ISO 1352:1977
(Main)Steel — Torsional stress fatigue testing
Steel — Torsional stress fatigue testing
The tests are carried out at room temperature, in air, by applying to the test piece a pure couple about its longitudinal axid. Test piece diameters are between 5 mm and 12,5 mm. The proparation, form and testing of test pieces of circular cross-section are specified. Does not specify component testing and high strain torsional fatigue tests, which lead to failure in a few thousand cycles.
Acier — Essais de fatigue par contrainte de torsion
General Information
Relations
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Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL STANDARD
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION l MEX,CIYHAPOQHA(I OPI-AHM3AUMB l-IO CTAHiIAPTM3ALIMM l 0RGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Steel - Torsional stress fatigue testing
Acier - Essais de fatigue par con trainte de torsion
First edition - 1977-12-01
Ref. No. IS0 1352-1977 (E)
UDC 669.14 : 620.178.322.4
Descriptors : steels, mechanical tests, fatigue tests, torsion tests, test specimens
Price based on 4 pages
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FOREWORD
IS0 (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation
of national standards institutes (IS0 member bodies). The work of developing
International Standards is carried out through IS0 technical committees. Every
member body interested in a subject for which a technical committee has been set
up 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.
Draft International Standards adopted by the technical committees are circulated
to the member bodies for approval before their acceptance as International
Standards by the IS0 Council.
International Standard IS0 1352 was developed by Technical Committee
ISO/TC 17, Steel, and was circulated to the member bodies in November 1976.
Subsequently, responsibility for this document has been transferred to ISO/TC 164,
Mechanical testing of metals, which was set up in 1975.
It has been approved by the member bodies of the following countries :
Australia India South Africa, Rep. of
Austria Iran Sweden
Belgi urn Italy Switzerland
Brazil Mexico Turkey
Canada Netherlands United Kingdom
Czechoslovakia New Zealand U.S.A.
Denmark Norway U.S.S.R.
Egypt, Arab Rep. of Poland Yugoslavia
Finland Portugal
Romania
Hungary
The member bodies of the following countries expressed disapproval of the
document on technical grounds :
France
Spain
0 International Organization for Standardization, 1977 l
Printed in Switzerland
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IS0 1352-1977 (E)
INTERNATIONAL STANDARD
Steel - Torsional stress fatigue testing
4 SYMBOLS AND DEFINITIONS
1 SCOPE AND FIELD OF APPLICATION
In this International Standard the following symbols (see
This International Standard specifies the conditions for
figures 1 and 2) are used.
carrying out torsional stress fatigue tests on test pieces
having a nominal diameter between 5 and 12,5 mm without
deliberately introduced stress concentrations. The tests are
Symbol Definition
carried out at room temperature in air, by applying to the
test piece a pure couple about its longitudinal axis.
The diameter or width across flats of the
D
gripped ends of the test piece. The value of
The form, preparation and testing of test pieces of circular
D may be different for each end of the test
cross-section are specified, but component testing and other
piece
specialized forms of test are not included. Similarly, high
strain torsional fatigue tests, which lead to failure in a few
d The diameter of the test piece where the
thousand cycles, are also excluded.
stress is a maximum
The parallel length of the test piece
2 REFERENCES
r The transition blending radius at the ends
ISO/R 373, General principles for fatigue testing of metals.
of the test section which starts the transition
from the test diameter d to the end diameter
ISO/R 468, Surface roughness.
D [see figure la)], or the single radius between
the gripped ends [see figure lb)]
IS0 554, Standard atmospheres for conditioning and/or
testing.
Further symbols and definitions relating to fatigue testing
are given in ISO/R 373.
3 PRINCIPLE
Nominally identical test pieces are mounted in a torsional
fatigue testing machine and subjected to the loading
conditions required to induce cycles of torsional stress
having the form of any one of the stress cycles illustrated
5 TEST PIECES
in diagrams 4 to 7 of figure 3 in ISO/R 373.
