ISO 22068:2012

Sintered-metal injection-moulded materials — Specifications

ISO 22068:2012 specifies the requirements for the chemical composition and the mechanical and physical properties of sintered metal injection-moulded materials. It is intended to provide design and materials engineers with necessary information for specifying materials in components manufactured by means of the Metal Injection Moulding (MIM) process only. It does not apply to structural parts manufactured by other powder metallurgy routes, such as press-and-sinter or powder-forging technologies.

Matériaux métalliques frittés pour moulage par injection — Spécifications

L'ISO 22068:2012 spécifie les exigences relatives à la composition chimique et aux propriétés physiques et mécaniques des matériaux métalliques frittés moulés par injection. Elle a pour but de fournir aux ingénieurs spécialisés dans la conception et les matériaux, les informations nécessaires pour spécifier les matériaux constitutifs de composants fabriqués par le procédé de moulage par injection métallique (MIM) uniquement. Elle ne s'applique pas aux pièces structurelles fabriquées par d'autres procédés de la métallurgie des poudres, telles que les technologies du forgeage de poudre ou de la compression-frittage.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 14-Jun-2012
• ICS: 77.160 - Powder metallurgy
• Technical Committee: ISO/TC 119/SC 5 - Specifications for powder metallurgical materials (excluding hardmetals)
• Drafting Committee: ISO/TC 119/SC 5 - Specifications for powder metallurgical materials (excluding hardmetals)
• Current Stage: 9093 - International Standard confirmed
• Completion Date: 25-Jul-2023

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 22068
First edition
2012-07-01

Sintered-metal injection-moulded
materials — Specifications
Matériaux métalliques frittés pour moulage par injection —
Spécifications




Reference number
ISO 22068:2012(E)
©
ISO 2012

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ISO 22068:2012(E)

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Published in Switzerland

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ISO 22068:2012(E)
Contents Page
Foreword . iv
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 2
4 Test methods for normative properties . 2
4.1 General . 2
4.2 Chemical composition . 2
4.3 Density . 2
4.4 Tensile strength . 2
4.5 Tensile yield strength. 3
4.6 Elongation . 3
4.7 Magnetic properties . 3
5 Other test methods . 3
5.1 Hardness . 3
5.2 Corrosion resistance . 3
5.2.1 Sulfuric acid test . 3
5.2.2 Copper sulfate test . 3
5.2.3 Boiling water test . 3
5.2.4 Salt spray test . 3
6 Information and explanatory notes . 4
6.1 Minimum value concept . 4
6.2 Minimum mechanical property values . 4
6.3 Proof testing . 4
6.4 Chemical composition . 4
6.5 Density and residual porosity . 4
6.6 Heat treatment . 4
7 Designation of materials . 5
7.1 Designation system . 5
7.2 Description block . 5
7.3 Identity block . 5
7.4 Individual item block . 5
8 Material specifications . 6
Bibliography . 11

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ISO 22068:2012(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the
International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 22068 was prepared by Technical Committee ISO/TC 119, Powder metallurgy, Subcommittee SC 5,
Specifications for powder metallurgical materials (excluding hardmetals).

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INTERNATIONAL STANDARD ISO 22068:2012(E)

Sintered-metal injection-moulded materials — Specifications
1 Scope
This International Standard specifies the requirements for the chemical composition and the mechanical and
physical properties of sintered-metal injection-moulded materials.
It is intended to provide design and materials engineers with necessary information for specifying materials in
components manufactured by means of the Metal Injection Moulding (MIM) process only.
It does not apply to structural parts manufactured by other powder metallurgy routes, such as press-and-sinter
or powder-forging technologies.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application 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 2740, Sintered materials, excluding hardmetals — Tensile test pieces
ISO 3369, Impermeable sintered metal materials and hardmetals — Determination of density
ISO 4498, Sintered metal materials, excluding hardmetals — Determination of apparent hardness and micro-
hardness
ISO 6507-1, Metallic materials — Vickers hardness test — Part 1: Test method
ISO 6508-1, Metallic materials — Rockwell hardness test — Part 1: Test method (scales, A, B, C, E, F, G, H,
K, N, T)
ISO 6892-1, Metallic materials — Tensile testing — Part 1: Method of test at room temperature
ISO 9227, Corrosion tests in artificial atmospheres — Salt spray tests
IEC 60404-4, Magnetic materials — Part 4: Methods of measurement of d.c. magnetic properties of
magnetically soft materials
ASTM D2638, Standard Test Method for Real Density of Calcined Petroleum Coke by Helium Pycnometer
ASTM D4892, Standard Test Method for Density of Solid Pitch (Helium Pycnometer Method)
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ISO 22068:2012(E)
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
3.1
tensile strength
R

