ISO 13802:2025
(Main)Plastics — Verification of pendulum impact-testing machines — Charpy, Izod and tensile impact-testing
Plastics — Verification of pendulum impact-testing machines — Charpy, Izod and tensile impact-testing
This document specifies frequency and methods for the verification of pendulum impact-testing machines used for the Charpy impact test, Izod impact test, and tensile impact test described in ISO 179-1, ISO 180 and ISO 8256, respectively. Verification of instrumented impact machines is covered insofar as the geometrical and physical properties of instrumented machines are identical to non-instrumented machines. The force/work verification of instrumented machines is not covered in this document. This document is applicable to pendulum-type impact-testing machines, of different capacities and/or designs, with the geometrical and physical properties specified in REF Section_sec_5 \r \h Clause 5. Methods are specified for verification of the geometrical and physical properties of the different parts of the test machine. These methods are for use when the machine is being installed, has been repaired, has been moved, or is undergoing periodic checking.
Plastiques — Vérification des machines d'essai de choc pendulaire — Essais de choc Charpy, Izod et de choc-traction
Le présent document spécifie la fréquence et les méthodes permettant la vérification des machines d'essai de choc pendulaire utilisées lors des essais de choc Charpy, des essais de choc Izod et des essais de choc-traction décrits dans l’ISO 179-1, l’ISO 180 et l’ISO 8256, respectivement. La vérification des machines d’essai de choc instrumentées est couverte dans la mesure où les propriétés géométriques et physiques des machines instrumentées sont identiques aux machines non instrumentées. La vérification force/travail des machines instrumentées n’est pas couverte dans le présent document. Le présent document s'applique aux machines d'essai de choc pendulaire de différentes capacités et/ou conceptions, dont les propriétés géométriques et physiques sont spécifiées dans l'Article 5. Les méthodes spécifiées permettent d'effectuer une vérification des propriétés physiques et géométriques des différentes parties de la machine d'essai. Ces méthodes sont destinées à être utilisées lorsque la machine est en cours d'installation, qu'elle a été réparée, déplacée ou qu'elle est soumise à des contrôles périodiques.
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
International
Standard
ISO 13802
Third edition
Plastics — Verification of pendulum
2025-08
impact-testing machines — Charpy,
Izod and tensile impact-testing
Plastiques — Vérification des machines d'essai de choc pendulaire
— Essais de choc Charpy, Izod et de choc-traction
Reference number
ISO 13802:2025(en)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© ISO 2025
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CP 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Geneva
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Email: copyright@iso.org
Website: www.iso.org
Published in Switzerland
ii
ISO 13802:2025(en)
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Measurement instruments . 3
5 Description of a pendulum impact-testing machine. 4
5.1 Types of pendulum impact-testing machines.4
5.2 Pendulum impact testing machine components.4
6 Procedure for verification and inspection of a pendulum impact-testing machine . 5
6.1 Machine design and manufacturer .5
6.2 Machine frame field verification.5
6.2.1 General .5
6.2.2 Installation .5
6.2.3 Levelness .6
6.2.4 Axial play of the pendulum bearings.6
6.2.5 Radial play of the pendulum bearings .6
6.2.6 Mechanism for holding and releasing the pendulum.6
6.2.7 Free hanging position .6
6.2.8 Contact between specimen and striking edge (Izod/Charpy) .6
6.2.9 Potential energy, E .6
6.2.10 Pendulum length, L .7
P
6.2.11 Impact length, L .8
Ι
6.2.12 Velocity of the pendulum at instant of impact, v .8
Ι
6.3 Charpy testing machines .9
6.4 Izod testing machines .10
6.5 Tensile impact testing machines .11
6.6 Energy indicating system . 12
6.6.1 Types of scale . 12
6.6.2 Verification of analogue indicating equipment . 12
6.6.3 Error in the indicated absorbed energy, W on analogue indicating systems . 12
i,
6.6.4 Verification of digital indicating equipment . 13
6.7 Losses due to friction . . 13
6.7.1 Types of loss . . 13
6.7.2 Determination of the loss due to friction in the pointer . 13
6.7.3 Determination of losses due to air resistance and friction in the pendulum
bearings .14
6.7.4 Calculation of the total energy lost due to friction .14
6.7.5 Maximum permissible losses due to friction .14
7 Frequency of verification . 16
8 Verification report .16
Annex A (normative) Design requirements for Charpy machines . 17
Annex B (normative) Design requirements for Izod machines .20
Annex C (normative) Design requirements for tensile impact machines .23
Annex D (informative) Ratio of frame mass to pendulum mass .28
Annex E (informative) Deceleration of pendulum during impact .31
Annex F (informative) Gauge plate for verification of Charpy impact pendulums .33
iii
ISO 13802:2025(en)
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 61, Plastics, Subcommittee SC 2, Mechanical
properties, in collaboration with the European Committee for Standardization (CEN) Technical Committee
CEN/TC 249, Plastics, in accordance with the Agreement on technical cooperation between ISO and CEN
(Vienna Agreement).
This third edition cancels and replaces the second edition (ISO 13802:2015), which has been technically
revised.
The main changes are as follows:
— removed term entries 3.6 (gravity length), 3.7 (gyration length), and 3.19 (half-height Charpy impact
reference specimen) and renumbered Clause 3 accordingly;
— corrected the measurement unit and the requirement in 6.2.4;
— updated acceptance criteria in 6.6.3;
— updated the references in Note 2 of the Clause 7;
— corrected value D in Table A.1 to align with the value indicated in Table 4;
— corrected value p in Table B.1 to align with the value indicated in Table 4;
— corrected the Formulae (D.4) and (D.5) in Annex D.
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.
iv
ISO 13802:2025(en)
Introduction
A pendulum impact-testing machine verified in accordance with this document, and assessed as satisfactory,
is considered suitable for impact testing with unnotched and notched test specimens of different types.
The verification of some geometrical properties is difficult to perform on the assembled instrument.
It is, therefore, assumed that the manufacturer is responsible for the verification of such properties and
for providing reference planes on the instrument that enable proper verification in accordance with this
document.
v
International Standard ISO 13802:2025(en)
Plastics — Verification of pendulum impact-testing machines
— Charpy, Izod and tensile impact-testing
1 Scope
This document specifies frequency and methods for the verification of pendulum impact-testing machines
used for the Charpy impact test, Izod impact test, and tensile impact test described in ISO 179-1, ISO 180 and
ISO 8256, respectively. Verification of instrumented impact machines is covered insofar as the geometrical
and physical properties of instrumented machines are identical to non-instrumented machines. The force/
work verification of instrumented machines is not covered in this document.
This document is applicable to pendulum-type impact-testing machines, of different capacities and/or
designs, with the geometrical and physical properties specified in Clause 5.
Methods are specified for verification of the geometrical and physical properties of the different parts of the
test machine.
These methods are for use when the machine is being installed, has been repaired, has been moved, or is
undergoing periodic checking.
