation of the mean - Confidence
corresponds to a flexural strain of 3,5 % (see 3.8).
in ten/al.
3.8 flexural strain, gf: Nominal fractional change in
IS0 2818:+ Plastics - Preparation of test speci-
length of an element of the outer surface of the test
mens by machining.
specimen at midspan.
IS0 3167: -3), P/as tics - Multipurpose test speci-
It is expressed as a dimensionless ratio or a percent-
mens.
age (o/o).
IS0 5893: 1985, Rubber and plastics test equipment
It is calculated according to the relationship given in
- Tensile, flexural and compression types (constant
9.2, equation (4).
rate of traverse) - Descrpuon.
3.9 flexural strain at break, &fs: Flexural strain at
break of the test specimen (see figure 1, curves a and
3 Definitions
.
b)
Fo r the purposes of this International Standard, the
It is expressed as a dimensionless ratio or a percent-
fol lowing definitions apply.
age (o/o).
3.1 speed of testing, V: Rate of relative movement
3.10 flexural strain at flexural strength, &fM:
between the supports and the striking edge, ex-
Flexural strain at maximum flexural stress (see
pressed in millimetres per minute (mm/min).
figure 1, curves a and b).
It is expressed as a dimensionless ratio or a percent-
3.2 flexural stress, of: Nominal stress of the outer
age (%).
surface of the test specimen at midspan.
It is calculated according to the relationship given in
3.11 modulus of elasticity in flexure; flexural
9.1, equation (3), and is expressed in megapascals
modulus, Ef: Ratio of the stress difference of2 - Of1
(MPa).
to the corresponding strain difference values
2 = 0,002 5) - (Ef, = 0,000 5) [see 9.2, equation
(Ef
3.3 flexural stress at break, afs: Flexural stress at
.
(5)]
break of the test specimen (see figure 1, curves a and
It is expressed in megapascals (MPa).
b) .
1) To be published. (Revision of IS0 294:1975)
2) To be published. (Revision of IS0 2818:1980)
3) To be published. (Revision of IS0 3167:1983)
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SIST ISO 178:1996
IS0 178:1993(E)
NOTES determined value. During this procedure the force
applied to the specimen is measured.
2 The flexural modulus is only an approximate value of
Young ’s modulus of elasticity.
5 Apparatus
3 With computer-aided equipment, the determination of
the modulus & using two distinct stress/strain points can
5.1 Testing machine
be replaced by a linear regression procedure applied on the
part of the curve between these two points.
5.1.1 General
The machine shall comply with IS0 5893 and the re-
quirements given in 5.1.2 to 5.1.4, as follows.
4 Principle
51.2 Speed of testing
The test specimen, supported as a beam, is deflected
at constant rate at the midspan until the specimen The testing machine shall be capable of maintaining
fractures or until the deformation reaches some pre- the speed of testing (see 3.1), as specified in table 1.
S-------c
sc = I,5 h
I
I I
EfB EfM 4 B
Ef -
Curve a Specimen that breaks before yielding
Curve b Specimen that shows a maximum and then breaks before the conventional deflection sc
Curve c Specimen that neither has a yield point nor breaks before the conventional deflection sc
Figure 1 - Typical curves of flexural stress of versus flexural strain Ef and deflection s
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SIST ISO 178:1996
IS0 178:1993(E)
I?* = 2,0 mm + 0,2 mm for thicknesses of the test
specimen < 3~mm, and
- Recommended values for the speed
Table 1
of testing
R2 = 5,0 mm & 0,2 mm for thicknesses of the test
Speed Tolerance specimen > 3 mm.
mm/min o/O
The span L shall be adjustable.
1 1) If 20 2)
2 * 20 2)
5.1.4 Indicators for load and deflection
5 * 20
10 If: 20
The error for the indicated force shall not exceed
20 * IO
1 %, and the error for the indicated deflection shall
50 * IO
not exceed 1 % of full scale (see IS0 5893).
100 St IO
f 10
200
5.2 Micrometers and gauges
f 10
500
5.2.1 Micrometer, or equivalent, reading to
I) The lowest speed is used for specimens w
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 178
TroisiGme bdition
1993-05-I 5
Plastiques - Détermination des propriétés
en flexion
P/as tics - De termina bon of flexural properties
Numéro de référence
ISO 178:1993(F)
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 178:1993(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de
I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comites techniques de I’ISO. Chaque comité membre intéresse par une
étude a le droit de faire partie du comite technique crée a cet effet. Les
organisations internationales, gouvernementales et non gouvernemen-
tales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO colla-
bore etroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI)
en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptes par les comités techniques
sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication comme
Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins des co-
mites membres votants.
