ISO 2738:1999
(Main)Sintered metal materials, excluding hardmetals — Permeable sintered metal materials — Determination of density, oil content and open porosity
Sintered metal materials, excluding hardmetals — Permeable sintered metal materials — Determination of density, oil content and open porosity
Matériaux métalliques frittés, à l'exclusion des métaux-durs — Matériaux métalliques frittés perméables — Détermination de la masse volumique, de la teneur en huile et de la porosité ouverte
La présente Norme internationale spécifie des méthodes pour la détermination de la masse volumique, de la teneur en huile et de la porosité ouverte de matériaux métalliques frittés perméables.Elle est particulièrement applicable aux coussinets en métal poreux et aux pièces détachées produites par compactage et frittage de poudres métalliques.
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 2738
Third edition
1999-11-01
Sintered metal materials, excluding
hardmetals — Permeable sintered metal
materials — Determination of density, oil
content and open porosity
Matériaux métalliques frittés, à l'exclusion des métaux-durs — Matériaux
métalliques frittés perméables — Détermination de la masse volumique, de
la teneur en huile et de la porosité ouverte
A
Reference number
ISO 2738:1999(E)
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ISO 2738:1999(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 3.
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 ISO 2738 was prepared by Technical Committee ISO/TC 119, Powder metallurgy,
Subcommittee SC 3, Sampling and testing methods for sintered metal materials (excluding hardmetals).
This third edition cancels and replaces the second edition (ISO 2738:1987) which has been technically revised.
© ISO 1999
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 the publisher.
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Printed in Switzerland
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INTERNATIONAL STANDARD © ISO ISO 2738:1999(E)
Sintered metal materials, excluding hardmetals — Permeable
sintered metal materials — Determination of density, oil content
and open porosity
1 Scope
This international Standard specifies methods of determining the density, oil content and open porosity of
permeable sintered metal materials.
It applies in particular to porous metal bearings and to structural parts produced by pressing and sintering metal
powders.
2 Normative references
The following normative documents contain provisions which, through reference in this text, constitute provisions of
this International Standard. For dated references, subsequent amendments to, or revisions of, any of these
publications do not apply. However, parties to agreements based on this International Standard are encouraged to
investigate the possibility of applying the most recent editions of the normative documents indicated below. For
undated references, the latest edition of the normative document referred to applies. Members of ISO and IEC
maintain registers of currently valid International Standards.
ISO 758, Liquid chemical products for industrial use — Determination of density at 20 °C.
ISO 13944, Lubricated metal-powder mixes — Determination of lubricant content — Modified Soxhlet extraction
method.
1
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© ISO
ISO 2738:1999(E)
3 Symbols and designations
Table 1 — Symbols and designations
Symbol Designation Unit
m Initial mass of the test piece g
1
m Mass of the test piece after oil extraction and drying g
2
Mass of the fully impregnated test piece g
m
3
m Mass of the fully or partially impregnated test piece plus supporting device (for g
a
example suspension wire) weighed in air
m Mass of the fully or partially impregnated test piece plus supporting device (for g
w
example suspension wire) weighed in water
3
V Volume of the test piece cm
3
r Density of the water used g/cm
w
3
r a
g/cm
1 Density of the oil initially in the test piece
3
r a
g/cm
2 Density of the impregnating oil used
a
The oil density is assumed to be known or, if not, to be determined in accordance with ISO 758.
4 Terms and definitions
For the purposes of this International Standard the following terms and definitions apply.
4.1
density
the density of the test piece may be expressed in two ways:
4.1.1
dry density
the mass, after drying, divided by the volume
4.1.2
fully impregnated density (wet density)
the fully impregnated mass divided by the volume
4.2
oil content
the oil content of the test piece may be expressed in two ways:
4.2.1
percentage by volume
the volume of the oil divided by the volume of the test piece and multiplied by 100
4.2.2
percentage of the volume of the open porosity
the volume of the oil divided by the volume of the open porosity and multiplied by 100
4.3
open porosity (of the test piece)
the oil content after full impregnation divided by the volume of the test piece and multiplied by 100 expressed as a
percentage by volume
4.4
volume (of the test piece)
total volume including the pores
2
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ISO 2738:1999(E)
5 Test procedures
Depending upon which of the properties is to be determined, some or all of the test procedures in clause 8 are
carried out. Table 2 shows the test procedures that are carried out for the property to be determined. The values
obtained for the various parameters are inserted in the respective formulae given in clause 9 to obtain the desired
property.
