ISO 37:2024
(Main)Rubber, vulcanized or thermoplastic — Determination of tensile stress-strain properties
Rubber, vulcanized or thermoplastic — Determination of tensile stress-strain properties
This document specifies a method for the determination of the tensile stress-strain properties of vulcanized and thermoplastic rubbers. The properties which can be determined are tensile strength, elongation at break, stress at a given elongation, elongation at a given stress, stress at yield and elongation at yield. The measurement of stress and strain at yield applies only to some thermoplastic rubbers and certain other compounds.
Caoutchouc vulcanisé ou thermoplastique — Détermination des caractéristiques de contrainte-déformation en traction
Le présent document décrit une méthode pour la détermination des caractéristiques de contrainte-déformation en traction des caoutchoucs vulcanisés ou thermoplastiques. Les caractéristiques susceptibles d'être déterminées sont la résistance à la traction, l’allongement à la rupture, la contrainte pour une déformation donnée, l’allongement sous une contrainte donnée, la contrainte au seuil visco-élastique et l’allongement au seuil visco-élastique. Le mesurage de la contrainte de traction et de l'allongement au seuil visco-élastique ne s'applique qu'à certains caoutchoucs thermoplastiques et à certains autres mélanges.
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
International
Standard
ISO 37
Seventh edition
Rubber, vulcanized or
2024-05
thermoplastic — Determination of
tensile stress-strain properties
Caoutchouc vulcanisé ou thermoplastique — Détermination des
caractéristiques de contrainte-déformation en traction
Reference number
© ISO 2024
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Published in Switzerland
ii
Contents Page
Foreword .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms, definitions and abbreviated terms . 1
4 Principle . 4
5 General . 4
6 Test pieces . 4
6.1 General .4
6.2 Dumbbells .5
6.3 Rings .5
7 Apparatus . 6
7.1 Dies and cutters .6
7.2 Thickness gauge .6
7.3 Cone gauge .6
7.4 Tensile-testing machine .7
7.5 Test rig for ring test pieces .8
8 Calibration . 9
9 Number of test pieces . 9
10 Preparation of test pieces . 9
10.1 Dumbbells .9
10.2 Rings .9
11 Conditioning of sample and test pieces .10
11.1 Time between vulcanization and testing .10
11.2 Protection of samples and test pieces .10
11.3 Conditioning of samples .10
11.4 Conditioning of test pieces .10
12 Marking of dumbbell test pieces . 10
13 Measurement of test pieces . 10
13.1 Dumbbells .10
13.2 Rings .11
13.3 Comparison of groups of test pieces .11
14 Procedure .11
14.1 Dumbbell test pieces .11
14.2 Ring test pieces .11
15 Temperature of test .12
16 Calculation of results .12
16.1 Dumbbells . 12
16.2 Ring test pieces .14
17 Expression of results .15
18 Precision .15
19 Test report .15
Annex A (informative) Preparation of type B ring test pieces . 17
Annex B (informative) Precision .20
Annex C (informative) Analysis of ITP data and dumbbell shape .26
Annex D (normative) Calibration schedule .30
iii
Bibliography .32
iv
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through
ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee
has been established has the right to be represented on that committee. International organizations,
governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely
with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are described
in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the different types
of ISO document should be noted. This document was drafted in accordance with the editorial rules of the
ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).
ISO draws attention to the possibility that the implementation of this document may involve the use of (a)
patent(s). ISO takes no position concerning the evidence, validity or applicability of any claimed patent
rights in respect thereof. As of the date of publication of this document, ISO had not received notice of (a)
patent(s) which may be required to implement this document. However, implementers are cautioned that
this may not represent the latest information, which may be obtained from the patent database available at
www.iso.org/patents. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and expressions
related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the World Trade
Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see www.iso.org/iso/foreword.html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 45, Rubber and rubber products, Subcommittee
SC 2, Testing and analysis.
This seventh edition cancels and replaces the sixth edition (ISO 37:2017), which has been technically revised.
The main changes are as follows:
— a calibration schedule has been added;
— corrections made to black designations;
— symbols changed to comply with the ISO/IEC Directives part 2.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www.iso.org/members.html.
v
International Standard ISO 37:2024(en)
Rubber, vulcanized or thermoplastic — Determination of
tensile stress-strain properties
WARNING 1 — Persons using this document should be familiar with normal laboratory practice. This
document does not purport to address all of the safety problems, if any, associated with its use. It is
the responsibility of the user to establish appropriate safety and health practices.
WARNING 2 — Certain procedures specified in this document might involve the use or generation of
substances, or the generation of waste, that could constitute a local environmental hazard. Reference
should be made to appropriate documentation on safe handling and disposal after use.
1 Scope
This document specifies a method for the determination of the tensile stress-strain properties of vulcanized
and thermoplastic rubbers.
The properties which can be determined are tensile strength, elongation at break, stress at a given
elongation, elongation at a given stress, stress at yield and elongation at yield. The measurement of stress
and strain at yield applies only to some thermoplastic rubbers and certain other compounds.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content constitutes
requirements 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 5893, Rubber and plastics test equipment — Tensile, flexural and compression types (constant rate of
traverse) — Specification
ISO 18899, Guide to the calibration of test equipment
ISO 23529:2016, Rubber — General procedures for preparing and conditioning test pieces for physical test methods
3 Terms, definitions and abbreviated terms
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
— IEC Electropedia: available at https:// www .electropedia .org/
— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
3.1
tensile stress
S
stress applied so as to extend the test piece
Note 1 to entry: It is calculated as the applied force per unit area of the original cross-section of the test length.
3.2
elongation
E
tensile strain, expressed as a percentage of the test length, produced in the test piece by a tensile stress (3.1)
3.3
tensile strength
S
max
maximum tensile stress (3.1) recorded in extending the test piece to breaking point
Note 1 to entry: See Figure 1.
3.4
tensile strength at break
S
b
tensile stress (3.1) recorded at the moment of rupture
Note 1 to entry: See Figure 1.
Note 2 to entry: The values of S and S might be different if, after yield at S , the elongation (3.2) continues and is
max b y
accompanied by a drop in stress, resulting in S being lower than S [see Figure 1 c)].
b max
3.5
elongation at break
E
b
tensile strain in the test length at breaking point
Note 1 to entry: See Figure 1.
3.6
elongation at a given stress
E
S
tensile strain in the test length when the test piece is subjected to a given tensile stress (3.1)
3.7
stress at a given elongation
S
E
tensile stress (3.1) in the test length required to produce a given elongation (3.2)
Note 1 to entry: In the rubber industry, this definition is widely identified with the term “modulus” and care should
be taken to avoid confusion with the other use of “modulus” to denote the slope of the stress-strain curve at a given
elongation.