La Norme internationale ISO 178 a éte elaboree par le comité technique
ISO/TC 61, Plastiques, sous-comité SC 2, Propriétés mécaniques.
Cette troisieme edition annule et remplace la deuxieme édition
qui a été ameliorée eu égard aux points suivants:
(ISO 178:1975),
- réferences normatives particulieres pour la préparation d’éprouvettes
et l’utilisation de l’éprouvette à usages multiples conformement a
I’ISO 3167;
- définition du module;
- un seul taux de déformation est recommande;
- harmonisation des grandeurs par rapport a celles d’autres Normes
internationales pour l’essai des plastiques, en conformite avec
I’ISO 31.
0 ISO 1993
Droits de reproduction r&erv&. Aucune partie de cette publication ne peut être reproduite
ni utilisee sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord Acrit de Mditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case Postale 56 l CH-121 1 Genbve 20 l Suisse
Imprime en Suisse
ii
---------------------- Page: 2 ----------------------
NORME INTERNATIONALE
ISO 178:1993(F)
Plastiques - Détermination des propriétés en flexion
NOTE 1 Pour certains types de plastiques renforcés avec
1 Domaine d’application
des fibres textiles, un essai de flexion en quatre points est
recommandé. Ceci est en cours d’hude à I’ISO.
1.1 La présente Norme internationale prescrit une
methode pour la determination des propriétés en 1.4 La méthode est adaptée a l’utilisation d’éprou-
flexion des plastiques dans des conditions définies. vette qui sont, soit moulées aux dimensions choisies,
Une éprouvette normalisee est décrite mais des pa- soit usinées a partir de la partie centrale de I’éprou-
rametres sont inclus pour d’autres dimensions vette a usages multiples (voir ISO 3167) ou usinees
d’éprouvettes lorsque l’usage est approprie. Une a partir de produits finis et semi-finis, tels que pièces
gamme de vitesses d’essais est incluse. moulées, stratifies et feuilles extrudées ou coulees.
1.5 La methode prescrit les dimensions recomman-
1.2 La méthode est utilisée pour l’étude du com-
dées pour les éprouvettes. Des essais réalisés avec
portement en flexion des éprouvettes et pour la de-
des éprouvettes de dimensions différentes peuvent
termination de la résistance en flexion, du module en
donner des résultats qui ne sont pas comparables.
flexion et d’autres aspects des relations entre la
D’autres facteurs, tels que la vitesse d’essai et le
contrainte et la déformation en flexion dans des
conditionnement des éprouvettes peuvent également
conditions définies. Elle s’applique uniquement a une
avoir une répercussion sur les resultats. En conse-
poutre simple, supportée sans contrainte, chargée au
quence, lorsque des resultats comparatifs sont né-
milieu de sa portée (méthode des trois points).
cessaires, ces facteurs devront être soigneusement
contrôles et enregistres.
1.3 La méthode est applicable a la gamme des ma-
tériaux suivants:
1.6 Les propriétés en flexion ne peuvent être utili-
sées que pour des études d’ingénierie pour les ma-
- matières thermoplastiques pour moulage et extru-
teriaux ayant un comportement contrainte-défor-
sion, y compris les compositions chargées et ren-
mation lineaire. Pour les materiaux a comportement
forcées en plus des types non charges; feuilles
non linéaire, les propriétés en flexion ne sont que no-
thermoplastiques rigides;
minales. L’essai de flexion devra être utilise préfé-
rentiellement avec des matériaux fragiles, étant
- matières thermodurcissables pour moulage, y donne qu’ils sont difficiles a soumettre a l’essai de
compris les compositions chargées et renforcées; traction.
feuilles thermodurcissables, y compris les strati-
.