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 179-1, Plastics — Determination of Charpy impact properties — Part 1: Non-instrumented impact test
ISO 179-2, Plastics — Determination of Charpy impact properties — Part 2: Instrumented impact test
ISO 180, Plastics — Determination of Izod impact strength
ISO 8256:2023, Plastics — Determination of tensile-impact strength
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
ISO and IEC maintain terminology databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at https:// www .electropedia .org/
3.1
verification
proof, with the use of calibrated standards or standard reference materials, that the calibration (3.2) of an
instrument is acceptable
3.2
calibration
set of operations that establish, under specified conditions, the relationship between values indicated by a
measuring instrument or measuring system and values corresponding to appropriate standards or known
values derived from standards
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3.3
period of oscillation of the pendulum
Τ
P
period of a single complete oscillation of the pendulum, oscillating at angles of oscillation of less than 5°, on
average, to each side of the vertical
Note 1 to entry: It is expressed in seconds (s).
3.4
centre of percussion
point on a pendulum at which a perpendicular impact in the plane of swing does not cause reaction forces at
the axis of rotation of the pendulum
3.5
pendulum length
L
P
distance between the axis of rotation of the pendulum and the centre of percussion (3.4) and it is the distance
from the axis of rotation where the mass of a pendulum would have to be concentrated to have the same
period of swing, Τ , as the actual pendulum
P
Note 1 to entry: It is expressed in metres (m).
3.6
impact length
L
Ι
distance between the axis of the rotation of the pendulum and the point of impact of the striking edge at the
centre of the specimen face
Note 1 to entry: It is expressed in metres (m).
3.7
release angle
α
angle relative to the vertical, from which the pendulum is released
Note 1 to entry: Usually, the test specimen is impacted at the lowest point of the pendulum swing (α = 0°). In this case,
the release angle will also be the angle of fall [see Figure 1b)].
Note 2 to entry: It is expressed in degrees (°).
3.8
impact velocity
v
Ι
velocity of the pendulum at the moment of impact
Note 1 to entry: It is expressed in metres per second (m/s).
3.9
potential energy
E
energy of the pendulum in its starting position, relative to its position at impact
Note 1 to entry: It is expressed in Joules (J).
3.10
impact energy
W
energy required to deform, break, and push away the test specimen
Note 1 to entry: It is expressed in Joules (J).
ISO 13802:2025(en)
3.11
frame
part of the machine carrying the pendulum bearings, the supports, the vice and/or clamps, the measurement
instruments, and the mechanism for holding and releasing the pendulum
Note 1 to entry: The mass of the frame, m , is expressed in kilograms (kg).
F
3.12
base
part of the framework of the machine located below the horizontal plane of the supports
3.13
anvil
portion of the machine that serves to properly position the test piece for impact, with respect to the striker
and the test piece supports, and supports the test piece under the force of the strike
3.14
test specimen support
portion of the machine that serves to properly position the test specimen for impact, with respect to the
centre of percussion of the pendulum, the striker and the anvils (3.13)
3.15
striker
portion of the pendulum that contacts the test piece
3.16
period of oscillation of the frame
T
F
period of the freely decaying, horizontal oscillation of the frame and which characterizes the oscillation of
the frame vibrating against the stiffness of the (resilient) mounting
Note 1 to entry: Examples of the mounting are test bench and/or its foundation (which may include damping material
for instance). See Annex D.
Note 2 to entry: It is expressed in seconds (s).
3.17
mass of the pendulum
m
P,max
mass of the heaviest pendulum used
Note 1 to entry: It is expressed in kilograms (kg).
3.18
Izod/Charpy impact reference specimen
specimen made from stainless steel 80 mm ± 0,05 mm in length and of rectangular section, 10 mm ± 0,02 mm
in height, and 10 mm ± 0,02 mm in width
3.19
tensile impact reference specimen
specimen made from stainless steel 80 mm ± 0,05 mm in length and of rectangular section, 10 mm ± 0,02 mm
in height, and 4 mm ± 0,02 mm in width
4 Measurement instruments
The verification methods specified in this document call for the use of straight edges, vernier calipers,
set squares, levels and dynamometers, load cells or scales, and timing devices to check if the geometrical
and physical properties of the components of the test machine conform to the requirements given in this
document.
ISO 13802:2025(en)
These measurement instruments shall be accurate enough to measure the parameters within the tolerance
limits given in Clause 6 (see Table 4).
5 Description of a pendulum impact-testing machine
5.1 Types of pendulum impact-testing machines
Three different types of test machines are covered in this document.
The construction and performance of a machine configured for Charpy testing shall be in accordance with
Annex A. Figure A.1 shows a typical example of a Charpy test machine. Important values to be verified are
listed in Table A.1. Test conditions shall be in accordance with the ISO 179 series.
The construction and performance of a machine configured for Izod testing shall be in accordance with
Annex B. Figure B.1 shows a typical example of an Izod test machine. Important values to be verified are
listed in Table B.1. Test conditions shall be in accordance with ISO 180.
The construction and performance of a machine configured for tensile impact testing shall be in accordance
with Annex C. Figure C.1 and Figure C.2 show typical examples of tensile impact-testing machines. Important
values to be verified are listed in Table C.1. Test conditions shall be in accordance with ISO 8256.
5.2 Pendulum impact testing machine components
5.2.1 Machine frame. The base of the machine and the structure supporting the pendulum.
5.2.1.1 Bearings.
5.2.1.2 Mechanism for holding and releasing the pendulum.
5.2.1.3 Base.
5.2.2 Pendulum.
5.2.2.1 Pendulum rod or compound (bifurcated) design.
5.2.2.2 Striker, with striking edge for Charpy or Izod impact tests or with striking surfaces or clamps for
tensile impact testing, according to ISO 8256, test methods A and B, respectively (see Figures C.1 and C.2 in
Annex C).
5.2.2.3 Add-on weights (optional), for increasing potential energy capacity of pendulum. There are
several pendulum designs available, and they are acceptable if they meet the requirements of this document.
5.2.3 Test specimen anvils, supports, clamps and/or holders.
5.2.3.1 Anvils and test specimen supports, for Charpy impact testing.
The Charpy test supports and anvils shall be located one on each side of the plane of swing of the pendulum.
The anvils shall be installed perpendicular to the supports and normal to the plane of swing of the pendulum.
Essentially, the specimen rests on the supports and the anvil takes the reaction from the impact on the
specimen. Recesses in the supports to accommodate flash on specimens are permitted.
5.2.3.2 Vice, for Izod impact testing.
5.2.3.3 Clamps or stops, for tensile impact testing (depending on ISO 8256, methods A and B).
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NOTE See Annex C.
5.2.3.4 Crossheads, for tensile impact testing (depending on ISO 8256, methods A and B).
NOTE See Annex C.
5.2.4 Indicating equipment for absorbed energy (e.g. scale and friction pointer or electronic readout
device).
6 Procedure for verification and inspection of a pendulum impact-testing machine
6.1 Machine design and manufacturer
There are several aspects of the design and manufacture of an impact machine that are critical to its
performance and can only be verified and documented at the time of manufacture by the manufacturer,
including the following (see Table 1);
a) centre of percussion;
b) axis of rotation;
c) pendulum plane of swing;
d) mass of frame.
Unless the ratio, m /m , of the mass of the frame to the mass of the heaviest pendulum used is at least 40,
F P,max
the frame shall be bolted to a rigid test bench.