3.8
tensile stress at yield
S
y
tensile stress (3.1) at the first point on the stress-strain curve where some further increase in strain occurs
without any increase in stress
Note 1 to entry: This might correspond either to a point of inflection [see Figure 1 b)] or to a maximum [see Figure 1 c)].
3.9
elongation at yield
E
y
tensile strain at the first point on the stress-strain curve where some further increase in strain is not
accompanied by an increase in stress
Note 1 to entry: See Figure 1.
a)
b)
c)
Key
E elongation S stress at yield
y
E elongation at break S tensile strength
b max
E elongation at yield S tensile strength at break
y b
S stress Y yield point
Figure 1 — Illustration of tensile terms
3.10
test length
initial distance between reference points within the length of the narrow portion of a dumbbell test piece
used to measure elongation (3.2)
Note 1 to entry: See Figure 2.
4 Principle
Standard test pieces, either dumbbells or rings, are stretched in a tensile-testing machine at a constant rate
of traverse of the driven grip or pulley. Readings of force and elongation are taken as required during the
uninterrupted stretching of the test piece and when it breaks.
5 General
Dumbbell and ring test pieces do not necessarily give the same values for their respective stress-strain
properties. This is mainly because in stretched rings, the stress is not uniform over the cross-section. A
second factor is in the existence of “grain” which might cause dumbbells to give different values depending
on whether their length is parallel or at right angles to the grain.
The main points to be noted in choosing between rings and dumbbells are as follows.
a) Tensile strength
Dumbbells are preferable for determination of tensile strength. Rings give lower, sometimes much
lower, values than dumbbells.
b) Elongation at break
Rings give approximately the same values as dumbbells, provided that
1) the elongation of rings is calculated as a percentage of the initial internal circumference, and
2) dumbbells are cut at right angles to the grain if this is present to a significant degree.
Dumbbells shall be used if it is required to study grain effects, as rings are not suitable for this purpose.
c) Elongation at a given stress and stress at a given elongation
The larger dumbbells (types 1, 2 and 1A) are generally preferred.
Rings and dumbbells give approximately the same values provided that
1) the elongation of rings is calculated as a percentage of the initial mean circumference, and
2) the average value is taken for dumbbells cut parallel and at right angles to the grain if this is present
to a significant degree.
Rings might be preferred in automated testing, due to the ease of handling of the test pieces, and in the
determination of stress at a given strain.
6 Test pieces
6.1 General
Miniature test pieces might give somewhat different, usually higher, values for tensile strength and
elongation at break than the larger test pieces.
Seven types of test piece are provided, i.e. dumbbell-shaped types 1, 2, 3, 4 and 1A and ring-shaped types A
(normal) and B (miniature). The results obtained for a given material are likely to vary according to the
type of test piece used and the results obtained for different materials should therefore not be regarded as
comparable unless the same type of test piece has been used.
When preparation of test pieces requires buffing or thickness adjustment, results might be affected.
6.2 Dumbbells
Dumbbell test pieces shall have the outline shown in Figure 2.
Key
1 test length (see Table 1)
Figure 2 — Shape of dumbbell test pieces
The standard thickness of the narrow portion shall be 2,0 mm ± 0,2 mm for types 1, 2, 3 and 1A and
1,0 mm ± 0,1 mm for type 4.
The test length shall be in accordance with Table 1.
The other dimensions of the dumbbells shall be as produced by the appropriate die (see Table 2).
For non-standard test pieces, e.g. those taken from finished products, the maximum thickness of the narrow
portion shall be 3,0 mm for types 1 and 1A, 2,5 mm for types 2 and 3, and 2,0 mm for type 4.
Table 1 — Test length of dumbbells
Type of test piece Type 1 Type 1A Type 2 Type 3 Type 4
a
Test length (mm) 25 ± 0,5 20 ± 0,5 20 ± 0,5 10 ± 0,5 10 ± 0,5
a
The test length shall not exceed the length of the narrow portion of the test piece (dimension C in Table 2).
Type 3 and 4 dumbbell test pieces shall only be used where insufficient material is available for the larger
test pieces. These test pieces are particularly suitable for testing products and are used in certain product
standards, e.g. type 3 dumbbells have been used for testing pipe sealing rings and cable coverings.
6.3 Rings
The standard type A ring test piece shall have an internal diameter of 44,6 mm ± 0,2 mm. The median axial
thickness and median radial width shall be 4 mm ± 0,2 mm. The radial width of any ring shall nowhere
deviate from the median by more than 0,2 mm and the axial thickness of the ring shall nowhere deviate
from the median by more than 2 %.
The standard type B ring test piece shall have an internal diameter of 8 mm ± 0,1 mm. The median axial
thickness and median radial width shall be 1 mm ± 0,1 mm. The radial width of any ring shall nowhere
deviate from the median by more than 0,1 mm. This test piece shall be used only where insufficient material
is available for the larger type A test piece.
7 Apparatus
7.1 Dies and cutters
All dies and cutters used shall be in accordance with ISO 23529. Dies for preparation of dumbbells shall have
the dimensions given in Table 2 and Figure 3 except for the cutting edge for which Figure 3 only indicates a
suitable geometry. The departure from parallelism at any point along the width of the narrow portion of the
die shall nowhere exceed 0,05 mm.
For a method of cutting type B ring test pieces, see Annex A.
Table 2 — Dimensions of dies for dumbbell test pieces
Dimension
Type 1 Type 1A Type 2 Type 3 Type 4
mm
a
A Overall length (minimum) 115 100 75 50 35
B Width of ends 25 ± 1 25 ± 1 12,5 ± 1 8,5 ± 0,5 6 ± 0,5
C Length of narrow portion 33 ± 2 21 ± 1 25 ± 1 16 ± 1 12 ± 0,5
D Width of narrow portion 6,2 ± 0,2 5 ± 0,1 4 ± 0,1 4 ± 0,1 2 ± 0,1
E Transition radius outside 14 ± 1 11 ± 1 8 ± 0,5 7,5 ± 0,5 3 ± 0,1
F Transition radius inside 25 ± 2 25 ± 2 12,5 ± 1 10 ± 0,5 3 ± 0,1
a
A greater overall length might be necessary to ensure that only the wide end tabs come into contact with the machine grips,
thus avoiding “shoulder breaks”.
7.2 Thickness gauge
The instrument for measuring the thickness of dumbbell test pieces and the axial thickness of ring test
pieces shall be in accordance with that used in method A of ISO 23529:2016.