.
fies
I
2 Références normatives
- composites thermoplastiques et thermodurcis-
Les normes suivantes contiennent des dispositions
sables renforces de fibres comportant des renforts
qui, par suite de la reference qui en est faite, consti-
unidirectionnels et multidirectionnels tels que mat,
tuent des dispositions valables pour la présente
tissus, tissus stratifils, fils de base coupes, com-
Norme internationale. Au moment de la publication,
binaison de renforcements et hybrides, stratifils
les éditions indiquées etaient en vigueur. Toute
et fibres broyées, feuilles réalisees a partir de ma-
norme est sujette a revision et les parties prenantes
tières préimprégnées (prepregs);
des accords fondes sur la présente Norme internatio-
nale sont invitées a rechercher la possibilité d’appli-
- polymères de cristaux liquides thermotropes.
quer les éditions les plus recentes des normes
La méthode ne convient normalement pas a I’utili- indiquées ci-après. Les membres de la CEI et de I’ISO
sation de materiaux alveolaires rigides et de structu- possedent le registre des Normes internationales en
res sandwichs contenant des materiaux alveolaires. vigueur a un moment donne.
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 178:1993(F)
3.2 contrainte en flexion, of: Contrainte nominale
ISO 291 :1977, Plastiques - Atmosphères normales
de la surface externe de l’éprouvette au milieu de la
de conditionnement et d’essai.
portée.
ISO 293: 1986, Plastiques - Moulage par compres-
Elle est calculee conformément à la relation donnée
sion des éprouvettes en matières thermoplastiques.
en 9.1, équation (3), et est exprimée en mégapascals
(MPa).
60 294: -l), Plastiques - Moulage par injection des
éprouvettes de materiaux thermoplastiques.
3.3 contrainte en flexion & la rupture,
OfB:
voir
ISO 295:1991, Plastiques - Moulage par compres- Contrainte en flexion a la rupture de l’éprouvette (1
éprouvettes en ma tieres figure 1, courbes a et b).
sion des
thermodurcissables.
Elle est exprimée en mégapascals (MPa).
ISO 1209-I : 1990, Plastiques alvéolaires rigides - Es-
Partie 1: Essai de flexion.
sais de flexion - 3.4 résistance à la flexion, afM: Contrainte en
flexion maximale supportée par l’éprouvette durant
ISO 1209-2: 1990, Plastiques alvéolaires rigides - Es- un essai de flexion (voir figure 1, courbes a et b).
sais de flexion - Partie 2: Détermination des pro-
Elle est exprimée en mégapascals (MPa).
prie tes de flexion.
ISO 1268: 1974, Matières plastiques - Préparation de
3.5 contrainte en flexion B la flbche convention-
plaques ou de panneaux en stratifiés verre textile-
Contrainte a la flexion conventionnelle sc
nelle, afc:
réalisation
resine basse-pression pour la
conformément a 3.7 (voir figure 1, courbe c).
d %Prouve ttes.
Elle est exprimée en mégapascals (MPa).
ISO 2557-l : 1989, Plastiques - Thermoplastiques
amorphes - Préparation des éprouvettes a niveau de
3.6 flèche, SI Distance parcourue durant la flexion,
retrait maximal spécifie - Partie 1: Barres.
à partir de la position initiale, par la surface inferieure
ou supérieure de l’éprouvette au milieu de la portée.
ISO 2557-2: 1986, Plastiques - Thermoplastiques
Préparation des éprouvettes a niveau de
amorphes - Elle est exprimée en millimetres (mm).
retrait spécifie - Partie 2: Plaques.
3.7 fléche conventionnelle, sc: Fleche égale à 1,5
ISO 2602:1980, Interprétation statistique de résultats
fois l’épaisseur h, de l’éprouvette.
- Estimation de la moyenne - Intervalle de
d’essais
confiance.
Elle est exprimée en millimetres (mm).
= 16h, la fléche convention-
Préparation des eprou- En utilisant une portée L
ISO 2818: -*), Plastiques -
nelle correspond à une déformation en flexion de
vettes par usinage.
3,5 % (voir 3.8).
- Éprouvettes à usages
ISO 3167: -31, Plastiques
multiples.
Variation
3.8 deformation en flexion, q:
fractionnaire nominale de la longueur d’un élement
ISO 5893:1985, Appareils d’essai du caoutchouc et
pris dans la surface externe de l’éprouvette au milieu
Types pour traction, flexion et
des plastiques -
de la portée.
compression (vitesse de translation constan te) -
Description. Elle est exprimée comme un rapport sans dimension
ou en pourcentage (%).
Elle est calculée conformément a la relation donnee
3 Définitions en 9.2, équation (4).
Pour les besoins de la présente Norme internationale,
3.9 déformation en flexion à la rupture, EfB: De-
les definitions suivantes s’appliquent.
formation en flexion à la rupture de l’eprouvette (voir
figure 1, courbes a et b).