Since many machines might not have been supplied with manufacturer’s verifications detailing the ratio of
the mass of the frame to the mass of the pendulum, bolting the machine to the test bench and levelling with
shims is strongly recommended.
Table 1 — Components of impact machine to be verified and documented only at the time of
manufacture
Parameter Unit Value
Centre of percussion mm At the centre of strike ±2,5
a
Axis of rotation of pendulum — Parallel within ±2/1 000 relative to the reference plane
Plane of swing relative to axis of rotation — 90° ± 0,1° to the axis of rotation
Mass of frame kg At least 40 times the weight of the heaviest pendulum
used or bolted to a heavy secure bench
a
The reference plane of a particular machine will vary depending on the manufacturer.
6.2 Machine frame field verification
6.2.1 General
Field verification of the machine frame shall consist of determining the items given in 6.2.2 to 6.2.12 (see
Table 4).
6.2.2 Installation
The pendulum impact-testing machine shall be installed on a sturdy bench or table in an area that is
free from vibration. If the machine is equipped with levelling adjustment screws, the adjustment screws
shall be fixed after levelling in order to maintain the frame in position and the stiffness of the mounting.
During an impact test, there shall be no visible displacement of the frame on its support. Verify that there
is no movement of either the machine or the test bench by configuring the machine with the highest energy
ISO 13802:2025(en)
capacity pendulum available on the machine. Latch the pendulum and place a level on the base. Release the
pendulum and observe the level for any movement of the bubble. Any bubble movement observed requires
that the machine be mounted in a more secure manner.
6.2.3 Levelness
Determine the levelness of the reference plane in the direction of the swing and perpendicular to the swing.
The machine shall be installed so that the reference plane is horizontal to within 2/1 000.
6.2.4 Axial play of the pendulum bearings
The endplay in the bearings of the pendulum spindle in the axial direction shall not exceed 0,25 mm.
6.2.5 Radial play of the pendulum bearings
Determine the radial play of the shaft in the pendulum bearings when a torque of 2 Nm ± 0,2 Nm is applied
in alternate directions perpendicular to the plane of swing of the pendulum. The total play in the radial
direction shall not exceed 0,05 mm.
6.2.6 Mechanism for holding and releasing the pendulum
The mechanism for releasing the pendulum from its initial position shall be visually inspected. A properly
functioning release mechanism operates freely and permits the release of the pendulum without initial
impulse, retardation or side vibration, or any other interference that would result in energy loss.
6.2.7 Free hanging position
When hanging free, the pendulum shall hang so that the striking edge is within 6,35 mm of the position
where it would just touch the reference specimen.
6.2.8 Contact between specimen and striking edge (Izod/Charpy)
For Izod and Charpy machines, the striker shall make contact over the full width of the Izod/Charpy impact
reference specimen.
One method of verifying this is as follows.
An Izod/Charpy impact reference specimen is tightly wrapped in thin paper (e.g. by means of adhesive tape),
and is placed in the specimen supports or clamp. Similarly, the striker edge is tightly wrapped in carbon
paper with the carbon side outermost (i.e. not facing the striker). From its position of equilibrium, the
pendulum is raised a few degrees, released so that it contacts the Izod/Charpy impact reference specimen,
and prevented from contacting the test piece a second time. The mark made by the carbon paper on the
paper covering the Izod/Charpy impact reference specimen should extend completely across the paper. This
test may be performed concurrently with that of checking the angle of contact between the striker and the
Izod/Charpy impact reference specimen.
6.2.9 Potential energy, E
Table 2 shows the nominal potential energy values of pendulums typically used in Charpy, Izod and tensile
impact machines. The potential energy, E, shall not differ by more than 1 % of the nominal value given in
Table 2. It shall be determined as follows.
a) Support the pendulum at an arbitrary length, L , from the axis of rotation, on a balance or dynamometer.
H
Ensure that the line from the axis of rotation to the centre of gravity of the pendulum is horizontal [see
Figure 1 a)].
b) Measure the vertical force, F , in newtons, at L and the length, L , in metres, to a precision of ±1,0 %.
H H H
ISO 13802:2025(en)
c) Calculate the horizontal moment, M , of the pendulum about the axis of rotation, in newton metres,
H
using Formula (1):
M = F L (1)
H H H
d) Measure the release angle, α [see Figure 1 b)], to a precision Δα , which corresponds to a relative
0 0
precision of 1/400th of the potential energy, E, and, if applicable, the impact angle, α , to within 0,25°.
I
Thus, for starting angles of 140°, 150°, and 160°, Δα is 0,39°, 0,54°, and 0,81°, respectively.
e) Calculate the potential energy, E, of the pendulum using Formula (2):
EM=−(cosααcos) (2)
HI 0
where
E is the potential energy of the pendulum, in joules;
M is the horizontal moment of the pendulum [see Formula (2)], in newton metres;
H
α is the release angle, in degrees;
α is the impact angle, in degrees.
Ι
NOTE 1 Most pendulum impact-testing machines use an impact angle of 0°, for which cos α = 1.
Ι
NOTE 2 In certain cases, it can be necessary to remove the pendulum from the machine to determine its moment,
M , by the method described.
H
Table 2 — Basic characteristics of Charpy, tensile and Izod impact-testing machines
Nominal potential Type of test Impact velocity Maximum permissible loss-
energy es due to friction without
test specimen
E v % of E
Ι
J m/s
0,5 Charpy 4
1,0 Charpy 2
2,0 Charpy/Tensile 2,9 (±10 %) 1
4,0 Charpy/Tensile 0,5
5,0 Charpy 0,5
7,5 Charpy/Tensile
15 Charpy/Tensile
3,8 (±10 %) 0,5
25 Charpy/Tensile
50 Charpy/Tensile
1,0 Izod 2
2,75 Izod 1
5,5 Izod 3,5 (±10 %) 0,5
11 Izod 0,5
22 Izod 0,5
NOTE See Annex E for additional information about potential energy and impact velocity.
6.2.10 Pendulum length, L
P
The pendulum length, L shall be verified and documented by the manufacturer at the time of manufacture.
P,
Under normal conditions, it should not change but it shall be verified, if repaired or replaced, as part of the
calibration procedure. The pendulum length shall be determined for each available pendulum.
Determine the pendulum length to within the precision specified (see Table 3).
ISO 13802:2025(en)
The pendulum length is verified by measuring the period of oscillation (time of swing), T , of the pendulum.
P
Raise the pendulum and release from a height that results in a swing of a maximum of 5°, on average, and
measuring the time of a complete swing in seconds. Determine the period of oscillation as the mean value of
four determinations.
Table 3 — Examples of minimum number of oscillations for determination of T
P
L T Accuracy of time Minimum number
P P
measurement of oscillations
m s s n
0,225 0,95 0,1 50
0,01 10
0,390 1,25 0,1 50
0,01 10
NOTE Hand-held stopwatches are generally considered to have an accuracy of 0,1 s. Integrated electronic timing
devices are required to give greater accuracy of time measurement.