The instrument for measuring the radial width of ring test pieces shall be similar to the above, except that
the contact and base plate shall be shaped to fit the curvature of the ring.
7.3 Cone gauge
A calibrated cone gauge or other suitable equipment shall be used to measure the internal diameter of
ring test pieces. The equipment shall be capable of measuring the diameter with an error of not more than
0,01 mm. The means of supporting the ring test piece to be measured shall be such as to avoid any significant
change in the dimension being measured.
Dimensions in millimetres
Key
1 method of fixing to suit machine
2 ground smooth
3 ground
NOTE 1 For dimensions A to F, see Table 2.
NOTE 2 The diagrams on the right show sections of typical fixed blades.
Figure 3 — Die for dumbbell test pieces
7.4 Tensile-testing machine
7.4.1 The tensile-testing machine shall conform with the requirements of ISO 5893, having an accuracy
of force measurement conforming with class 1. An extensometer, where used, shall have an accuracy
conforming with class D for type 1, 1A and 2 dumbbell test pieces and class E for type 3 and 4 dumbbell
test pieces. The machine shall, as a minimum, be capable of operating at rates of traverse of 100 mm/min,
200 mm/min and 500 mm/min.
When testing dumbbells, the method of measuring the extension might require the test machine to apply a
small prestress to the test piece to avoid it bending. In this case, the machine shall be capable of applying the
necessary prestress.
7.4.2 For tests at temperatures other than a standard laboratory temperature, a suitable thermostatically
controlled chamber shall be fitted to the tensile-testing machine. Guidance for achieving elevated or
subnormal temperatures is given in ISO 23529.
7.5 Test rig for ring test pieces
An example of a test rig using pulleys for testing rings is shown in Figure 4. For rings of types A and B, the
pulley dimensions shall be as specified in Table 3 and Figure 5.
One of the pulleys shall be free to turn with very low friction and the other shall be driven to rotate the ring.
It shall run at a speed between 10 r/min and 15 r/min.
Key
1 load cell
2 actuator
Figure 4 — Example of rig for tensile tests on rings
Table 3 — Pulley dimensions
Dimensions in millimetres
Pulleys L ∅d A R ∅d B
1 2
Standard pulleys for type A
+02,
25,5 ± 0,05 5,66 3,0 29 ± 0,1 4,3
rings
Alternative pulleys for type A
+02,
22,3 ± 0,05 — — 25 ± 0,1 5,0
rings 0
Standard pulleys for type B
+02,
4,50 ± 0,02 1,27 0,75 5,2 ± 0,05 1,2
55,
rings
a) Standard pulleys for type A and B rings b) Alternative pulleys for type A rings
Key
1 freely rotating pulley
2 driven pulley
3 direction of extension
Figure 5 — Pulley arrangement for tensile testing of type A and B rings
8 Calibration
The requirements for calibration of the test apparatus are given in Annex D
9 Number of test pieces
A minimum of three test pieces shall be tested.
The number of test pieces should preferably be decided in advance, bearing in mind that the use of five test
pieces will give a lower uncertainty than a test with three test pieces.
10 Preparation of test pieces
10.1 Dumbbells
Dumbbell test pieces shall be prepared by the appropriate methods described in ISO 23529. Dumbbells shall,
wherever possible, be cut parallel to the grain of the material unless grain effects are to be studied, in which
case a set of dumbbells shall also be cut perpendicular to the grain.
10.2 Rings
Ring test pieces shall be prepared by cutting or punching, using the appropriate methods described in
ISO 23529, or by moulding.
11 Conditioning of sample and test pieces
11.1 Time between vulcanization and testing
For all test purposes, the minimum time between vulcanization and testing shall be 16 h.
For non-product tests, the maximum time between vulcanization and testing shall be 4 weeks and, for
evaluations intended to be comparable, the tests shall, as far as possible, be carried out after the same time
interval.
For product tests, whenever possible, the time between vulcanization and testing shall not exceed 3 months.
In other cases, tests shall be made within 2 months of the date of receipt of the product by the customer.
11.2 Protection of samples and test pieces
Samples and test pieces shall be protected as completely as possible from all external influences likely to
cause damage during the interval between vulcanization and testing, e.g. they shall be protected from light
and heat.
11.3 Conditioning of samples
Condition all samples, other than those from latex, in accordance with ISO 23529 at a standard laboratory
temperature, without humidity control, for not less than 3 h prior to cutting out the test pieces.
Condition all prepared latex samples in accordance with ISO 23529 at a standard laboratory temperature,
with humidity control, for not less than 96 h prior to cutting out the test pieces.
11.4 Conditioning of test pieces
Condition all test pieces in accordance with ISO 23529. If the preparation of test pieces involves buffing, the
interval between buffing and testing shall be not less than 16 h and not greater than 72 h.
For tests at a standard laboratory temperature, test pieces that do not require further preparation may
be tested immediately, if cut from conditioned test samples. Where additional preparation is involved, a
minimum conditioning period of 3 h at standard laboratory temperature shall be allowed.
For tests at temperatures other than a standard laboratory temperature, condition the test pieces at the
temperature at which the test is to be conducted for a period sufficient to enable the test pieces to attain
substantial equilibrium in accordance with ISO 23529 (see also 7.4.2).
12 Marking of dumbbell test pieces
If using a non-contact extensometer, mark the dumbbell test pieces with two reference marks to define the
test length as specified in Table 1 using a suitable marker. The test piece shall be unstrained when it is marked.
The lines shall be marked on the narrow part of the test piece, as shown in Figure 2, i.e. equidistant from the
centre of the test piece and at right angles to its longitudinal axis.
13 Measurement of test pieces
13.1 Dumbbells
Measure the thickness at the c
...