Table 2 — Test procedures
Test procedure Symbol for Properties to be determined
result
obtained
Density Oil content Open
porosity
Dry Fully % (V/V) % of
impregnated open
porosity
Initial weighing of the test piece (see 8.1) m 33
1
Extraction of the oil contained in the pores of the 3333
test piece (see 8.2)
Determination of the mass of the test piece after m3333
2
oil extraction and drying (see 8.3)
Full impregnation of the test piece with an oil of 333
known density (see 8.4)
Determination of the mass of the fully m 333
3
impregnated test piece (see 8.5)
Determination of the volume of the test piece V 33 3 3
(see 8.6)
6 Equipment
6.1 Analytical balance, of sufficient capacity and accurate to 0,01 %.
6.2 Soxhlet extractor, with oil solvent.
6.3 Device for weighing the test piece in air and in liquid
NOTE The liquid is usually water (see Figures 1, 2 and 3).
6.4 Vessel, large enough to accommodate the test piece and the device (6.3) for weighing it, containing distilled or
deionized, and preferably degassed water, with 0,05 % (V/V) to 0,10 % (V/V) wetting agent added.
6.5 Apparatus for vacuum impregnation of the test piece with oil
6.6 Impregnation oil, of known density (see ISO 758 for the determination of the density of liquids).
6.7 Thermometer, accurate to ± 0,5 °C.
3
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ISO 2738:1999(E)
7 Test piece
7.1 Usually the test piece is tested whole. If this is not possible, the test piece may be cut or broken into smaller
parts to facilitate the various operations. It is often most appropriate to test only a critical section of a component.
If the test piece has a mass less than 5 g a number of test pieces shall be tested together to obtain the
7.2
average value.
7.3 The surface of the test piece shall be free of adhering dirt, grease or other foreign material.
7.4 The surface of the test piece shall be free from surplus oil. When removing any such surplus oil with an oil-
absorbent material, care shall be taken to avoid removing oil contained in the pores.
NOTE The presence of surplus oil on the surface of the test piece is most likely to occur after the full impregnation
treatment.
8 Test procedures
8.1 Determination of the initial mass of the test piece
Weigh the test piece in the condition in which it was received, to obtain m .
1
NOTE If the test piece is known to contain no oil, the procedures described in 8.2 and 8.3 are omitted. In this case, m is
1
substituted for m in the formulae given in 9.1 and 9.3.
2
8.2 Removal of oil from the test piece by solvent extraction
Approximately 3 h of soaking and about ten solvent changes are required to remove the oil from test pieces of
average density and small wall thickness. For thick walls and high density, up to 24 h are sometimes required.
NOTE 1 The Soxhlet extractor is a convenient apparatus for soaking the test piece in warm, freshly distilled oil solvent. The
distillation rate determines the number of cycles and hence the number of solvent changes that occur. A suitable Soxhlet unit is
described in ISO 13944.
Continue the extraction to constant mass after evaporation of the solvent left in the pores.
NOTE 2 Experience will indicate the best extraction time and distillation rate to use.
Dry the test piece to constant mass (i.e. until the reduction in mass produced by the last extraction does not exceed
0,01 % at a temperature of 20 °C above the boiling point of the solvent) then cool in a desiccator and weigh.
Choose the solvent so that complete dissolution of the oil in question is ensured. This requirement shall be tested
for separately. The solvent used shall be stated in the test report.
For
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 2738
Troisième édition
1999-11-01
Matériaux métalliques frittés, à l'exclusion
des matériaux-durs — Matériaux
métalliques frittés perméables —
Détermination de la masse volumique, de la
teneur en huile et de la porosité ouverte
Sintered metal materials, excluding hardmetals — Permeable sintered
metal materials — Determination of density, oil content and open porosity
A
Numéro de référence
ISO 2738:1999(F)
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ISO 2738:1999(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 3.
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.
La Norme internationale ISO 2738 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 119, Métallurgie des poudres,
sous-comité SC 3, Échantillonnage et méthodes d'essais des matériaux métalliques frittés (à l’exclusion des
métaux-durs).
Cette troisième édition annule et remplace la deuxième édition (ISO 2738:1987), dont elle constitue une révision
technique générale.
© ISO 1999
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'éditeur.
Organisation internationale de normalisation
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Imprimé en Suisse
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NORME INTERNATIONALE © ISO ISO 2738:1999(F)
Matériaux métalliques frittés, à l'exclusion des métaux-durs —
Matériaux métalliques frittés perméables — Détermination de la
masse volumique, de la teneur en huile et de la porosité ouverte
1 Domaine d’application
La présente Norme internationale spécifie des méthodes pour la détermination de la masse volumique, de la teneur
en huile et de la porosité ouverte de matériaux métalliques frittés perméables.