3.1 vitesse d’essai, V: Taux de mouvement relatif
Elle est exprimée comme un rapport sans dimension
entre les supports et le poinçon hémisphérique, ex-
ou en pourcentage (%).
primée en millimetres par minute (mm/min).
1) A publier. (Révision de I’ISO 294:1975)
2) À publier. (Révision de NS0 2818:1980)
3) A publier. (Révision de I’ISO 3167:1983)
2
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 178:1993(F)
3.10 déformation en flexion & la résistance en
4 Principe
flexion, EfM: Déformation en flexion à la contrainte en
.
flexion maximale (voir figure 1, courbes a et b).
L’éprouvette, supportée comme une poutre, est sou-
mise a une flexion, au milieu de la portée, à une vi-
3.11 module dWasticit6 en flexion; module en
tesse constante, jusqu’à la rupture de l’éprouvette ou
flexion, Ef: Rapport de la difference de contrainte af2
jusqu’à ce que la deformation ait atteint une valeur
moins of1 à la difference de déformation correspon-
prédéterminée. Durant cet essai, la charge supportée
dante q2 = 0,002 5 moins Efl = 0,000 5 [voir 9.2,
par l’éprouvette est mesuree.
équation (5)].
II est exprime en mégapascals (MPa).
5 Appareillage
NOTES
2 Le module en flexion représente 5.1 Machine d’essai.
seulement une
approximative
du module d’élasticité de Young.
5.1.1 Généralités
3 La détermination du module & à l’aide d’équipement in-
formatique, en utilisant deux points distincts contrainteldé-
La machine doit être conforme à I’ISO 5893 et ré-
formation peut etre remplacée par une procédure de ré-
pondre aux prescriptions de 5.1.2 a 5.1.4, comme
gression linéaire appliquée à la partie de la courbe entre ces
suit.
points.
S-
sc =1,5 h
Courbe a Éprouvette avec rupture avant le seuil d’écoulement
Courbe b Éprouvette présentant un maximum et avec rupture avant la flèche conventionnelle sc
Courbe c Éprouvette ne présentant pas de seuil d’écoulement et sans rupture avant la flèche conventionnelle sc
Figure 1 - Courbes types de contrainte en flexion of en fonction de la déformation Ef et de la flèche s
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 178:1993(F)
5.1.2 Vitesse d’essai R, = 5,0 mm + 0,l mm
La machine d’essai doit être capable de maintenir la
R, = 2,0 mm + 0,2 mm pour des épaisseurs
vitesse d’essai (voir 3.1), comme prescrit dans le ta-
d’éprouvette inférieures ou égales à 3 mm, et
bleau 1.
R, = 5,0 mm & 0,2 mm pour des épaisseurs
d’éprouvette supérieures a 3 mm.
Tableau 1 - Valeurs recommandées pour les
vitesses d’essai
La portée L doit être réglable.
Vitesse , Tokrance
mm/min Y0
5.1.4 Indicateurs de charges et de flèche
1 1) f 20 2) L’erreur pour la force indiquée ne doit pas dépasser
2 * 20 *)
+ 1 %, et pour la fleche indiquée, ne pas dépasser
5 f 20
T 1 % à pleine échelle (voir ISO 5893).
-
10 f 20
20 * 10
5.2 Micromètres et comparateurs
50 f 10
100 f 10
5.2.1 Micromètre ou équivalent, avec une précision
200 * 10
500 * 10 d’au moins 0,Ol mm (pour le mesurage de l’épaisseur
h et de la largeur b de l’éprouvette, voir figure3).
1) La plus petite vitesse est utilisée pour les éprou-
vettes avec des épaisseurs comprises entre 1 mm et
5.2.2 Comparateur à vernier ou équivalent, précis
3,5 mm, voir 8.3.
à + 0,l % près par rapport à la portée L pour la dé-
2) Les tolérances sur les vitesses 1 mm/min et termination de la portée (voir 8.2 et figure 2).
2 mm/min sont plus faibles que celles indiquées dans
I’ISO 5893.