Norme
internationale
ISO 37
Septième édition
Caoutchouc vulcanisé ou
2024-05
thermoplastique — Détermination
des caractéristiques de contrainte-
déformation en traction
Rubber, vulcanized or thermoplastic — Determination of tensile
stress-strain properties
Numéro de référence
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publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut
être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
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CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: +41 22 749 01 11
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Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii
Sommaire Page
Avant-propos .v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes, définitions et termes abrégés . 1
4 Principe. 4
5 Généralités . 4
6 Éprouvettes. 5
6.1 Généralités .5
6.2 Haltères .5
6.3 Anneaux .6
7 Appareillage . 6
7.1 Emporte-pièce et lames .6
7.2 Mesureur d'épaisseur .7
7.3 Jauge conique .7
7.4 Machine d'essai de traction .8
7.5 Appareillage d'essai pour les éprouvettes annulaires .9
8 Étalonnage . 10
9 Nombre d'éprouvettes . 10
10 Préparation des éprouvettes . 10
10.1 Haltères .10
10.2 Anneaux .10
11 Conditionnement des échantillons et des éprouvettes .11
11.1 Délai entre vulcanisation et essai .11
11.2 Protection des échantillons et des éprouvettes .11
11.3 Conditionnement des échantillons .11
11.4 Conditionnement des éprouvettes .11
12 Marquage des éprouvettes haltères .11
13 Mesurage des éprouvettes .12
13.1 Haltères . 12
13.2 Anneaux . 12
13.3 Comparaison de groupes d'éprouvettes . 12
14 Mode opératoire .12
14.1 Éprouvettes haltères . 12
14.2 Éprouvettes annulaires . 13
15 Température d'essai .13
16 Calcul des résultats .13
16.1 Éprouvettes haltères . 13
16.2 Éprouvettes annulaires .14
17 Expression des résultats . 16
18 Fidélité . 16
19 Rapport d'essai .16
Annexe A (informative) Préparation des éprouvettes annulaires de type B . 17
Annexe B (informative) Fidélité .20
Annexe C (informative) Analyse des données d'ITP avec la forme haltère .26
Annexe D (normative) Programme d'étalonnage .30
iii
Bibliographie .32
iv
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 (IEC) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des différents
critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a
été rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir
www.iso.org/directives).
L’ISO attire l’attention sur le fait que la mise en application du présent document peut entraîner l’utilisation
d’un ou de plusieurs brevets. L’ISO ne prend pas position quant à la preuve, à la validité et à l’applicabilité de
tout droit de propriété revendiqué à cet égard. À la date de publication du présent document, l’ISO n'avait pas
reçu notification qu’un ou plusieurs brevets pouvaient être nécessaires à sa mise en application. Toutefois,
il y a lieu d’avertir les responsables de la mise en application du présent document que des informations
plus récentes sont susceptibles de figurer dans la base de données de brevets, disponible à l'adresse
www.iso.org/brevets. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne pas avoir identifié tout ou partie de
tels droits de propriété.
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données pour
information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion de
l'ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles techniques au
commerce (OTC), voir www.iso.org/avant-propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 45, Élastomères et produits à base
d'élastomères, Sous-comité SC 2, Essais et analyses.
Cette septième édition annule et remplace sixième édition (ISO 37:2017), qui a fait l’objet d’une révision
technique.
Les principales modifications sont les suivantes:
— un calendrier d'étalonnage a été ajouté;
— la désignation des noirs ont été corrigées;
— des symboles ont été modifiés pour satisfaire aux Directives ISO/IEC Partie 2.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes se
trouve à l’adresse www.iso.org/fr/members.html.
v
Norme internationale ISO 37:2024(fr)
Caoutchouc vulcanisé ou thermoplastique — Détermination
des caractéristiques de contrainte-déformation en traction
AVERTISSEMENT 1 — Il convient que l'utilisateur du présent document connaisse bien les pratiques
courantes de laboratoire. Le présent document n'a pas pour but de traiter tous les problèmes de
sécurité qui sont, le cas échéant, liés à son utilisation. Il incombe à l'utilisateur d'établir des pratiques
appropriées en matière d'hygiène et de sécurité, et de déterminer l'applicabilité de toute autre
restriction.
AVERTISSEMENT 2 — Certains modes opératoires spécifiés dans le présent document peuvent
impliquer l'utilisation ou la génération de substances ou de déchets pouvant représenter un danger
environnemental local. Il convient de se référer à la documentation appropriée concernant la
manipulation et l'élimination après usage en toute sécurité.
1 Domaine d’application
Le présent document décrit une méthode pour la détermination des caractéristiques de contrainte-
déformation en traction des caoutchoucs vulcanisés ou thermoplastiques.
Les caractéristiques susceptibles d'être déterminées sont la résistance à la traction, l’allongement à la
rupture, la contrainte pour une déformation donnée, l’allongement sous une contrainte donnée, la contrainte
au seuil visco-élastique et l’allongement au seuil visco-élastique. Le mesurage de la contrainte de traction
et de l'allongement au seuil visco-élastique ne s'applique qu'à certains caoutchoucs thermoplastiques et à
certains autres mélanges.
2 Références normatives
Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils constituent, pour tout ou partie de leur
contenu, des exigences 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 5893, Appareils d'essai du caoutchouc et des plastiques — Types pour traction, flexion et compression
(vitesse de translation constante) — Spécifications
ISO 18899, Caoutchouc — Guide pour l'étalonnage du matériel d'essai
ISO 23529:2016, Caoutchouc — Procédures générales pour la préparation et le conditionnement des éprouvettes
pour les méthodes d'essais physiques
3 Termes, définitions et termes abrégés
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.
L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en normalisation,
consultables aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse https:// www .electropedia .org/
3.1
contrainte de traction
S
contrainte appliquée de façon à étirer l'éprouvette
Note 1 à l'article: Elle est calculée comme la force appliquée par unité de surface de la section initiale de la longueur de
la base de mesure.
3.2
allongement
E
déformation en traction, exprimée en pourcentage de la longueur d’essai, résultant d'une contrainte de
traction (3.1) exercée sur l'éprouvette
3.3
résistance à la traction
S
max
contrainte de traction (3.1) maximale enregistrée au cours de l'étirement de l'éprouvette jusqu'au point de rupture
Note 1 à l'article: Voir Figure 1.
3.4
résistance à la rupture
S
b
contrainte de traction (3.1) enregistrée au moment où se produit la rupture
Note 1 à l'article: Voir Figure 1.
Note 2 à l'article: Les valeurs de S et S peuvent être différentes si, l'allongement se poursuit au-delà du seuil visco-
max b
élastique S , et s'il est accompagné d'une diminution de la contrainte, S étant alors inférieure à S [voir Figure 1 c)].
y b max
3.5
allongement à la rupture
E
b
allongement de la longueur de la base de mesure au moment de la rupture
Note 1 à l'article: Voir Figure 1.
3.6
allongement sous une contrainte donnée
E
S
allongement de la longueur de la base de mesure de l'éprouvette soumise à une contrainte de traction (3.1) donnée
3.7
contrainte pour un allongement donné
S
E
contrainte de traction (3.1) exercée sur la longueur de la base de mesure, nécessaire pour produire un
allongement (3.2) donné
Note 1 à l'article: Dans l'industrie du caoutchouc, cette définition est souvent utilisée avec le terme «module» et il
convient de veiller à éviter toute confusion avec l'autre acception de «module», utilisée pour caractériser la pente
d'une courbe contrainte-déformation pour un allongement donné.