Elle est particulièrement applicable aux coussinets en métal poreux et aux pièces détachées produites par
compactage et frittage de poudres métalliques.
2 Références normatives
Les documents normatifs suivants contiennent des dispositions qui, par suite de la référence qui y est faite,
constituent des dispositions valables pour la présente Norme internationale. Pour les références datées, les
amendements ultérieurs ou les révisions de ces publications ne s'appliquent pas. Toutefois, les parties prenantes
aux accords fondés sur la présente Norme internationale sont invitées à rechercher la possibilité d’appliquer les
éditions les plus récentes des documents normatifs indiqués ci-après. Pour les références non datées, la dernière
édition du document normatif en référence s'applique. Les membres de l’ISO et de la CEI possèdent le registre des
Normes internationales en vigueur.
ISO 758, Produits chimiques liquides à usage industriel — Détermination de la masse volumique à 20 °C.
ISO 13944, Mélanges lubrifiés de poudres métalliques — Détermination de la teneur en lubrifiant et/ou en
graphite — Méthode d’extraction Soxhlet modifiée.
1
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© ISO
ISO 2738:1999(F)
3 Symboles et désignations
Tableau 1 — Symboles et désignations
Symbole Désignation Unité
m Masse initiale de l’éprouvette d’essai g
1
m Masse de l’éprouvette d’essai, après extraction de l’huile et séchage g
2
m Masse de l’éprouvette d’essai, complètement imprégnée g
3
m Masse de l’ensemble éprouvette d’essai, partiellement ou complètement imprégnée, et g
a
dispositif support (par exemple câble de suspension) pesée dans l’air
m Masse de l’ensemble éprouvette d’essai, partiellement ou complètement imprégnée, et g
w
dispositif support (par exemple câble de suspension) pesée dans l’eau
3
V Volume de l’éprouvette d’essai
cm
3
Masse volumique de l’eau utilisée
r g/cm
w
a 3
Masse volumique de l’huile initialement présente dans l’éprouvette d’essai g/cm
r
1
a 3
r Masse volumique de l’huile utilisée pour l’imprégnation g/cm
2
a
La masse volumique de l’huile est supposée être connue ou, si elle ne l’est pas, avoir été déterminée selon ISO 758.
4 Termes et définitions
Pour les besoins de la présente Norme internationale, les termes et définitions suivants s’appliquent.
4.1
masse volumique
la masse volumique de l’éprouvette d’essai peut être exprimée de deux manières:
4.1.1 masse volumique sèche
masse, après séchage, divisée par le volume
4.1.2 masse volumique complètement imprégnée (masse volumique humide)
masse complètement imprégnée divisée par le volume
4.2
teneur en huile
la teneur en huile de l’éprouvette d’essai peut être exprimée de deux manières:
4.2.1 en pourcentage en volume
volume d’huile divisé par le volume de l’éprouvette d’essai et multiplié par 100
4.2.2 en pourcentage de la porosité ouverte
volume d’huile divisé par le volume de la porosité ouverte et multiplié par 100
2
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ISO 2738:1999(F)
4.3
porosité ouverte (de l’éprouvette d’essai)
quantité d'huile que la pipette contient après imprégnation complète divisée par le volume de l’éprouvette d’essai et
multipliée par 100
4.4
volume (de l'éprouvette d'essai)
volume total, pores compris
5 Modes opératoires d’essai — Généralités
Selon la propriété que l’on a à déterminer, on effectue l’un des essais de l’article 8, ou tous les essais. Le Tableau 2
montre quels modes opératoires d’essai sont à mettre en œuvre pour déterminer telle ou telle propriété. On
procédera à l’application numérique des formules données dans l’article 9 afin d’obtenir les valeurs que l’on cherche
à partir des résultats des essais.