5.1 Form
NOTE - Diagrams 1 to 3 of figure 3 in ISO/R 373 are not relevant
since in an axially symmetrical test piece, change of direction of
The test section shall be either :
mean torque does not induce a different type of stress system, and
mean stress in torsion can always be regarded as positive in sign.
a) cylindrical with tangentially blending radii at each
end of a parallel length, L, [see figure la)], or
The purpose of the test is to determine fatigue properties
such as the S/N curve as detailed in ISO/R 373, the test
b) of continually varying circular cross-section, its
being continued until the test piece fails by complete
surface formed by a single radius r, there being no
fracture or until a pre-determined degree of cracking has
central parallel portion.
been achieved or a predetermined number of stress cycles
has been exceeded.
The ends of the test piece shall be of a form to suit the
holders of the machine being used and the material being
NOTES
tested. Screwed and plain cylindrical ends are not
1 The form of cracking experienced as a result of torsional fatigue
recommended. Typical test piece ends are shown in figure 2.
testing may be of different configurations. Cracks may be parallel
to the longitudinal axis of the test piece, or perpendicular to the
longitudinal axis, or at any angle between these two. 5.2 Dimensions
2 Results of fatigue tests may be affected by atmospheric condi-
The nominal value of the diameter d shall be between 5 and
tions, and if, by agreement, controlled conditions are required, these
12,5 mm; the tolerance on diameter d shall be ? 0,05 mm.
shall be as detailed in 2.1 of IS0 554 [see clause 11, paragraph e)].
1
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IS0 13524977 (E)
6 PREPARATION OF TEST PIECE
For the purpose of calculating the torque to be applied to
obtain the required stress, the actual diameter of each test
6.1 General
piece shall be measured to an accuracy of 0,Ol mm. Care
should be taken during the measurement of the test piece
It is essential that any cutting or machining operation
prior to testing that the surface is not damaged.
required, either to rough out the test piece from the blank,
or to finish it to size, shall not alter the metallurgical
In the case of a cylindrical test piece having a parallel test
structure or the mechanical properties of the test piece or
section, this test section shall have a length not greater
induce substantial residual surface stress.
than W and it shall be parallel within 0,OZ mm. The
transition blending radius at the end of the parallel test
Care should be taken in the preparation of the ends of the
section shall have a radius not less than 3d.
test piece to ensure that the requirements of clause 7 can
In the case of a test piece having a test section formed by be met.
a continuous radius, this radius shall be not less than 5d.
6.2 Turning
a)
It is recommended that the following procedure be
adopted :
6.2.1 In rough turning the test piece from a diameter
x + 5 mm (x will generally be the diameter, d, plus a
suitable allowance for surface finishing) to x + 0,5 mm,
a succession of cuts of decreasing depth should be made,
the recommended depths of cuts b
...
NORME INTERNATIONALE
INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION .MEX~YHAPOAHAII OPI-AHW3ALWJl l-I0 CTAH~APTM3A~kItï~ORGANISATION INTERNATIONALE DE NORMALISATION
Acier - Essais de fatigue par contrainte de torsion
Steel - Torsional stress fatigue testing
Première édition - 1977-12-01
Réf. no : ISO 1352-1977 (F)
CDU 669.14 : 620.178.322.4
Descripteurs : acier, essai mécanique, essai de fatigue, essai de torsion, spécimen d’essai.
Prix basé sur 4 pages
---------------------- Page: 1 ----------------------
.
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 confiée aux comités techniques de I’ISO. Chaque
comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du comité technique
correspondant. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec I’ISO, participent également aux travaux.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont
soumis aux comités membres pour approbation, avant leur acceptation comme
Normes internationales par le Conseil de I’ISO.
La Norme internationale ISO 1352 a été élaborée par le comité technique
ISO/TC 17, Acier, et a été soumise aux comités membres en novembre 1976.
Ultérieurement, le comité technique ISO/TC 164, Essais mécaniques des métaux,
créé en 1975, a pris la responsabilité de ce document.