3.8
contrainte de traction au seuil visco-élastique
S
y
contrainte de traction (3.1) correspondant au premier point sur la courbe contrainte-déformation où un
accroissement supplémentaire de la déformation n'est pas accompagné d'une augmentation de la contrainte
Note 1 à l'article: Cela peut correspondre soit à un point d'inflexion [voir Figure 1 b)] soit à un maximum [voir
Figure 1 c)].
3.9
allongement au seuil visco-élastique
E
y
allongement correspondant au premier point sur la courbe contrainte-déformation où un accroissement
supplémentaire de la déformation n'est pas accompagné d'une augmentation de la contrainte
Note 1 à l'article: Voir Figure 1.
a)
b)
c)
Légende
E allongement S contrainte de traction au seuil visco-élastique
y
E allongement à la rupture S résistance à la traction
b max
E allongement au seuil visco-élastique S résistance à la rupture
y b
S contrainte de traction Y seuil visco-élastique
Figure 1 — Illustration des termes relatifs à la traction
3.10
longueur de la base
distance initiale entre les traits de repère portés sur la partie étroite d'une éprouvette haltère servant à
mesurer l'allongement (3.2)
Note 1 à l'article: Voir Figure 2.
4 Principe
Les éprouvettes normalisées, en forme d'haltères ou d'anneaux, sont étirées dans une machine d'essai
de traction, la vitesse de déplacement du galet ou de la mâchoire mobile restant constante. La force et
l'allongement sont relevés comme exigé au cours de l'étirement ininterrompu de l'éprouvette et au moment
de la rupture.
5 Généralités
Les éprouvettes haltères et les éprouvettes annulaires ne fournissent pas nécessairement les mêmes valeurs
pour leurs caractéristiques de traction respectives. Cela est principalement dû au fait que, durant la traction
des éprouvettes annulaires, l'effort n'est pas uniforme sur toute l'étendue de leur section. Cela est également
imputable à un second facteur, la présence d'un grain, qui, pour les haltères, peut donner lieu à des valeurs
différentes selon que leur longueur est parallèle ou perpendiculaire à la direction de ce grain.
Les principaux points à retenir pour le choix entre les anneaux et les haltères sont comme suit.
a) Résistance à la traction
Pour déterminer la résistance à la traction, il est préférable d’utiliser des haltères. Les anneaux donnent
des valeurs inférieures, parfois très inférieures, à celles obtenues avec les haltères.
b) Allongement à la rupture
Les anneaux fournissent approximativement les mêmes valeurs que les haltères, à condition que
1) l'allongement des anneaux soit calculé en pourcentage de la circonférence intérieure initiale, et que
2) les haltères soient découpés perpendiculairement à la direction du grain, s'il a une influence
sensible.
Les haltères doivent être utilisés s'il est nécessaire d'étudier les effets du grain car les anneaux ne sont
pas appropriés à cette fin.
c) Allongement sous une contrainte donnée et contrainte pour un allongement donné
Les éprouvettes haltères de plus grande taille (types 1, 2 et 1A) sont en général préférées.
Les anneaux et les haltères donnent approximativement les mêmes valeurs, à condition que
1) l'allongement des anneaux soit calculé en pourcentage de la circonférence moyenne initiale, et que
2) la valeur moyenne soit déterminée à partir d'haltères découpés à la fois dans les directions parallèle
et perpendiculaire par rapport au grain, s'il a une influence sensible.
Les anneaux peuvent être préférés pour les essais automatisés, en raison de la facilité de mise en place
de telles éprouvettes ainsi que pour la détermination de la contrainte pour une déformation donnée.
6 Éprouvettes
6.1 Généralités
Par rapport aux éprouvettes plus grandes, les éprouvettes de dimensions réduites peuvent donner des
valeurs quelque peu différentes, généralement supérieures, pour la résistance à la traction et l'allongement
à la rupture.
Sept types d'éprouvettes sont fournis, c'est-à-dire éprouvettes haltères de types 1, 2, 3, 4 et 1A et les
éprouvettes annulaires de type A (normale) et de type B (petite). Les résultats obtenus pour un matériau
donné sont susceptibles de varier en fonction du type d'éprouvette utilisé et il convient par conséquent de
ne pas comparer les résultats obtenus pour des matériaux différents sauf si le même type d'éprouvette a été
utilisé.
Lorsque la préparation des éprouvettes nécessite un meulage ou une rectification, les résultats peuvent être
altérés.
6.2 Haltères
Les éprouvettes haltères doivent avoir la géométrie représentée à la Figure 2.
Légende
1 longueur de la base de mesure (voir Tableau 1)
Figure 2 — Forme des éprouvettes haltères
L'épaisseur normale de la partie étroite doit être de 2,0 mm ± 0,2 mm pour les types 1, 2, 3 et 1A, et de
1,0 mm ± 0,1 mm pour le type 4.
La longueur de la base de mesure doit être conforme au Tableau 1.
Les autres dimensions des éprouvettes haltères doivent être telles que produites par l'emporte-pièce
approprié (voir Tableau 2).
Pour les éprouvettes non normalisées, par exemple celles prélevées sur des produits finis, l'épaisseur
maximale de la partie étroite doit être de 3,0 mm pour les types 1 et 1A, de 2,5 mm pour les types 2 et 3, et
de 2,0 mm pour le type 4.
Tableau 1 — Longueur de la base de mesure des haltères
Type d'éprouvette Type 1 Type 1A Type 2 Type 3 Type 4
Longueur de la
a
base de mesure 25 ± 0,5 20 ± 0,5 20 ± 0,5 10 ± 0,5 10 ± 0,5
(mm)
a
La longueur de la base de mesure ne doit pas être supérieure à la longueur de la partie étroite (dimension C
dans le Tableau 2).
Les éprouvettes haltères de types 3 et 4 doivent être utilisées uniquement dans les cas où la quantité de
matériau disponible ne permet pas de préparer de plus grandes éprouvettes. Ces éprouvettes conviennent
particulièrement pour l'essai de produits finis et sont utilisées dans certaines normes de produits, par
exemple les haltères de type 3 ont été utilisés pour les essais de joints d'étanchéité de canalisations et de
revêtement de câbles.
6.3 Anneaux
L'éprouvette annulaire normalisée de type A doit avoir un diamètre intérieur de 44,6 mm ± 0,2 mm.
L'épaisseur axiale médiane et la largeur radiale médiane doivent être de 4 mm ± 0,2 mm. En aucun point d'un
anneau, la largeur radiale ne doit différer de la valeur médiane de plus de 0,2 mm et l'épaisseur axiale ne doit
différer de la valeur médiane de plus de 2 %.