Determine the pendulum length, L , from the period of oscillation, T , of the pendulum using Formula (3):
P P
gT
P
L = (3)
P
4π
where
T is the period of oscillation of the pendulum, in seconds;
P
g is taken as equal to 9,81 m/s , however, if the local acceleration of gravity is known or is believed
to be significantly different from 9,81 m/s , the local acceleration of gravity shall be used;
π is taken as equal to 9,87.
Therefore, in metres, L = 0,248 5 T .
P P
The value of T shall be determined to a precision of 0,5 %.
P
6.2.11 Impact length, L
Ι
The impact length, L , shall be within 1 % of the pendulum length, L , as determined from the period of
Ι P
oscillation, T , of the pendulum [see Formula (3) and Figure 1 a)].
P
6.2.12 Velocity of the pendulum at instant of impact, v
Ι
The impact velocity, v , shall have the value given in Table 2 for Charpy, Izod, and tensile impact testing,
Ι
respectively.
Determine the impact velocity using Formula (4):
vg=−2 L (cosααcos) (4)
II I 0
where
v is the impact velocity, in metres per second;
Ι
g may be taken as 9,81 m/s (to save measurement at the site of each testing machine);
L is the impact length, in metres;
Ι
α is the release angle, in degrees;
α is the impact angle, in degrees.
Ι
NOTE In most cases, the impact angle is 0°, i.e. cos α = 1.
Ι
ISO 13802:2025(en)
a) Quantities for determining the horizontal moment
b) Quantities for scale calibration and poten
...
Norme
internationale
ISO 13802
Troisième édition
Plastiques — Vérification
2025-08
des machines d'essai de choc
pendulaire — Essais de choc Charpy,
Izod et de choc-traction
Plastics — Verification of pendulum impact-testing machines —
Charpy, Izod and tensile impact-testing
Numéro de référence
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Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Instruments de mesure . 4
5 Description d'une machine d'essai de choc pendulaire . 4
5.1 Types de machines d'essai de choc pendulaire .4
5.2 Éléments constitutifs d'une machine d'essai de choc pendulaire .4
6 Mode opératoire de vérification et d'inspection d'une machine d'essai de choc
pendulaire . . 5
6.1 Conception de la machine et fabricant .5
6.2 Vérification sur site du bâti de la machine .6
6.2.1 Généralités .6
6.2.2 Installation .6
6.2.3 Planéité .6
6.2.4 Jeu axial des paliers du pendule .6
6.2.5 Jeu radial des paliers du pendule .6
6.2.6 Mécanisme destiné à maintenir et à libérer le pendule .6
6.2.7 Position de suspension libre .6
6.2.8 Contact entre l'éprouvette et l'arête du percuteur (Izod/Charpy) .6
6.2.9 Énergie potentielle, E.7
6.2.10 Longueur de pendule, L .8
P
6.2.11 Longueur d'impact, L .9
Ι
6.2.12 Vitesse du pendule au moment de l'impact, v .9
Ι
6.3 Machines d'essai Charpy .10
6.4 Machines d'essai Izod .11
6.5 Machines d'essai de choc-traction . 12
6.6 Dispositif indicateur de l'énergie . 13
6.6.1 Types d’échelles . 13
6.6.2 Vérification du dispositif indicateur analogique . 13
6.6.3 Erreur de l'énergie absorbée indiquée, W sur des dispositifs indicateurs
i,
analogiques .14
6.6.4 Vérification du dispositif indicateur numérique . .14
6.7 Pertes dues au frottement .14
6.7.1 Types de pertes .14
6.7.2 Détermination de la perte due au frottement dans l'aiguille . 15
6.7.3 Détermination des pertes dues à la résistance de l'air et au frottement dans les
paliers du pendule . 15
6.7.4 Calcul de la perte totale d'énergie due au frottement . 15
6.7.5 Pertes maximales admissibles dues au frottement . 15
7 Fréquence de vérification . 17
8 Rapport de vérification . . 17
Annexe A (normative) Exigences de conception des machines Charpy . 19
Annexe B (normative) Exigences de conception des machines Izod .22
Annexe C (normative) Exigences de conception des machines de choc-traction .25
Annexe D (informative) Rapport de la masse du bâti à la masse du pendule .30
Annexe E (informative) Décélération du pendule pendant le choc .33
iii
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 brevet 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 brevet.
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 61, Plastiques, sous-comité SC 2,
Comportement mécanique, en collaboration avec le comité technique CEN/TC 249, Plastiques, du Comité
européen de normalisation (CEN), conformément à l’Accord de coopération technique entre l’ISO et le CEN
(Accord de Vienne).
Cette troisième édition annule et remplace la deuxième édition (ISO 13802:2015), qui a fait l’objet d’une
révision technique.
Les principales modifications sont les suivantes:
— suppression de 3.6 (longueur de gravité), 3.7 (rayon de giration) et 3.19 (éprouvette de référence pour les
essais de choc Charpy de demi-hauteur) et renumérotation de l’Article 3 en conséquence;
— correction de l'unité de mesure et de l'exigence au 6.2.4;
— mise à jour des critères d'acceptation au 6.6.3;
— mise à jour des références dans la Note 2 de l’Article 7;
— correction de la valeur D dans le Tableau A.1 afin de l’aligner avec la valeur indiquée dans le Tableau 4;
— correction de la valeur p dans le Tableau B.1 afin de l’aligner avec la valeur indiquée dans le Tableau 4;
— correction des Formules (D.4) et (D.5) dans l’Annexe D.
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.
iv
Introduction
Toute machine d'essai de choc pendulaire ayant été contrôlée conformément au présent document et dont
l'évaluation a été satisfaisante, est considérée comme apte à être utilisée pour soumettre à des essais de
choc des éprouvettes non entaillées et des éprouvettes entaillées de différents types.
La vérification de certaines propriétés géométriques est difficile à réaliser une fois que l'appareil est
assemblé. Il est donc supposé que la vérification de ces propriétés incombe au fabricant et que ce dernier
doit fournir des plans de référence concernant l'appareil de façon à permettre une vérification convenable
conformément au présent document.
v
Norme internationale ISO 13802:2025(fr)
Plastiques — Vérification des machines d'essai de choc
pendulaire — Essais de choc Charpy, Izod et de choc-traction
1 Domaine d'application
Le présent document spécifie la fréquence et les méthodes permettant la vérification des machines d'essai
de choc pendulaire utilisées lors des essais de choc Charpy, des essais de choc Izod et des essais de choc-
traction décrits dans l’ISO 179-1, l’ISO 180 et l’ISO 8256, respectivement. La vérification des machines
d’essai de choc instrumentées est couverte dans la mesure où les propriétés géométriques et physiques des
machines instrumentées sont identiques aux machines non instrumentées. La vérification force/travail des
machines instrumentées n’est pas couverte dans le présent document.
Le présent document s'applique aux machines d'essai de choc pendulaire de différentes capacités et/ou
conceptions, dont les propriétés géométriques et physiques sont spécifiées dans l'Article 5.
Les méthodes spécifiées permettent d'effectuer une vérification des propriétés physiques et géométriques
des différentes parties de la machine d'essai.
Ces méthodes sont destinées à être utilisées lorsque la machine est en cours d'installation, qu'elle a été
réparée, déplacée ou qu'elle est soumise à des contrôles périodiques.