m
ability of a test specimen to resist fracture when a pulling force is applied in a direction parallel to its
longitudinal axis, expressed in MPa
3.2
tensile yield strength
R
p0,2
load at which the material exhibits a 0,2 % offset from proportionality on a stress-strain curve in tension,
divided by the original cross-sectional area, expressed in MPa
3.3
elongation
A
25
plastic elongation, expressed as a percentage of the original gauge length of the specimen
NOTE The elastic strain at the 0,2 % yield strength must be subtracted from the total elongation to give the plastic
elongation.
3.4
density
3
mass per unit volume of the material, expressed in g/cm
3.5
hardness
resistance of a PM material to indentation, tested under specified conditions
4 Test methods for normative properties
4.1 General
The following test methods shall be used to determine the normative properties given in Tables 1 to 6.
4.2 Chemical composition
Whenever possible, and always in cases of dispute, the methods of chemical analysis shall be those specified
in the relevant International Standards. If no International Standard is available, the method may be agreed
upon and specified at the time of enquiry and order.
4.3 Density
The density shall be determined in accordance with ISO 3369 or by gas pycnometer measurement in
accordance with ASTM D2638 or ASTM D4892 as stipulated at the time of enquiry and order.
4.4 Tensile strength
The ultimate tensile strength shall be determined in accordance with ISO 2740 and ISO 6892-1.
2 © ISO 2012 – All rights reserved

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ISO 22068:2012(E)
4.5 Tensile yield strength
The tensile yield strength shall be determined in accordance with ISO 2740 and ISO 6892-1.
4.6 Elongation
The elongation shall be determined in accordance with ISO 2740 and ISO 6892-1.
4.7 Magnetic properties
The maximum permeability and magnetic induction at an applied field of 1 990 A/m (25 Oe) shall be
determined in accordance with IEC 60404-4.
5 Other test methods
5.1 Hardness
The hardness shall be determined in accordance with ISO 4498, ISO 6507-1 and ISO 6508-1.
5.2 Corrosion resistance
Four corrosive media and test methods (see 5.2.1 to 5.2.4) are used to rate the corrosion resistance of MIM
stainless-steel alloys.
5.2.1 Sulfuric acid test
The standard un-notched Charpy test specimens (10 mm  5 mm  55 mm) are immersed in a 2 % by mass
sulfuric acid solution at room temperature for 1 000 h. Three replicates are tested. The loss in mass for each
is determined in accordance with MPIF Standard 62, and then converted into mass loss per surface area per
2
day in units of gram per square decimetre day [g/(dm )(day)].
5.2.2 Copper sulfate test
The test specimens or test parts are immersed in a copper sulfate solution (dissolve 1 g of cupric sulfate
crystals in a mixture of 22,5 ml of distilled water and 2,5 g of sulfuric acid) for 6 min ( 30 s) at a temperature
of 17 to 20 °C. Specimens that show no sign of copper plating are classified as passing this test (see
ASTM F1089).
5.2.3 Boiling water test
The test specimen or test parts are immersed in distilled water, then brought to a boil and held for (30  1) min.
After the 30 min exposure remove from the heat source and let the specimens remain in the water for
3 h  15 min. The specimens are then removed and left to dry in still air for 2 h  10 min. Specimens that show
no visible corrosion are classified as passing this test (see ASTM F1089).
5.2.4 Salt spray test
Criteria for the salt spray test in accordance with ISO 9227 shall be determined between the manufacturer and
the customer.
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ISO 22068:2012(E)
6 Information and explanatory notes
6.1 Minimum value concept
This International Standard has adopted the concept of minimum mechanical and magnetic property values.
These values may be used for determining the material most suited for a particular application if the part is
manufactured by means of the MIM process.
6.2 Minimum mechanical property values
The minimum values for the MIM materials are expressed in terms of ultimate tensile strength, yield strength
(0,2 % offset), and percent elongation to fracture. Values are reported for structural materials in both the as-
sinte
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 22068
Première édition
2012-07-01