L'éprouvette annulaire normalisée de type B doit avoir un diamètre intérieur de 8 mm ± 0,1 mm. L'épaisseur
axiale médiane et la largeur radiale médiane doivent être de 1 mm ± 0,1 mm. En aucun point d'un anneau,
la largeur radiale ne doit différer de la valeur médiane de plus de 0,1 mm. Cette éprouvette doit être utilisée
uniquement lorsqu'il n'y a pas suffisamment de matériau disponible pour l'éprouvette de type A de plus
grande taille.
7 Appareillage
7.1 Emporte-pièce et lames
Tous les emporte-pièce et les lames utilisés doivent être conformes à l'ISO 23529. Les emporte-pièce destinés
à la préparation des haltères doivent avoir les dimensions données dans le Tableau 2 et à la Figure 3, sauf
pour l'angle de coupe pour lequel la Figure 3 indique uniquement une géométrie appropriée. L'écart de
parallélisme en tout point situé sur la largeur de la portion étroite de l'emporte-pièce ne doit nulle part
dépasser 0,05 mm.
Pour une méthode de préparation des éprouvettes annulaires de type B, voir l'Annexe A.
Tableau 2 — Dimensions des emporte-pièce pour des éprouvettes haltères
Dimension
Type 1 Type 1A Type 2 Type 3 Type 4
mm
a
A Longueur totale (minimum) 115 100 75 50 35
B Largeur des têtes 25 ± 1 25 ± 1 12,5 ± 1 8,5 ± 0,5 6 ± 0,5
C Longueur de la partie étroite 33 ± 2 21 ± 1 25 ± 1 16 ± 1 12 ± 0,5
D Largeur de la partie étroite 6,2 ± 0,2 5 ± 0,1 4 ± 0,1 4 ± 0,1 2 ± 0,1
E Rayon de raccordement extérieur 14 ± 1 11 ± 1 8 ± 0,5 7,5 ± 0,5 3 ± 0,1
F Rayon de raccordement intérieur 25 ± 2 25 ± 2 12,5 ± 1 10 ± 0,5 3 ± 0,1
a
Une longueur totale supérieure peut s'avérer nécessaire pour s'assurer que seules les extrémités larges entrent en contact
avec les mâchoires de la machine, contribuant ainsi à éviter des ruptures en dehors de la partie étroite des éprouvettes.
7.2 Mesureur d'épaisseur
L'instrument utilisé pour mesurer l'épaisseur des éprouvettes haltères et l'épaisseur axiale des éprouvettes
annulaires doit être conforme à celui qui est utilisé dans la méthode A de l'ISO 23529:2016.
L'instrument de mesure de la largeur radiale des éprouvettes annulaires doit être semblable à celui
mentionné ci-dessus, sauf que la plaque de contact et d'appui doit avoir une forme adaptée à la courbure de
l'anneau.
7.3 Jauge conique
Le diamètre intérieur des éprouvettes annulaires doit être mesuré au moyen d'une jauge conique étalonnée
ou d'un autre équipement approprié. L'appareil doit permettre de mesurer le diamètre avec une exactitude
minimale de 0,01 mm. Les moyens permettant de supporter l'éprouvette annulaire à mesurer doivent être
conçus de manière à éviter toute modification significative de la dimension mesurée.
Dimensions en millimètres
Légende
1 méthode de fixation adaptée à la machine
2 affûtage lisse
3 affûtage
NOTE 1 Pour les dimensions A à F, voir Tableau 2.
NOTE 2 Les schémas de droite présentent les sections de lames fixes types.
Figure 3 — Emporte-pièce pour éprouvettes haltères
7.4 Machine d'essai de traction
7.4.1 La machine d'essai de traction doit être conforme aux exigences de l'ISO 5893, avec une précision
de mesure de la force conforme à la classe 1. En cas d'utilisation d'un extensomètre, la précision de celui-
ci doit être conforme à la classe D pour les éprouvettes haltères de types 1, 1A et 2, et à la classe E pour
les éprouvettes haltères de types 3 et 4. La machine doit être capable, au minimum, de fonctionner à des
vitesses de déplacement de traverse de 100 mm/min, 200 mm/min et 500 mm/min.
Pour les essais sur haltères, la méthode de mesure de l'allongement peut nécessiter que la machine d'essai
applique une petite précontrainte à l'éprouvette afin d'éviter qu'elle ne se courbe. Dans ce cas, la machine
doit être capable d'appliquer la précontrainte nécessaire.
7.4.2 Pour des essais à des températures autres qu'une température normale de laboratoire, une enceinte
appropriée à température régulée doit être montée sur la machine d'essai de traction. Des indications pour
l'obtention des températures élevées ou inférieures à la normale sont données dans l’ISO 23529.
7.5 Appareillage d'essai pour les éprouvettes annulaires
Un exemple d'appareillage d'essai utilisant des galets pour les essais avec des anneaux est présenté à la
Figure 4. Pour des anneaux de types A et B, les dimensions de galet doivent être telles que spécifiées dans le
Tableau 3 et à la Figure 5.
L'un des galets doit être libre de tourner avec un frottement très faible, l'autre doit être entraîné pour faire
tourner l'anneau. Il doit tourner à une vitesse comprise entre 10 r/min et 15 r/min.
Légende
1 dynamomètre
2 actionneur
Figure 4 — Exemple d'appareillage pour les essais de traction sur des anneaux
Tableau 3 — Dimensions des galets
Dimensions en millimètres
Galets L ∅d A R ∅d B
1 2
Galets normalisés pour
+02,
25,5 ± 0,05 5,66 3,0 29 ± 0,1 4,3
anneaux de type A 0
Galets optionnels pour
+02,
22,3 ± 0,05 — — 25 ± 0,1 5,0
anneaux de type A 0
Galets normalisés pour
+02,
4,50 ± 0,02 1,27 0,75 5,2 ± 0,05 1,2
55,
anneaux de type B
a) Galets normalisés pour anneaux b) Galets optionnels pour anneaux
de type A et B de type A
Légende
1 galet en rotation libre
2 galet mobile
3 direction de l'allongement
Figure 5 — Disposition des galets pour l'essai de traction sur anneaux de type A et B
8 Étalonnage
Les exigences relatives à l'étalonnage de l'appareillage d'essai sont données dans l'Annexe D.
9 Nombre d'éprouvettes
Au moins trois éprouvettes doivent être soumises à essai.