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 179-1, Plastiques — Détermination de la résistance au choc Charpy — Partie 1: Essai de choc non instrumenté
ISO 179-2, Plastiques — Détermination des caractéristiques au choc Charpy — Partie 2: Essai de choc
instrumenté
ISO 180, Plastiques — Détermination de la résistance au choc Izod
ISO 8256:2023, Plastiques — Détermination de la résistance au choc-traction
3 Termes et définitions
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
vérification
preuve, obtenue sur la base d'étalons ou de matériaux de référence, que l'étalonnage (3.2) de l'instrument est
acceptable
3.2
étalonnage
ensemble des opérations permettant d'établir, dans des conditions spécifiées, les rapports existant entre les
valeurs indiquées par un instrument de mesure ou un système de mesurage et les valeurs correspondant
aux étalons appropriés ou à des valeurs connues dérivant des étalons
3.3
période d'oscillation du pendule
Τ
P
période d'une oscillation simple complète du pendule lorsqu'il oscille en décrivant un angle d'oscillation
inférieur à 5°, en moyenne, de part et d'autre de la verticale
Note 1 à l'article: Elle est exprimée en secondes (s).
3.4
centre de percussion
point sur le pendule auquel un choc perpendiculaire porté dans le plan d'oscillation ne provoque aucune
force de réaction au niveau de l'axe de rotation du pendule
3.5
longueur de pendule
L
P
distance entre l'axe de rotation du pendule et le centre de percussion (3.4) et il s'agit de la distance entre l’axe
de rotation auquel la masse du pendule devrait être concentrée pour donner la même période d'oscillation,
Τ , que le pendule réel
P
Note 1 à l'article: Elle est exprimée en mètres (m).
3.6
longueur d'impact
L
Ι
distance entre l'axe de rotation du pendule et le point d'impact sur l'arête du percuteur au centre de la face
de l'éprouvette
Note 1 à l'article: Elle est exprimée en mètres (m).
3.7
angle de libération
α
angle à partir duquel on libère le pendule, défini par rapport à la verticale
Note 1 à l'article: L'éprouvette est habituellement percutée au point le plus bas de l'oscillation du pendule (α = 0°).
Dans ce cas, l'angle de libération correspond également à l'angle de chute [voir la Figure 1 b)].
Note 2 à l'article: Il est exprimé en degrés (°).
3.8
vitesse à l'impact
v
Ι
vitesse du pendule au moment du choc
Note 1 à l'article: Elle est exprimée en mètres par seconde (m/s).
3.9
énergie potentielle
E
énergie du pendule en position de départ par rapport à sa position au moment du choc
Note 1 à l'article: Elle est exprimée en joules (J).
3.10
énergie de choc
W
énergie nécessaire pour déformer, rompre et projeter l'éprouvette
Note 1 à l'article: Elle est exprimée en joules (J).
3.11
bâti
partie de la machine portant les paliers du pendule, les supports, le dispositif de serrage et/ou les brides de
fixation, les appareils de mesure et le mécanisme destiné à maintenir et à libérer le pendule
Note 1 à l'article: La masse du bâti, m , est exprimée en kilogrammes (kg).
F
3.12
base
partie du châssis de la machine située en dessous du plan horizontal des supports
3.13
enclume
partie de la machine servant à positionner correctement l'éprouvette pour l'essai de choc, par rapport au
percuteur et aux supports de l'éprouvette et qui soutient l'éprouvette sous la force de la percussion
3.14
support d'éprouvette
partie de la machine servant à positionner correctement l'éprouvette pour l'essai de choc, par rapport au
centre de percussion du pendule, au percuteur et aux enclumes (3.13)
3.15
percuteur
partie du pendule qui entre en contact avec l'éprouvette
3.16
période d'oscillation du bâti
T
F
période de la vibration librement amortie et horizontale du bâti et qui caractérise l'oscillation du bâti par
rapport à la rigidité du montage (résilient)
Note 1 à l'article: Un banc d'essai et/ou sa fondation (pouvant inclure le matériau d'amortissement, par exemple) sont
des exemples de montage. Voir l’Annexe D.
Note 2 à l'article: Elle est exprimée en secondes (s).
3.17
masse du pendule
m
P,max
masse du plus lourd pendule utilisé
Note 1 à l'article: Elle est exprimée en kilogrammes (kg).
3.18
éprouvette de référence pour les essais de choc Izod/Charpy
éprouvette en acier inoxydable de (80 ± 0,05) mm de longueur et de section rectangulaire, de (10 ± 0,02) mm
de hauteur et de (10 ± 0,02) mm de largeur
3.19
éprouvette de référence pour les essais de choc-traction
éprouvette en acier inoxydable de (80 ± 0,05) mm de longueur et de section rectangulaire, de (10 ± 0,02) mm
de hauteur et de (4 ± 0,02) mm de largeur
4 Instruments de mesure
Les méthodes de vérification spécifiées dans le présent document nécessitent l'utilisation de règles de
précision, pieds à coulisse à vernier, équerres, niveaux et dynamomètres, capteurs de force ou échelles de
contrôle et chronomètres, pour contrôler que les propriétés géométriques et physiques des éléments de la
machine d'essai sont conformes aux exigences données dans le présent document.
Ces instruments de mesure doivent être suffisamment exacts pour permettre de mesurer les paramètres à
l'intérieur des limites de tolérance indiquées dans l'Article 6 (voir le Tableau 4).
5 Description d'une machine d'essai de choc pendulaire
5.1 Types de machines d'essai de choc pendulaire
Trois types de machines d'essai différents sont couverts par le présent document.
La construction et les performances d'une machine configurée pour des essais Charpy doivent être
conformes à l’Annexe A. La Figure A.1 représente un exemple type de machine d'essai Charpy. Le Tableau A.1
énumère les valeurs essentielles à vérifier. Les conditions d'essai figurent dans la série ISO 179.
La construction et les performances d'une machine configurée pour des essais Izod doivent être conformes
à l’Annexe B. La Figure B.1 représente un exemple type de machine d'essai Izod. Le Tableau B.1 énumère les
valeurs essentielles à vérifier. Les conditions d'essai figurent dans l'ISO 180.
La construction et les performances d'une machine configurée pour des essais de choc-traction doivent être
conformes à l’Annexe C. La Figure C.1 et la Figure C.2 représentent des exemples types de machines d'essai
de choc-traction. Le Tableau C.1 énumère les valeurs essentielles à vérifier. Les conditions d'essai figurent
dans l'ISO 8256.
5.2 Éléments constitutifs d'une machine d'essai de choc pendulaire
5.2.1 Bâti de la machine. La base de la machine et la structure de support du pendule.
5.2.1.1 Paliers.
5.2.1.2 Mécanisme destiné à maintenir et à libérer le pendule.
5.2.1.3 Base.
5.2.2 Pendule.
5.2.2.1 Bras du pendule ou modèle (bifurqué) de la composition.
5.2.2.2 Percuteur, comportant une arête dans le cas des essais de choc Charpy ou Izod ou des surfaces
de percussion ou des brides de fixation dans le cas des essais de choc-traction, conformément à l’ISO 8256,
méthodes d’essai A et B, respectivement (voir les Figures C.1 et C.2 dans l’Annexe C).