Les comités membres des pays suivants l’ont approuvée :
Afrique du Sud, Rép. d’ Inde Royaume-Uni
Australie Iran Suède
Autriche Italie Suisse
Tchécoslovaquie
Belgique Mexique
Brési I Norvège Turquie
Canada Nouvelle-Zélande U.R.S.S.
Danemark Pays-Bas U.S.A.
Égypte, Rép. arabe d’ Pologne Yougoslavie
Finlande Portugal
Hongrie Roumanie
Les comités membres des pays suivants l’ont désapprouvée pour des raisons
tech niques :
Espagne
France
0 Organisation internationale de normalisation, 1977 l
Imprimé en Suisse
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ISO 13524977 (F)
NORME INTERNATIONALE
Acier
- Essais de fatigue par contrainte de torsion
Cet essai a pour but de déterminer des caractéristiques de
1 OBJET ET DOMAINE D’APPLICATION
fatigue correspondant à la courbe S/N décrite dans
La présente Norme internationale spécifie les conditions
I’ISO/R 373, en poursuivant l’essai jusqu’à la rupture totale
d’exécution des essais de fatigue par contrainte de torsion
de l’éprouvette, ou jusqu’à un degré de fissuration prédéter-
sur des éprouvettes ayant un diamètre nominal compris
miné, ou jusqu’à ce qu’un nombre prédéterminé de cycles
entre 5 et 12,5 mm, sans introduire délibérément des
de contrainte ait été dépassé.
concentrations de contrainte. Les essais sont conduits à
température ambiante dans l’air, en appliquant à NOTES
l’éprouvette un couple de torsion pur le long de son axe
1 La forme de fissuration constatée par suite d’un essai de fatigue
longitudinal.
par torsion peut présenter différentes configurations. Les fissures
peuvent être parallèles à l’axe longitudinal de l’éprouvette, ou per-
La forme, la préparation et les essais pour les seules éprou-
pendiculaires à l’axe longitudinal, ou former un certain angle entre
ces deux configurations.
vettes de section transversale circulaire sont spécifiés, mais
les essais sur pièces et autres types d’essais spéciaux ne sont
2 Les résultats d’essais de fatigue peuvent être affectés par les
pas compris. De la même façon, les essais de fatigue par conditions atmosphériques et si des conditions contrôlées sont
requises, celles-ci doivent être comme indiqué en 2.1 de 1’60 554
torsion sous très forte contrainte, qui provoquent la rupture
[voir chapitre 11, paragraphe e)].
de l’éprouvette au bout de quelques milliers de cycles, sont
également exclus.
4 SYMBOLES ET DÉFINITIONS
Les symboles suivants (voir figures 1 et 2) sont utilisés dans
2 RÉFÉRENCES
la présente Norme internationale.
ISOIR 373, Principes généraux de l’essai de fatigue des
métaux.
Symbole Definition
ISOIR 468, Rugosité de surface.
D
Diamètre ou largeur sur plats des extrémités
ISO 554, Atmosphères normales de conditionnement H/ou
serrées de l’éprouvette. La valeur de D peut
d’essai - Spécifications.
être différente à chaque extrémité de
l’éprouvette.
d Diamètre de l’éprouvette à l’endroit du
3 PRINCIPE
maximum de contrainte
Montage, dans une machine d’essai de fatigue par torsion,
Longueur de la partie parallèle de l’éprouvette
d’éprouvettes nominalement identiques, puis application
des conditions de charge requises, pour provoquer des
r Rayon de transition au début du raccorde-
cycles de contrainte ayant la forme de ceux représentés aux
ment entre le diamètre d de la partie soumise
diagrammes 4 à 7 de la figure 3 de I’ISO/R 373.