Il convient que le nombre d'éprouvettes soit, de préférence, décidé à l'avance tout en gardant à l'esprit que
l'utilisation de cinq éprouvettes donnera une incertitude plus faible qu'un essai avec trois éprouvettes.
10 Préparation des éprouvettes
10.1 Haltères
Les éprouvettes haltères doivent être préparées conformément aux méthodes appropriées décrites dans
l’ISO 23529. Les haltères doivent, si possible, être découpées parallèlement à la direction du grain du
matériau, à moins qu'il ne soit nécessaire d'étudier les effets du grain, auquel cas un jeu d'haltères doit
également être découpé perpendiculairement à la direction du grain.
10.2 Anneaux
Les éprouvettes annulaires doivent être préparées par découpage ou poinçonnage, en utilisant les méthodes
appropriées décrites dans l’ISO 23529, ou par moulage.
11 Conditionnement des échantillons et des éprouvettes
11.1 Délai entre vulcanisation et essai
Pour tous les essais, le délai minimal entre la vulcanisation et l'essai doit être de 16 h.
Pour les essais ne s'appliquant pas à des produits, le délai maximal entre la vulcanisation et l'essai doit être
de 4 semaines et, pour les évaluations en vue d'une comparaison, les essais doivent, si possible, être réalisés
après le même délai.
Pour les essais s'appliquant à des produits, le délai entre la vulcanisation et l'essai doit, si possible, ne pas
dépasser 3 mois. Dans les autres cas, les essais doivent être effectués dans les 2 mois qui suivent la date de
réception du produit chez le client.
11.2 Protection des échantillons et des éprouvettes
Les échantillons et les éprouvettes doivent être protégés aussi complètement que possible de toutes sources
extérieures susceptibles de les endommager pendant la période entre la vulcanisation et l'essai; ils doivent,
par exemple, être protégés de la lumière et de la chaleur.
11.3 Conditionnement des échantillons
Conditionner tous les échantillons, sauf ceux fabriqués à partir de latex, conformément à l’ISO 23529 à une
température normale de laboratoire, sans contrôle de l'humidité, pendant une durée minimale de 3 h avant
de prélever les éprouvettes.
Conditionner tous les échantillons fabriqués à partir de latex conformément à l’ISO 23529 à une température
normale de laboratoire, avec un contrôle de l'humidité, pendant une durée minimale de 96 h avant de
prélever les éprouvettes.
11.4 Conditionnement des éprouvettes
Conditionner toutes les éprouvettes conformément à l’ISO 23529. Si la préparation des éprouvettes nécessite
un meulage, le laps de temps entre le meulage et l'essai ne doit être ni inférieur à 16 h, ni supérieur à 72 h.
Pour les essais réalisés à une température normale de laboratoire, les éprouvettes qui ne nécessitent pas de
préparation supplémentaire peuvent être immédiatement soumises à essai, si elles ont été prélevées sur des
échantillons conditionnés. Si une préparation supplémentaire est nécessaire, les éprouvettes doivent être
conditionnées pendant un minimum de 3 h à température normale de laboratoire.
Pour les essais réalisés à des températures autres qu'une température normale de laboratoire, conditionner
les éprouvettes à la température à laquelle l'essai doit être conduit pendant une durée suffisante pour qu'un
bon équilibre de la température soit atteint conformément à l’ISO 23529 (voir aussi 7.4.2).
12 Marquage des éprouvettes haltères
En cas d'utilisation d'un extensomètre sans contact, marquer les éprouvettes haltères avec deux repères
définissant la longueur de la base de mesure telle que spécifiée dans le Tableau 1, en utilisant un marqueur
approprié. L'éprouvette ne doit être soumise à aucune déformation au cours du marquage.
Les traits de repère doivent être portés sur la partie étroite de l'éprouvette, comme représenté à la Figure 2,
c'est-à-dire à égale distance du centre de l'éprouvette et perpendiculairement à son axe longitudinal.
13 Mesurage des éprouvettes
13.1 Haltères
Mesurer l'épaisseur au centre et à chaque extrémité de la longueur de la base de mesure au moyen du
comparateur. Utiliser la valeur médiane des trois mesurages pour calculer l'aire de la section transversale.
Pour une même éprouvette, aucune des trois valeurs mesurées de l'épaisseur de la partie étroite ne doit
différer de plus de 2 % de la valeur médiane. La largeur de l'éprouvette doit être prise comme étant la
distance entre les faces internes des tranchants de l'emporte-pièce dans sa partie étroite, cette distance
devant être mesurée conformément à l’ISO 23529 à 0,05 mm près. Les éprouvettes découpées sur des
produits peuvent avoir une section transversale non rectangulaire, auquel cas la largeur doit être mesurée
directement sur l'éprouvette.
13.2 Anneaux
Mesurer la largeur radiale et l'épaisseur axiale en six points répartis à peu près régulièrement sur la
circonférence de l'anneau. La valeur médiane de chaque jeu de mesurages doit être utilisée pour calculer l'aire
de la section transversale. Le diamètre intérieur doit être mesuré à 0,1 mm près. Calculer les circonférences
intérieure [voir Formule (1)] et moyenne [voir Formule (2)] comme suit.
C = π × d (1)
i
C = π × (d + W) (2)
m
où
C est la circonférence intérieure;
i
C est la circonférence moyenne;
m
d est le diamètre intérieur;
W est la largeur radiale.
13.3 Comparaison de groupes d'éprouvettes
Si deux groupes d'éprouvettes (soit haltères, soit annulaires) sont à comparer, l'épaisseur médiane de chaque
groupe ne doit pas différer de l'épaisseur médiane générale des deux groupes de plus de 7,5 %.
14 Mode opératoire
14.1 Éprouvettes haltères
Fixer l'éprouvette dans les mâchoires de la machine d'essai de traction, la partie droite des extrémités des
têtes étant placée de façon symétrique afin que les tensions soient uniformément réparties sur la section
transversale. Il est fortement recommandé de remettre le dynamomètre à zéro avant chaque essai. Si
nécessaire, appliquer une précontrainte de 0,1 MPa de sorte que l'éprouvette ne soit pas courbée lorsque
la longueur de la base de mesure (voir Figure 2) est mesurée. Si nécessaire, mettre en place l'extensomètre.
Mettre la machine en marche et suivre en continu les variations de la longueur de la base de mesure et de la
force tout au long de l'essai avec une précision de ± 2 % ou comme requis aux fins de l'Article 15.
La vitesse nominale de déplacement de la mâchoire mobile doit être de 500 mm/min pour les éprouvettes de
type 1, de type 1A et de type 2, et de 200 mm/min pour les éprouvettes de type 3 et de type 4.