6 Éprouvettes
6.1 Formes et dimensions
5.1.3 Supports et poinçon de charge
6.1 .l Généralités
Deux supports et un
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 178
TroisiGme bdition
1993-05-I 5
Plastiques - Détermination des propriétés
en flexion
P/as tics - De termina bon of flexural properties
Numéro de référence
ISO 178:1993(F)
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 178:1993(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de
I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comites techniques de I’ISO. Chaque comité membre intéresse par une
étude a le droit de faire partie du comite technique crée a cet effet. Les
organisations internationales, gouvernementales et non gouvernemen-
tales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO colla-
bore etroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI)
en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptes par les comités techniques
sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication comme
Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins des co-
mites membres votants.
La Norme internationale ISO 178 a éte elaboree par le comité technique
ISO/TC 61, Plastiques, sous-comité SC 2, Propriétés mécaniques.
Cette troisieme edition annule et remplace la deuxieme édition
qui a été ameliorée eu égard aux points suivants:
(ISO 178:1975),
- réferences normatives particulieres pour la préparation d’éprouvettes
et l’utilisation de l’éprouvette à usages multiples conformement a
I’ISO 3167;
- définition du module;
- un seul taux de déformation est recommande;
- harmonisation des grandeurs par rapport a celles d’autres Normes
internationales pour l’essai des plastiques, en conformite avec
I’ISO 31.
0 ISO 1993
Droits de reproduction r&erv&. Aucune partie de cette publication ne peut être reproduite
ni utilisee sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie et les microfilms, sans l’accord Acrit de Mditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case Postale 56 l CH-121 1 Genbve 20 l Suisse
Imprime en Suisse
ii
---------------------- Page: 2 ----------------------
NORME INTERNATIONALE
ISO 178:1993(F)
Plastiques - Détermination des propriétés en flexion
NOTE 1 Pour certains types de plastiques renforcés avec
1 Domaine d’application
des fibres textiles, un essai de flexion en quatre points est
recommandé. Ceci est en cours d’hude à I’ISO.
1.1 La présente Norme internationale prescrit une
methode pour la determination des propriétés en 1.4 La méthode est adaptée a l’utilisation d’éprou-
flexion des plastiques dans des conditions définies. vette qui sont, soit moulées aux dimensions choisies,
Une éprouvette normalisee est décrite mais des pa- soit usinées a partir de la partie centrale de I’éprou-
rametres sont inclus pour d’autres dimensions vette a usages multiples (voir ISO 3167) ou usinees
d’éprouvettes lorsque l’usage est approprie. Une a partir de produits finis et semi-finis, tels que pièces
gamme de vitesses d’essais est incluse. moulées, stratifies et feuilles extrudées ou coulees.
1.5 La methode prescrit les dimensions recomman-
1.2 La méthode est utilisée pour l’étude du com-
dées pour les éprouvettes. Des essais réalisés avec
portement en flexion des éprouvettes et pour la de-
des éprouvettes de dimensions différentes peuvent
termination de la résistance en flexion, du module en
donner des résultats qui ne sont pas comparables.
flexion et d’autres aspects des relations entre la
D’autres facteurs, tels que la vitesse d’essai et le
contrainte et la déformation en flexion dans des
conditionnement des éprouvettes peuvent également
conditions définies. Elle s’applique uniquement a une
avoir une répercussion sur les resultats. En conse-
poutre simple, supportée sans contrainte, chargée au
quence, lorsque des resultats comparatifs sont né-
milieu de sa portée (méthode des trois points).
cessaires, ces facteurs devront être soigneusement
contrôles et enregistres.
1.3 La méthode est applicable a la gamme des ma-
tériaux suivants:
1.6 Les propriétés en flexion ne peuvent être utili-
sées que pour des études d’ingénierie pour les ma-
- matières thermoplastiques pour moulage et extru-
teriaux ayant un comportement contrainte-défor-
sion, y compris les compositions chargées et ren-
mation lineaire. Pour les materiaux a comportement
forcées en plus des types non charges; feuilles
non linéaire, les propriétés en flexion ne sont que no-
thermoplastiques rigides;
minales. L’essai de flexion devra être utilise préfé-
rentiellement avec des matériaux fragiles, étant
- matières thermodurcissables pour moulage, y donne qu’ils sont difficiles a soumettre a l’essai de
compris les compositions chargées et renforcées; traction.
feuilles thermodurcissables, y compris les strati-
.