5.2.2.3 Poids supplémentaires (facultatifs), pour augmenter la capacité énergétique potentielle du
pendule. Plusieurs modèles de pendules sont acceptables s'ils satisfont aux exigences du présent document.
5.2.3 Enclumes, supports, brides de fixation et/ou portes-éprouvettes.
5.2.3.1 Enclumes et supports d'éprouvette, dans le cas des essais de choc Charpy.
Les supports d'éprouvette Charpy et les enclumes doivent être situés sur chaque côté du plan d'oscillation du
pendule. Les enclumes doivent être installées de façon perpendiculaire aux supports et au plan d'oscillation
du pendule. L'éprouvette repose essentiellement sur les supports et l'enclume absorbe la réaction du choc
exercé sur l'éprouvette. Les cavités dans les supports sont autorisées pour recevoir les éclairs sur les
éprouvettes.
5.2.3.2 Dispositif de serrage, dans le cas des essais de choc Izod.
5.2.3.3 Brides de fixation ou butées, dans le cas des essais de choc-traction (selon l'ISO 8256,
méthodes A et B).
NOTE Voir l’Annexe C.
5.2.3.4 Mors de traction, dans le cas des essais de choc-traction (selon l'ISO 8256, méthodes A et B).
NOTE Voir l’Annexe C.
5.2.4 Dispositif indicateur de l'énergie absorbée (par exemple échelle avec aiguille à frottement ou
dispositif indicateur électronique).
6 Mode opératoire de vérification et d'inspection d'une machine d'essai de choc
pendulaire
6.1 Conception de la machine et fabricant
Plusieurs aspects de la conception et de la fabrication d'une machine de choc sont essentiels pour ses
performances et ne peuvent être vérifiés et documentés qu'au moment de la fabrication par le fabricant, y
compris les suivants (voir le Tableau 1):
a) centre de percussion;
b) axe de rotation;
c) plan d'oscillation du pendule;
d) masse du bâti.
À moins que le rapport, m /m , de la masse du bâti et à la masse du plus lourd pendule utilisé soit d'au
F P,max
moins 40, le bâti doit être boulonné sur un banc d'essai rigide.
Étant donné que de nombreuses machines peuvent ne pas avoir été fournies avec les vérifications du
fabricant détaillant le rapport de la masse du bâti à la masse du pendule, il est fortement recommandé de
boulonner la machine au banc d'essai et de la mettre à niveau avec des cales.
Tableau 1 — Éléments constitutifs d'une machine de choc à vérifier et documenter uniquement au
moment de la fabrication
Paramètre Unité Valeur
Centre de percussion mm Au centre de percussion ±2,5
a
Axe de rotation du pendule — Parallèle au plan de référence au ±2/1 000 près
Plan d'oscillation par rapport à l'axe de rotation — (90 ± 0,1)° à l'axe de rotation
Masse du bâti kg Au moins 40 fois le poids du pendule le plus lourd
utilisé ou boulonné à un banc lourd
a
Le plan de référence d'une machine spécifique variera en fonction du fabricant.
6.2 Vérification sur site du bâti de la machine
6.2.1 Généralités
La vérification sur site du bâti de la machine doit consister en la détermination des éléments donnés en 6.2.2
à 6.2.12 (voir le Tableau 4).
6.2.2 Installation
La machine d'essai de choc pendulaire doit être installée sur un banc ou une table robuste dans une zone
exempte de vibrations. Si la machine est équipée de vis de réglage du niveau, les vis de réglage doivent être
fixées après la mise à niveau afin de maintenir le bâti en position et la rigidité du montage. Pendant un
essai de choc, il ne doit pas y avoir de déplacement visible du bâti sur son support. Vérifier qu'il n'y a pas de
mouvement de la machine ou du banc d'essai en configurant la machine avec le pendule ayant la capacité
énergétique la plus élevée disponible sur la machine. Verrouiller le pendule et placer un niveau sur la base.
Libérer le pendule et observer le niveau pour détecter tout mouvement de la bulle. Tout mouvement de la
bulle observé exige de monter la machine d'une manière plus sûre.
6.2.3 Planéité
Déterminer la planéité du plan de référence dans la direction de l'oscillation et perpendiculairement à
l'oscillation. La machine doit être installée de sorte que le plan de référence soit horizontal au 2/1 000 près.
6.2.4 Jeu axial des paliers du pendule
Le jeu axial dans les paliers de la tige du pendule dans la direction axiale ne doit pas dépasser 0,25 mm.
6.2.5 Jeu radial des paliers du pendule
Déterminer le jeu radial de l'arbre dans les paliers du pendule lorsqu'un couple de 2 Nm ± 0,2 Nm est appliqué
dans des directions alternées perpendiculaires au plan d'oscillation du pendule. Le jeu total dans la direction
radiale ne doit pas dépasser 0,05 mm.
6.2.6 Mécanisme destiné à maintenir et à libérer le pendule
Le mécanisme destiné à libérer le pendule de sa position initiale doit être soumis à un examen visuel. Un
mécanisme de libération qui fonctionne correctement fonctionne librement et permet de libérer le pendule
sans impulsion initiale, retard ou vibration latérale ou toute autre interférence qui entraînerait une perte
d'énergie.
6.2.7 Position de suspension libre
Lorsque le pendule est en suspension libre, il doit être suspendu de sorte que l'arête du percuteur se trouve
dans les 6,35 mm de la position où il devrait simplement percuter l'éprouvette de référence.
6.2.8 Contact entre l'éprouvette et l'arête du percuteur (Izod/Charpy)
Dans le cas des essais de choc Izod et Charpy, le percuteur doit être en contact sur toute la largeur de
l'éprouvette de référence pour les essais de choc Izod/Charpy.
Une méthode de vérification est la suivante.
Envelopper une éprouvette de référence pour les essais de choc Izod/Charpy serrée dans une feuille de
papier (en utilisant par exemple du ruban adhésif) et la placer sur les supports ou sur la bride de fixation.
Envelopper de la même manière l'arête du percuteur dans du papier carbone, la partie carbone la plus à
l'extérieur (pas contre l'arête). Remonter le pendule de quelques degrés par rapport à sa position d'équilibre
puis le relâcher de manière qu'il vienne percuter l'éprouvette de référence pour les essais de choc Izod/
Charpy, mais une seule fois. Il convient que la marque laissée par le papier carbone sur le papier couvrant
l'éprouvette de référence pour les essais de choc Izod/Charpy s'étende complètement sur le papier. Cet essai
peut être réalisé en même temps que la vérification de l'angle de contact entre le percuteur et l'éprouvette de
référence pour les essais de choc Izod/Charpy.