Toute éprouvette cassant en dehors de la partie étroite ou se rompant en dehors de la longueur de la base de
mesure doit être rejetée et l'essai doit être répété sur une éprouvette supplémentaire.
Dans le cas de mesurages visuels, il convient de veiller à éviter les erreurs de parallaxe.
14.2 Éprouvettes annulaires
Régler la distance initiale correcte entre les galets comme suit:
+02,
— 30 mm entre les centres des galets normalisés pour les anneaux de type A;
+02,
— 35 mm entre les centres des galets optionnels pour les anneaux de type A;
+02,
— 55, mm entre les centres des galets normalisés pour les anneaux de type B.
Équilibrer la charge à zéro avant de monter l'éprouvette sur les galets.
Placer l'éprouvette sur les galets et mettre la machine en marche, en suivant en continu la distance entre les
galets et l'augmentation de la contrainte tout au long de l'essai.
La vitesse nominale de déplacement du galet mobile doit être de 500 mm/min pour les éprouvettes de type A
et de 100 mm/min pour les éprouvettes de type B. Le galet entraîné doit tourner à la vitesse correcte du
début à la fin de l'essai.
15 Température d'essai
L'essai doit normalement être réalisé à l'une des températures normales de laboratoire spécifiées dans
l’ISO 23529. Lorsque d'autres températures sont requises, elles doivent être choisies dans la liste des
températures préférentielles données dans l’ISO 23529.
La même température doit être utilisée tout au long d'un même essai ou d'une même série d'essais destinés
à être comparés.
16 Calcul des résultats
16.1 Éprouvettes haltères
Calculer la résistance à la traction, S , exprimée en mégapascals, à l'aide de la Formule (3):
max
F
m
S = (3)
max
Wt
Calculer la résistance à la rupture, S , exprimée en mégapascals, à l'aide de la Formule (4):
b
F
b
S = (4)
b
Wt
Calculer l'allongement à la rupture, E , exprimé en pourcentage, à l'aide de la Formule (5):
b
100 LL−
()
b 0
E = (5)
b
L
Calculer la contrainte pour un allongement donné, S , exprimée en mégapascals, à l'aide de la Formule (6):
e
F
e
S = (6)
e
Wt
Calculer l'allongement sous une contrainte donnée E , exprimé en pourcentage, à l'aide de la Formule (7):
s
100()LL−
s 0
E = (7)
s
L
La valeur de la force, F , en newtons, correspondant à une contrainte donnée est calculée à l'aide de la
e
Formule (8):
FS= Wt (8)
ee
Calculer la contrainte de traction au seuil visco-élastique, S , exprimée en mégapascals, à partir de la force
y
enregistrée au seuil visco-élastique, à l'aide de la Formule (9):
F
y
S = (9)
y
Wt
Calculer l'allongement au seuil visco-élastique, E , exprimé en pourcentage, à l'aide de la Formule (10):
y
100 LL−
()
y 0
E = (10)
y
L
Dans les Formules (3) à (10), les symboles utilisés ont les significations suivantes:
F la force enregistrée à la rupture, en N;
b
F est la force maximale enregistrée, en N;
m
F est la force enregistrée au seuil visco-élastique, en N;
y
L est la longueur initiale de la base de mesure, en mm;
L est la longueur de la base de mesure à la rupture, en mm;
b
L est la longueur de la base de mesure sous une contrainte donnée, en mm;
s
L est la longueur de la base de mesure au seuil visco-élastique, en mm;
y
t est l'épaisseur de l'éprouvette sur la longueur de la base de mesure, en mm;
W est la largeur déterminée, comme spécifié en 12.1, en mm.
16.2 Éprouvettes annulaires
Calculer la résistance à la traction, S , exprimée en mégapascals, à l'aide de la Formule (11):
max
F
m
S = (11)
max
2Wt
Calculer la résistance à la rupture, S , exprimée en mégapascals, à l'aide de Formule (12):
b
F
b
S = (12)
b
2Wt
Calculer l'allongement à la rupture, E , exprimé en pourcentage, à l'aide de Formule (13):
b
100 πdL+−2 C
()
bi
E = (13)
b
C
i
Calculer la contrainte pour un allongement donné, S , exprimée en mégapascals, à l'aide de Formule (14):
e
F
e
S = (14)
e
2Wt
La distance, en millimètres, entre les centres respectifs des galets correspondant à un allongement donné,
L , également en millimètres, est calculée à l'aide de Formule (15):
e
CE Cd−π
ms i
L =+ (15)
e
200 2
Calculer l'allongement sous une contrainte donnée, E , exprimé en pourcentage, à l'aide de Formule (16):
s
100()πdL+−2 C
si
E = (16)
s
C
m
La valeur de la force, F , en newtons, correspondant à la contrainte spécifiée est calculée à l'aide de
e
Formule (17):
FS= 2 Wt (17)
ee
Calculer la contrainte de traction au seuil visco-élastique, S , exprimée en mégapascals, à l'aide de
y
Formule (18):
F
y
S = (18)
y
2Wt
Calculer l'allongement au seuil visco-élastique, E , exprimé en pourcentage, à l'aide de Formule (19):
y
100 πdL+−2 C
()
yi
E = (19)
y
C
m
Dans les Formules (11) à (19), les symboles utilisés ont les significations suivantes:
C est la circonférence intérieure initiale de l'anneau, en mm;
i
C est la circonférence moyenne initiale de l'anneau, en mm;
m
d est le diamètre des galets, en mm;
F est la force enregistrée à la rupture, en N;
b
F est la force maximale enregistrée, en N;
m
F est la force enregistrée au seuil visco-élastique, en N;
y
L est la distance entre les centres des galets à la rupture, en mm;
b
L est la distance entre les centres des galets sous une contrainte donnée, en mm;
s
L est la distance entre les centres des galets au seuil visco-élastique, en mm;
y
t est l'épaisseur axiale de l'anneau, en mm;
W est la largeur radiale de l'anneau, en mm.
17 Expression des résultats
Quand on détermine plus d'une caractéristique de contrainte-déformation en traction sur les mêmes
éprouvettes, les valeurs d'essai doivent être traitées comme si elles avaient été obtenues indépendamment
pour chaque caractéristique et le résultat doit être calculé séparément comme décrit pour chaque
caractéristique.
Dans tous les cas, la valeur médiane de chaque caractéristique doit être notée.
18 Fidélité
Voir l'Annexe B.
NOTE L'Annexe C analyse, sur la base des données de fidélité, la performance des différents types d'éprouvette
haltère.
19 Rapport d'essai
Le rapport d'essai doit contenir les informations suivantes:
a) détails r
...
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