.
fies
I
2 Références normatives
- composites thermoplastiques et thermodurcis-
Les normes suivantes contiennent des dispositions
sables renforces de fibres comportant des renforts
qui, par suite de la reference qui en est faite, consti-
unidirectionnels et multidirectionnels tels que mat,
tuent des dispositions valables pour la présente
tissus, tissus stratifils, fils de base coupes, com-
Norme internationale. Au moment de la publication,
binaison de renforcements et hybrides, stratifils
les éditions indiquées etaient en vigueur. Toute
et fibres broyées, feuilles réalisees a partir de ma-
norme est sujette a revision et les parties prenantes
tières préimprégnées (prepregs);
des accords fondes sur la présente Norme internatio-
nale sont invitées a rechercher la possibilité d’appli-
- polymères de cristaux liquides thermotropes.
quer les éditions les plus recentes des normes
La méthode ne convient normalement pas a I’utili- indiquées ci-après. Les membres de la CEI et de I’ISO
sation de materiaux alveolaires rigides et de structu- possedent le registre des Normes internationales en
res sandwichs contenant des materiaux alveolaires. vigueur a un moment donne.
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 178:1993(F)
3.2 contrainte en flexion, of: Contrainte nominale
ISO 291 :1977, Plastiques - Atmosphères normales
de la surface externe de l’éprouvette au milieu de la
de conditionnement et d’essai.
portée.
ISO 293: 1986, Plastiques - Moulage par compres-
Elle est calculee conformément à la relation donnée
sion des éprouvettes en matières thermoplastiques.
en 9.1, équation (3), et est exprimée en mégapascals
(MPa).
60 294: -l), Plastiques - Moulage par injection des
éprouvettes de materiaux thermoplastiques.
3.3 contrainte en flexion & la rupture,
OfB:
voir
ISO 295:1991, Plastiques - Moulage par compres- Contrainte en flexion a la rupture de l’éprouvette (1
éprouvettes en ma tieres figure 1, courbes a et b).
sion des
thermodurcissables.
Elle est exprimée en mégapascals (MPa).
ISO 1209-I : 1990, Plastiques alvéolaires rigides - Es-
Partie 1: Essai de flexion.
sais de flexion - 3.4 résistance à la flexion, afM: Contrainte en
flexion maximale supportée par l’éprouvette durant
ISO 1209-2: 1990, Plastiques alvéolaires rigides - Es- un essai de flexion (voir figure 1, courbes a et b).
sais de flexion - Partie 2: Détermination des pro-
Elle est exprimée en mégapascals (MPa).
prie tes de flexion.
ISO 1268: 1974, Matières plastiques - Préparation de
3.5 contrainte en flexion B la flbche convention-
plaques ou de panneaux en stratifiés verre textile-
Contrainte a la flexion conventionnelle sc
nelle, afc:
réalisation
resine basse-pression pour la
conformément a 3.7 (voir figure 1, courbe c).
d %Prouve ttes.
Elle est exprimée en mégapascals (MPa).
ISO 2557-l : 1989, Plastiques - Thermoplastiques
amorphes - Préparation des éprouvettes a niveau de
3.6 flèche, SI Distance parcourue durant la flexion,
retrait maximal spécifie - Partie 1: Barres.
à partir de la position initiale, par la surface inferieure
ou supérieure de l’éprouvette au milieu de la portée.
ISO 2557-2: 1986, Plastiques - Thermoplastiques
Préparation des éprouvettes a niveau de
amorphes - Elle est exprimée en millimetres (mm).
retrait spécifie - Partie 2: Plaques.
3.7 fléche conventionnelle, sc: Fleche égale à 1,5
ISO 2602:1980, Interprétation statistique de résultats
fois l’épaisseur h, de l’éprouvette.
- Estimation de la moyenne - Intervalle de
d’essais
confiance.
Elle est exprimée en millimetres (mm).
= 16h, la fléche convention-
Préparation des eprou- En utilisant une portée L
ISO 2818: -*), Plastiques -
nelle correspond à une déformation en flexion de
vettes par usinage.
3,5 % (voir 3.8).
- Éprouvettes à usages
ISO 3167: -31, Plastiques
multiples.
Variation
3.8 deformation en flexion, q:
fractionnaire nominale de la longueur d’un élement
ISO 5893:1985, Appareils d’essai du caoutchouc et
pris dans la surface externe de l’éprouvette au milieu
Types pour traction, flexion et
des plastiques -
de la portée.
compression (vitesse de translation constan te) -
Description. Elle est exprimée comme un rapport sans dimension
ou en pourcentage (%).