à l’essai et le diamètre D des extrémités de
l’éprouvette [voir figure la)], ou rayon simple
NOTE -
Les diagrammes 1 à 3 de la figure 3 de I’ISO/R 373 ne sont
entre les extrémités serrées [voir figure 1 b)]
pas applicables, puisque, dans une éprouvette axialement symétrique,
le changement de direction du couple de torsion moyen ne
provoque pas un système de contrainte d’un type différent et la
D’autres symboles et définitions concernant les essais de
contrainte moyenne de torsion peut être toujours considérée comme
fatigue sont donnés dans l’lSO/R 373.
étant de signe positif.
1
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ISO 1352-1977 (F)
5 ÉPROUVETTES
5.1 Forme
L’éprouvette peut être :
a) soit à section circulaire, avec des rayons se raccor-
dant tangentiellement à chaque extrémité d’une
longueur parallèle L, [voir figure 1 a)];
b) soit à section circulaire variant constamment, la
surface étant formée par un rayon simple r, sans position
centrale parallèle.
Les extrémités de l’éprouvette doivent être d’une forme
convenant aux mâchoires de fixation de la machine d’essai
utilisée et au métal à essayer. Des extrémités cylindriques
filetées ou lisses ne sont pas recommandées. Des extrémités
types sont illustrées à la figure 2.
5.2 Dimensions
La valeur n ominale du diamètre d doit être camp rise entre
5 et 12’,5 m m, avec une tolérance d e + 0,05 mm.
FIGURE 2 - Extrémités types de l’éprouvette
Pour le calcul du couple de torsion à appliquer pour obtenir
la contrainte requise, le diamètre effectif de chaque éprou-
vette doit être mesuré avec une précision de 0,Ol mm. Lors
du mesurage de l’éprouvette, effectué avant de procéder à
l’essai, il convient de vérifier que la surface n’est pas endom-
6 PRÉPARATION DE L’ÉPROUVETTE
magée.
La longueur des éprouvettes à section cylindrique présen- 6.1 Généralités
tant une partie parallèle ne doit pas être supérieure à 5d et
II est necessaire de s’assurer que toute opération de coupe
son écart de parallélisme ne doit pas dépasser 0,02 mm. Le
ou d’usinage, soit pour dégrossir l’éprouvette à partir de
rayon de transition se raccordant à l’extrémité de la partie
l’ébauche, soit pour l’usiner à la dimension, n’altère pas la
parallèle de l’éprouvette ne doit pas être inférieur à 3d.
structure métallurgique ou les propriétés mécaniques de
l’éprouvette et ne provoque pas de contraintes résiduelles
importantes à la surface.
Lors de la préparation des extrémités de l’éprouvette, on
prendra soin de s’assurer que les prescriptions du chapitre 7
a)
sont observées.
6.2 Usinage au tour
---- ----
I
I
I
II est recommandé d’adopter les modes opératoires suivants :
a
---Y--- -‘-
-----F-
I
I
Il :++ -;, ----
-me
6.2.1 Pour un tournage de dégrossissage de l’éprouvette,
r>3d\ I_:/ra, à partir d’un diamètre x -f- 5 mm (x est généralement le
C
diamètre d plus une surépaisseur convenable pour la finition
de surface) jusqu’au diamètre x -t 0,5 mm, procéder à une
succession de passes de profondeurs décroissantes, les pro-
b)
fondeurs de passe recommandées étant :
1,25 mm, 0,75 mm et 0,25 mm.
6.2.2 À partir du diamètre x + 0,5 mm et jusqu’à x,
procéder à une nouvel le succession de passes de profon-
deurs décroissan tes, les profondeurs recommandées étant :
0,125 mm, 0,075 mm et 0,05 mm,
en utilisa
...
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Steel - Torsional stress fatigue testing
Première édition - 1977-12-01
Réf. no : ISO 1352-1977 (F)
CDU 669.14 : 620.178.322.4
Descripteurs : acier, essai mécanique, essai de fatigue, essai de torsion, spécimen d’essai.