6.2.9 Énergie potentielle, E
Le Tableau 2 montre les valeurs d'énergie potentielle nominale des pendules généralement utilisés dans les
machines Charpy, Izod et de choc-traction. L'énergie potentielle, E, ne doit pas différer de plus de ±1 % de la
valeur nominale indiquée dans le Tableau 2. Elle doit être déterminée comme suit:
a) Soutenir le pendule à une longueur arbitraire, L , à partir de l'axe de rotation, sur une balance ou un
H
dynamomètre. S'assurer que la ligne à travers l'axe de rotation qui rejoint le centre de gravité du pendule
est horizontale [voir la Figure 1 a)].
b) Mesurer la force verticale, F , en newtons, à L et la longueur, L , en mètres, avec une précision
H H H
de ±1,0 %.
c) Calculer le moment horizontal, M , du pendule, en newtons mètres, autour de l'axe de rotation, à l'aide
H
de la Formule (1):
M = F L (1)
H H H
d) Mesurer l'angle de libération, α [voir la Figure 1 b)], avec une précision Δα qui correspond à une
0 0
précision relative de 1/400 de l'énergie potentielle, E, et, s'il y a lieu, l'angle au moment du choc, α , à
I
0,25° près. Ainsi, pour des angles de départ de 140°, 150° et 160°, Δα prend respectivement les valeurs
de 0,39°, 0,54° et 0,81°.
e) Calculer l'énergie potentielle, E, du pendule à l'aide de la Formule (2):
EM=−(cosααcos) (2)
HI 0
où
E est l'énergie potentielle du pendule, en joules;
M est le moment horizontal du pendule, en newtons mètres [voir la Formule (2)], en newtons mètres;
H
α est l'angle de libération, en degrés;
α est l'angle au moment du choc, en degrés.
Ι
NOTE 1 La plupart des machines d'essai de choc pendulaire utilisent un angle au moment du choc de 0° pour lequel
cos α = 1.
Ι
NOTE 2 Dans certains cas, il peut s'avérer nécessaire de retirer le pendule de la machine pour déterminer son
moment, M , selon la méthode décrite.
H
Tableau 2 — Caractéristiques de base des machines d'essai de choc Charpy, de choc-traction et de
choc Izod
Énergie potentielle Type d'essai Vitesse à l'impact Pertes maximales admis-
nominale sibles dues au frottement
sans éprouvette
E v % de E
Ι
J m/s
0,5 Charpy 4
1,0 Charpy 2
2,0 Charpy/traction 2,9 (±10 %) 1
4,0 Charpy/traction 0,5
5,0 Charpy 0,5
7,5 Charpy/traction
15 Charpy/traction
3,8 (±10 %) 0,5
25 Charpy/traction
50 Charpy/traction
1,0 Izod 2
2,75 Izod 1
5,5 Izod 3,5 (±10 %) 0,5
11 Izod 0,5
22 Izod 0,5
NOTE Pour plus d'informations sur l'énergie potentielle et la vitesse à l'impact, voir l'Annexe E.
6.2.10 Longueur de pendule, L
P
La longueur de pendule, L doit être vérifiée et documentée par le fabricant au moment de la fabrication. En
P,
conditions normales, il convient de ne pas la modifier, mais elle doit être vérifiée en cas de réparation ou de
remplacement dans le cadre du mode opératoire d'étalonnage. La longueur de pendule doit être déterminée
pour chaque pendule disponible.
Déterminer la longueur de pendule avec la précision spécifiée (voir le Tableau 3).
La longueur de pendule est vérifiée en mesurant la période d'oscillation (durée d'oscillation), T , du pendule.
P
Remonter le pendule et le libérer d'une hauteur qui entraîne une oscillation de 5° au maximum, en moyenne,
et mesurer la durée d'une oscillation complète en secondes. Déterminer la période d'oscillation comme la
moyenne de quatre déterminations.
Tableau 3 — Exemples du nombre minimal d'oscillations pour la détermination de T
P
L T Exactitude du Nombre minimal
P P
mesurage d'oscillations
du temps
m s s n
0,225 0,95 0,1 50
0,01 10
0,390 1,25 0,1 50
0,01 10
NOTE Il est généralement considéré que les chronomètres manuels fournissent des mesures avec une exactitude
de 0,1 s. Des chronomètres électroniques intégrés sont nécessaires pour obtenir une exactitude plus importante du
mesurage du temps.
Déterminer la longueur de pendule, L , à partir de la période d'oscillation, T , du pendule à l'aide de la
P P
Formule (3):
gT
P
L = (3)
P
4π
où
T est la période d'oscillation du pendule, en secondes;
P
g est prise égale à 9,81 m/s , toutefois, si l'accélération locale de la gravité est connue ou estimée
significativement différente de 9,81 m/s , l'accélération locale de la gravité doit être utilisée;
π est prise égale à 9,87.
Par conséquent, en mètres, L = 0,248 5 T .
P P
La valeur de T doit être déterminée avec une précision de 0,5 %.
P
6.2.11 Longueur d'impact, L
Ι
La longueur d'impact, L , doit correspondre à 1 % près à la longueur de pendule, L , telle que déterminée à
Ι P
partir de la période d'oscillation, T , du pendule [voir la Formule (3) et la Figure 1 a)].
P
6.2.12 Vitesse du pendule au moment de l'impact, v
Ι
La vitesse à l'impact requise, v , doit avoir la valeur indiquée dans le Tableau 2, respectivement pour les
Ι
essais de choc Charpy, de choc Izod et de choc-traction.
Déterminer la vitesse à l'impact à l'aide de la Formule (4):
vg=−2 L ()coscααos (4)
II I 0
où
v est la vitesse à l'impact, en mètres par seconde;
Ι
g peut être prise égale à 9,81 m/s (pour sauvegarder le mesurage au niveau du site de chaque
machine d'essai);
L est la longueur d'impact, en mètres;
Ι
α est l'angle de libération, en degrés;
α est l'angle au moment du choc, en degrés.
Ι
NOTE Dans la plupart des cas, l'angle au moment du choc est de 0°, c'est-à-dire cos α = 1.
Ι
a) Caractéristiques nécessaires pour déterminer le moment horizontal
b) Caractéristiques nécessaires pour l'étalonnage de l'échelle et le calcul de l'énergie potentielle
Légende
1 axe de rotation
2 force verticale, F
H
3 centre de percussion
4 angle d'élévation, α
R
5 angle de libération, α
6 longueur arbitraire à partir de l'axe de rotation, à laquelle le pendule est soutenu sur une balance ou un
dynamomètre, L
H
Figure 1 — Caractéristiques requises pour la vérification de l'énergie
6.3 Machines d'essai Charpy
L'inspection et la vérification des machines Charpy (voir la Figure A.1 et le Tableau A.1) doivent consister en
les éléments suivants.
a) Position des enclumes par rapport à l'arête du percuteur.
Il convient que l'espace entre les enclumes et le percuteur, ou toute autre partie adjacente du pendule
passant entre les enclumes, soit suffisant pour que l'éprouvette une fois brisée puisse librement se
dégager de la machine avec le moins d'entraves possible afin d'empêcher l'éprouvette de rebondir contre
le pendule. Si une butée est utilisée pour positionner l'éprouvette dans les enclumes, il convient que
celle-ci n'entrave pas le mouvement de l'éprouvette pendant l'essai.
b) Contact entre le percuteur Charpy et l'éprouvette.
c) Angle entre la ligne de contact du percuteur et l'axe horizontal de l'éprouvette de référence pour les
essais de choc Izod/Charpy (voir la Figure A.1).
d) Angle du percuteur, θ .
e) Rayon de l'arête du percuteur, R .
f) Parallélisme (orientation) des supports, p .
g) Rayon des enclumes, R .
h) Angle de dégagement des enclumes, θ .
i) Angle d'inclinaison des enclumes, θ .
j) Angle entre les surfaces des supports et des enclumes, θ .
k) Portée entre les supports.