Tableau 2 — Modes opératoires d’essai
Propriétés à déterminer
Symbole Masse volumique Teneur en huile
Mode opératoire d’essai Para- du
graphe résultat
obtenu sèche complètement % % de la Porosité
imprégnée (en porosité ouverte
volume) ouverte
Pesée initiale de l’éprouvette d’essai 8.1 m
´´
1
Extraction de l’huile contenue dans les 8.2
´´´´
pores de l’éprouvette d’essai
Détermination de la masse de l’éprouvette 8.3 m
´´´´
2
d’essai, après extraction d’huile et séchage
Imprégnation complète de l’éprouvette 8.4
´´´
d’essai avec une huile de densité connue
Détermination de la masse de l’éprouvette 8.5 m
´´´
3
d’essai, complètement imprégnée
Détermination du volume de l’éprouvette 8.6 V
´´ ´ ´
d’essai
6 Équipement
6.1 Balance analytique, de capacité suffisante et précise à 0,01 %.
6.2 Extracteur Soxhlet, avec solvant d’huile.
6.3 Dispositif pour pesée de l’éprouvette d’essai, dans l’air et dans un liquide. Ce liquide est de l’eau,
usuellement (voir Figures 1, 2 et 3).
6.4 Récipient, suffisamment grand pour recevoir l’éprouvette d’essai et le dispositif (6.3) pour la peser, contenant
de l’eau distillée ou déionisée (et de préférence dégazée), avec agent mouillant ajouté dans la proportion de
0,05 % (en volume) à 0,10 % (en volume).
6.5 Appareillage pour imprégner d’huile, sous vide, l’éprouvette d’essai.
3
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ISO 2738:1999(F)
de masse volumique connue (voir ISO 758 pour la détermination de la masse
6.6 Huile d’imprégnation,
volumique des liquides).
6.7 Thermomètre, précis à 0,5 °C.
7 Éprouvette d’essai
7.1 Généralement, l’éprouvette d’essai est testée entière. Si ce n’est pas possible, l’éprouvette d’essai peut être
coupée ou cassée en morceaux plus petits afin de faciliter les diverses opérations. C’est souvent préférable lorsqu’il
s’agit de soumettre à l’essai seulement une section critique d’un composant.
7.2 Si la masse de l’éprouvette d’essai est inférieure à 5 g, alors il faut en tester plusieurs semblables ensemble
afin de déterminer la valeur moyenne.
7.3 La surface de l’éprouvette d’essai doit être exempte de saleté adhérente, de graisse ou de tout autre matériau
étranger.
7.4 La surface de l’éprouvette d’essai doit être exempte de toute huile en surplus. Quand on ôte un tel excès
d’huile avec un matériau absorbeur d’huile, il faut prendre soin d’éviter d’absorber de l’huile contenue dans les
pores.
NOTE C’est principalement après le traitement d’imprégnation complète qu’il y a le plus de chances de présence d’un
excès d’huile.
8 Modes opératoires d'essai
8.1 Détermination de la masse initiale de l’éprouvette d’essai
Peser l’éprouvette d’essai en l’état dans lequel elle a été reçue, pour obtenir m .
1
NOTE S'il s’avère que l’éprouvette d’essai ne contient pas d’huile, les procédures décrites en 8.2 et 8.3 sont omises. En ce
cas, m est à substituer à m dans les formules données en 9.1 et 9.3.
1 2
8.2 Élimination de l’huile de l’éprouvette d’essai, par extraction au solvant
Pour éliminer l’huile des pièces de masse volumique moyenne et à parois minces, il est nécessaire de les laisser
tremper 3 h environ et de renouveler à peu près 10 fois le solvant. Pour les parois épaisses et les hautes masses
volumiques, il peut être nécessaire, parfois, d’aller jusqu’à 24 h.
NOTE 1 L’extracteur Soxhlet est un appareil adapté au trempage d’une pièce dans du solvant d’huile chaud fraîchement
distillé. La vitesse de distillation détermine le nombre de cycles et donc le nombre de renouvellements du solvant qui se produit
au cours de l’opération. Un dispositif Soxhlet convenable est décrit dans l'ISO 13944.
Continuer l’extraction jusqu’à obtenir une masse constante après évaporation du solvant demeuré dans les pores.
NOTE 2 Les meilleurs temps d’extraction et vitesse de distillation sont dictés par l’expérimentation.
Sécher l’éprouvette jusqu’à masse constante (c’est-à-dire jusqu’à ce que la réduction de masse produite par la
dernière extraction soit inférieure ou égale à 0,01 %, ceci à une température de 20 °C au-dessus du point
d’ébullition du solvant), puis refroidir dans un dessiccateur et peser.
Choisir le solvant de façon à garantir la complète dissolution de l’huile en question. Cette exigence sera testée
séparément et obligatoirement. Le solvant utilisé devra être consigné dans le rapport d’essai.
Pour des contrôles plus pratiques, il est permis d’utiliser d’autres méthodes d’élimination de l’huile (telles que
chauffage en atmosphère protectrice bien au-dessous des temp
...
Questions, Comments and Discussion
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