Prix basé sur 4 pages
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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 confiée aux comités techniques de I’ISO. Chaque
comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du comité technique
correspondant. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec I’ISO, participent également aux travaux.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont
soumis aux comités membres pour approbation, avant leur acceptation comme
Normes internationales par le Conseil de I’ISO.
La Norme internationale ISO 1352 a été élaborée par le comité technique
ISO/TC 17, Acier, et a été soumise aux comités membres en novembre 1976.
Ultérieurement, le comité technique ISO/TC 164, Essais mécaniques des métaux,
créé en 1975, a pris la responsabilité de ce document.
Les comités membres des pays suivants l’ont approuvée :
Afrique du Sud, Rép. d’ Inde Royaume-Uni
Australie Iran Suède
Autriche Italie Suisse
Tchécoslovaquie
Belgique Mexique
Brési I Norvège Turquie
Canada Nouvelle-Zélande U.R.S.S.
Danemark Pays-Bas U.S.A.
Égypte, Rép. arabe d’ Pologne Yougoslavie
Finlande Portugal
Hongrie Roumanie
Les comités membres des pays suivants l’ont désapprouvée pour des raisons
tech niques :
Espagne
France
0 Organisation internationale de normalisation, 1977 l
Imprimé en Suisse
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 13524977 (F)
NORME INTERNATIONALE
Acier
- Essais de fatigue par contrainte de torsion
Cet essai a pour but de déterminer des caractéristiques de
1 OBJET ET DOMAINE D’APPLICATION
fatigue correspondant à la courbe S/N décrite dans
La présente Norme internationale spécifie les conditions
I’ISO/R 373, en poursuivant l’essai jusqu’à la rupture totale
d’exécution des essais de fatigue par contrainte de torsion
de l’éprouvette, ou jusqu’à un degré de fissuration prédéter-
sur des éprouvettes ayant un diamètre nominal compris
miné, ou jusqu’à ce qu’un nombre prédéterminé de cycles
entre 5 et 12,5 mm, sans introduire délibérément des
de contrainte ait été dépassé.
concentrations de contrainte. Les essais sont conduits à
température ambiante dans l’air, en appliquant à NOTES
l’éprouvette un couple de torsion pur le long de son axe
1 La forme de fissuration constatée par suite d’un essai de fatigue
longitudinal.
par torsion peut présenter différentes configurations. Les fissures
peuvent être parallèles à l’axe longitudinal de l’éprouvette, ou per-
La forme, la préparation et les essais pour les seules éprou-
pendiculaires à l’axe longitudinal, ou former un certain angle entre
ces deux configurations.
vettes de section transversale circulaire sont spécifiés, mais
les essais sur pièces et autres types d’essais spéciaux ne sont
2 Les résultats d’essais de fatigue peuvent être affectés par les
pas compris. De la même façon, les essais de fatigue par conditions atmosphériques et si des conditions contrôlées sont
requises, celles-ci doivent être comme indiqué en 2.1 de 1’60 554
torsion sous très forte contrainte, qui provoquent la rupture
[voir chapitre 11, paragraphe e)].
de l’éprouvette au bout de quelques milliers de cycles, sont
également exclus.
4 SYMBOLES ET DÉFINITIONS
Les symboles suivants (voir figures 1 et 2) sont utilisés dans
2 RÉFÉRENCES
la présente Norme internationale.
ISOIR 373, Principes généraux de l’essai de fatigue des
métaux.
Symbole Definition
ISOIR 468, Rugosité de surface.
D
Diamètre ou largeur sur plats des extrémités
ISO 554, Atmosphères normales de conditionnement H/ou
serrées de l’éprouvette. La valeur de D peut
d’essai - Spécifications.
être différente à chaque extrémité de
l’éprouvette.
d Diamètre de l’éprouvette à l’endroit du
3 PRINCIPE
maximum de contrainte
Montage, dans une machine d’essai de fatigue par torsion,
Longueur de la partie parallèle de l’éprouvette
d’éprouvettes nominalement identiques, puis application
des conditions de charge requises, pour provoquer des
r Rayon de transition au début du raccorde-
cycles de contrainte ayant la forme de ceux représentés aux
ment entre le diamètre d de la partie soumise
diagrammes 4 à 7 de la figure 3 de I’ISO/R 373.