NOTE 1 La portée entre les supports varie selon le type d'éprouvette.
l) Emplacement de l'entaille.
Le dispositif qui permet de centrer l’éprouvette, le cas échéant, doit permettre d’ajuster le plan de symétrie
de l’entaille au centre de l’espace qui sépare les supports d’éprouvette, à ±0,5 mm près.
NOTE 2 L’Annexe F donne la représentation d’un type de calibre utilisable pour contrôler la distance entre les
supports et leur alignement par rapport à l’arête du percuteur.
6.4 Machines d'essai Izod
L'inspection et la vérification des machines Izod (voir la Figure B.1 et le Tableau B.1) doivent consister en les
éléments suivants.
a) Ligne de contact du percuteur
b) Arête du percuteur du pendule pour les machines d'essai Izod. Le percuteur ou le mouton doit être
conforme à toutes les exigences énumérées ci-dessous.
1) Rayon, R . L'arête du percuteur ou du mouton doit avoir une surface cylindrique avec son axe
horizontal et perpendiculaire au plan de mouvement du pendule.
2) Angle par rapport à l'axe longitudinal de l'éprouvette de référence pour les essais de choc Izod/
Charpy, θ . Lorsqu'elle est en contact avec l'éprouvette de référence pour les essais de choc Izod/
Charpy, l'arête du percuteur doit être centrée et s'étendre au-delà des deux côtés de l'éprouvette de
référence Izod/Charpy.
3) Parallélisme, p , par rapport au côté de l'éprouvette de référence pour les essais de choc Izod/
Charpy (sur toute la largeur).
c) Dispositif de serrage (blocs de serrage et support) conçu pour maintenir l'éprouvette dans les machines
Izod (voir la Figure B.1), il doit être conforme à toutes les exigences énumérées ci-dessous.
1) Parallélisme des côtés du dispositif de serrage en direction horizontale et verticale. Avec une
éprouvette de référence pour les essais de choc Izod/Charpy fixée en position, les côtés du dispositif
de serrage doivent être parallèles en direction horizontale et verticale, p .
2) Horizontalité de la surface supérieure du dispositif de serrage par rapport au plan de référence, p .
3) Angle entre les côtés du bloc support/bloc de serrage et la surface supérieure du dispositif de
serrage, θ .
Utiliser une règle de précision et une torche portative pour contrôler la présence éventuelle d'usure.
Toute indication de lumière entre la règle de précision et le bloc support indique la présence d'usure et
la nécessité de le remplacer.
4) Rayon du bloc support. Vérifier le bord supérieur du support de part et d’autre duquel se produit la
flexion, R .
5) Emplacement de l'arête du percuteur au-dessus de la surface supérieure du support, D .
d) Emplacement de l'éprouvette et du percuteur
Lorsqu'une éprouvette de référence est placée dans le dispositif de serrage et fixée de façon à être
attachée rigidement au bâti, les exigences suivantes doivent être satisfaites:
1) la surface supérieure du bloc support doit être parallèle au plan de référence de la machine, au
3/1 000 près;
2) l’axe longitudinal de l’éprouvette doit être perpendiculaire à la surface supérieure du bloc support,
à ±0,5° près;
3) l’entaille, qui doit être en face du percuteur, doit être perpendiculaire au plan d’oscillation du
pendule, et le plan de symétrie de l’entaille doit coïncider avec la surface supérieure du bloc support,
à ±0,1 mm près;
4) lorsqu’elle est en contact avec l’éprouvette, l’arête du percuteur, qui doit avoir une largeur suffisante
pour dépasser des deux côtés de l’éprouvette, doit être perpendiculaire à l’axe longitudinal de
l’éprouvette, à ±2° près, et parallèle au côté de l’éprouvette, à 0,025 mm (= 0,36°) près sur toute la
largeur de l’éprouvette.
Lorsqu’une éprouvette est en place, les côtés du dispositif de serrage doivent être parallèles dans les sens
horizontal et vertical, au 4/1 000 près.
6.5 Machines d'essai de choc-traction
L'inspection et la vérification des machines de choc-traction (voir la Figure C.1 et la Figure C.2 et le
Tableau C.1) doivent consister en les éléments suivants.
a) Les brides de fixation de l'éprouvette pour les machines d'essai de choc-traction doivent être conformes
aux éléments suivants
1) Méthode A
Les surfaces des brides de fixation de l'éprouvette doivent être situées dans le même plan.
Les brides de fixation de l'éprouvette doivent être parallèles à l'axe de rotation du pendule.
Lorsqu'on utilise une éprouvette de référence pour les essais de choc-traction, les centres des surfaces de
contact des mors de traction et du percuteur doivent se situer dans un plan horizontal à 2° près et dans le
plan d'oscillation du pendule à ±0,5 mm près.
2) Méthode B
Une fois fixée en position, l'éprouvette de référence pour les essais de choc-traction doit se situer dans le
plan d'oscillation du pendule à ±0,5 mm près de telle sorte que son axe longitudinal soit parallèle au plan
d'oscillation du pendule au 4/1 000 près.
Les surfaces de contact du mors de traction, monté sur une éprouvette de référence rectangulaire, doivent
être situées dans le même plan, parallèlement à l'axe de rotation du pendule au 5/1 000 près.
b) Brides de fixation utilisées lors des essais de choc-traction
En ce qui concerne les éprouvettes des types 1, 2, 3 et 4 (voir l'ISO 8256:2023, Tableau 2 et Figure 1), les
surfaces entre lesquelles l'éprouvette est serrée doivent empêcher le glissement lorsque le coup est donné.
Cela s'applique également aux mâchoires du dispositif de serrage attaché au bâti ou au percuteur ainsi qu'aux
mors de traction. La conception des brides de fixation doit être telle à ne contribuer à aucune défaillance de
l'éprouvette.
Les mâchoires de la bride de fixation peuvent comporter des striures, la taille des stries devant être choisie,
selon l'expérience, de manière à être compatible avec la dureté et la ténacité du matériau constitutif de
l'éprouvette, ainsi qu'avec son épaisseur. Les bords des mâchoires striées à proximité immédiate de la zone
d'essai doivent présenter un rayon tel qu'ils coupent les bords des premières stries.
En ce qui concerne les éprouvettes de type 5 (voir l'ISO 8256:2023, Tableau 2 et Figure 1), maintenues
uniquement par emboîtage, il est nécessaire d'utiliser une paire de mâchoires entaillées de différentes
hauteurs. La paire sélectionnée pour l'essai doit avoir une hauteur supérieure à l'épaisseur de l'éprouvette
mais inférieure à 120 % de cette même épaisseur.
c) Alignement
Après le serrage en position, l'éprouvette doit se situer dans le plan d'oscillation du pendule, à ±0,5 mm près.
d) Masse du mors de traction
La masse du mors de traction à utiliser est fonction de l'énergie du pendule employé lors de l'essai. Vérifier,
par pesée, que la masse
...
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