Elle est calculée conformément a la relation donnee
3 Définitions en 9.2, équation (4).
Pour les besoins de la présente Norme internationale,
3.9 déformation en flexion à la rupture, EfB: De-
les definitions suivantes s’appliquent.
formation en flexion à la rupture de l’eprouvette (voir
figure 1, courbes a et b).
3.1 vitesse d’essai, V: Taux de mouvement relatif
Elle est exprimée comme un rapport sans dimension
entre les supports et le poinçon hémisphérique, ex-
ou en pourcentage (%).
primée en millimetres par minute (mm/min).
1) A publier. (Révision de I’ISO 294:1975)
2) À publier. (Révision de NS0 2818:1980)
3) A publier. (Révision de I’ISO 3167:1983)
2
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ISO 178:1993(F)
3.10 déformation en flexion & la résistance en
4 Principe
flexion, EfM: Déformation en flexion à la contrainte en
.
flexion maximale (voir figure 1, courbes a et b).
L’éprouvette, supportée comme une poutre, est sou-
mise a une flexion, au milieu de la portée, à une vi-
3.11 module dWasticit6 en flexion; module en
tesse constante, jusqu’à la rupture de l’éprouvette ou
flexion, Ef: Rapport de la difference de contrainte af2
jusqu’à ce que la deformation ait atteint une valeur
moins of1 à la difference de déformation correspon-
prédéterminée. Durant cet essai, la charge supportée
dante q2 = 0,002 5 moins Efl = 0,000 5 [voir 9.2,
par l’éprouvette est mesuree.
équation (5)].
II est exprime en mégapascals (MPa).
5 Appareillage
NOTES
2 Le module en flexion représente 5.1 Machine d’essai.
seulement une
approximative
du module d’élasticité de Young.
5.1.1 Généralités
3 La détermination du module & à l’aide d’équipement in-
formatique, en utilisant deux points distincts contrainteldé-
La machine doit être conforme à I’ISO 5893 et ré-
formation peut etre remplacée par une procédure de ré-
pondre aux prescriptions de 5.1.2 a 5.1.4, comme
gression linéaire appliquée à la partie de la courbe entre ces
suit.
points.
S-
sc =1,5 h
Courbe a Éprouvette avec rupture avant le seuil d’écoulement
Courbe b Éprouvette présentant un maximum et avec rupture avant la flèche conventionnelle sc
Courbe c Éprouvette ne présentant pas de seuil d’écoulement et sans rupture avant la flèche conventionnelle sc
Figure 1 - Courbes types de contrainte en flexion of en fonction de la déformation Ef et de la flèche s
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 178:1993(F)
5.1.2 Vitesse d’essai R, = 5,0 mm + 0,l mm
La machine d’essai doit être capable de maintenir la
R, = 2,0 mm + 0,2 mm pour des épaisseurs
vitesse d’essai (voir 3.1), comme prescrit dans le ta-
d’éprouvette inférieures ou égales à 3 mm, et
bleau 1.
R, = 5,0 mm & 0,2 mm pour des épaisseurs
d’éprouvette supérieures a 3 mm.
Tableau 1 - Valeurs recommandées pour les
vitesses d’essai
La portée L doit être réglable.
Vitesse , Tokrance
mm/min Y0
5.1.4 Indicateurs de charges et de flèche
1 1) f 20 2) L’erreur pour la force indiquée ne doit pas dépasser
2 * 20 *)
+ 1 %, et pour la fleche indiquée, ne pas dépasser
5 f 20
T 1 % à pleine échelle (voir ISO 5893).
-
10 f 20
20 * 10
5.2 Micromètres et comparateurs
50 f 10
100 f 10
5.2.1 Micromètre ou équivalent, avec une précision
200 * 10
500 * 10 d’au moins 0,Ol mm (pour le mesurage de l’épaisseur
h et de la largeur b de l’éprouvette, voir figure3).
1) La plus petite vitesse est utilisée pour les éprou-
vettes avec des épaisseurs comprises entre 1 mm et
5.2.2 Comparateur à vernier ou équivalent, précis
3,5 mm, voir 8.3.
à + 0,l % près par rapport à la portée L pour la dé-
2) Les tolérances sur les vitesses 1 mm/min et termination de la portée (voir 8.2 et figure 2).
2 mm/min sont plus faibles que celles indiquées dans
I’ISO 5893.
6 Éprouvettes
6.1 Formes et dimensions
5.1.3 Supports et poinçon de charge
6.1 .l Généralités
Deux supports et un
...
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