à l’essai et le diamètre D des extrémités de
l’éprouvette [voir figure la)], ou rayon simple
NOTE -
Les diagrammes 1 à 3 de la figure 3 de I’ISO/R 373 ne sont
entre les extrémités serrées [voir figure 1 b)]
pas applicables, puisque, dans une éprouvette axialement symétrique,
le changement de direction du couple de torsion moyen ne
provoque pas un système de contrainte d’un type différent et la
D’autres symboles et définitions concernant les essais de
contrainte moyenne de torsion peut être toujours considérée comme
fatigue sont donnés dans l’lSO/R 373.
étant de signe positif.
1
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ISO 1352-1977 (F)
5 ÉPROUVETTES
5.1 Forme
L’éprouvette peut être :
a) soit à section circulaire, avec des rayons se raccor-
dant tangentiellement à chaque extrémité d’une
longueur parallèle L, [voir figure 1 a)];
b) soit à section circulaire variant constamment, la
surface étant formée par un rayon simple r, sans position
centrale parallèle.
Les extrémités de l’éprouvette doivent être d’une forme
convenant aux mâchoires de fixation de la machine d’essai
utilisée et au métal à essayer. Des extrémités cylindriques
filetées ou lisses ne sont pas recommandées. Des extrémités
types sont illustrées à la figure 2.
5.2 Dimensions
La valeur n ominale du diamètre d doit être camp rise entre
5 et 12’,5 m m, avec une tolérance d e + 0,05 mm.
FIGURE 2 - Extrémités types de l’éprouvette
Pour le calcul du couple de torsion à appliquer pour obtenir
la contrainte requise, le diamètre effectif de chaque éprou-
vette doit être mesuré avec une précision de 0,Ol mm. Lors
du mesurage de l’éprouvette, effectué avant de procéder à
l’essai, il convient de vérifier que la surface n’est pas endom-
6 PRÉPARATION DE L’ÉPROUVETTE
magée.
La longueur des éprouvettes à section cylindrique présen- 6.1 Généralités
tant une partie parallèle ne doit pas être supérieure à 5d et
II est necessaire de s’assurer que toute opération de coupe
son écart de parallélisme ne doit pas dépasser 0,02 mm. Le
ou d’usinage, soit pour dégrossir l’éprouvette à partir de
rayon de transition se raccordant à l’extrémité de la partie
l’ébauche, soit pour l’usiner à la dimension, n’altère pas la
parallèle de l’éprouvette ne doit pas être inférieur à 3d.
structure métallurgique ou les propriétés mécaniques de
l’éprouvette et ne provoque pas de contraintes résiduelles
importantes à la surface.
Lors de la préparation des extrémités de l’éprouvette, on
prendra soin de s’assurer que les prescriptions du chapitre 7
a)
sont observées.
6.2 Usinage au tour
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I
I
I
II est recommandé d’adopter les modes opératoires suivants :
a
---Y--- -‘-
-----F-
I
I
Il :++ -;, ----
-me
6.2.1 Pour un tournage de dégrossissage de l’éprouvette,
r>3d\ I_:/ra, à partir d’un diamètre x -f- 5 mm (x est généralement le
C
diamètre d plus une surépaisseur convenable pour la finition
de surface) jusqu’au diamètre x -t 0,5 mm, procéder à une
succession de passes de profondeurs décroissantes, les pro-
b)
fondeurs de passe recommandées étant :
1,25 mm, 0,75 mm et 0,25 mm.
6.2.2 À partir du diamètre x + 0,5 mm et jusqu’à x,
procéder à une nouvel le succession de passes de profon-
deurs décroissan tes, les profondeurs recommandées étant :
0,125 mm, 0,075 mm et 0,05 mm,
en utilisa
...
Questions, Comments and Discussion
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