Matériaux métalliques frittés pour
moulage par injection — Spécifications
Sintered-metal injection-moulded materials — Specifications




Numéro de référence
ISO 22068:2012(F)
©
ISO 2012

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ISO 22068:2012(F)

DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT


©  ISO 2013
Droits de reproduction réservés. Sauf indication contraire, aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni utilisée sous
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Intranet, sans autorisation écrite préalable. Les demandes d’autorisation peuvent être adressées à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité
membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
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Tel. + 41 22 749 01 11
Fax + 41 22 749 09 47
E-mail [e-mail]
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Version française parue en 2013
Publié en Suisse

ii © ISO 2012 – Tous droits réservés

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ISO 22068:2012(F)
Sommaire Page
Avant-propos . iv
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Méthodes d'essai pour les propriétés normalisées . 2
4.1 Généralités . 2
4.2 Composition chimique . 2
4.3 Masse volumique . 2
4.4 Résistance à la traction . 2
4.5 Limite d’élasticité en traction . 2
4.6 Allongement . 2
4.7 Propriétés magnétiques. 2
5 Autres méthodes d'essai . 3
5.1 Dureté . 3
5.2 Résistance à la corrosion . 3
6 Informations et notes explicatives . 3
6.1 Concept de valeur minimale . 3
6.2 Valeurs minimales des propriétés mécaniques . 3
6.3 Contre-essais . 4
6.4 Composition chimique . 4
6.5 Masse volumique et porosité résiduelle . 4
6.6 Traitement thermique . 4
7 Désignation des matériaux . 5
7.1 Système de désignation . 5
7.2 Bloc descripteur . 5
7.3 Bloc d’identité . 5
7.4 Bloc "objet particulier" . 5
8 Spécifications relatives aux matériaux . 6
Bibliographie . 13

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ISO 22068:2012(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 22068 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 119, Métallurgie des poudres, sous-comité SC 5,
Spécifications pour les matériaux de la métallurgie des poudres (à l'exclusion des métaux-durs).
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NORME INTERNATIONALE ISO 22068:2012(F)

Matériaux métalliques frittés moulés par injection —
Spécifications
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale spécifie les exigences relatives à la composition chimique et aux propriétés
physiques et mécaniques des matériaux métalliques frittés moulés par injection.
Elle a pour but de fournir aux ingénieurs spécialisés dans la conception et les matériaux, les informations
nécessaires pour spécifier les matériaux constitutifs de composants fabriqués par le procédé de moulage par
injection métallique (MIM) uniquement.
Elle ne s'applique pas aux pièces structurelles fabriquées par d'autres procédés de la métallurgie des
poudres, telles que les technologies du forgeage de poudre ou de la compression-frittage.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application 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 2740, Matériaux en métal fritté, à l'exclusion des métaux-durs — Éprouvettes pour essai de traction
ISO 3369, Matériaux en métal fritté imperméable et métaux-durs — Détermination de la masse volumique
ISO 4498, Matériaux métalliques frittés, à l'exclusion des métaux-durs — Détermination de la dureté
apparente et de la microdureté
ISO 6507-1, Matériaux métalliques — Essai de dureté Vickers — Partie 1: Méthode d'essai
ISO 6508-1, Matériaux métalliques — Essai de dureté Rockwell — Partie 1: Méthode d'essai
ISO 6892-1, Matériaux métalliques – Essai de traction — Partie 1: Méthode d'essai à température ambiante
ISO 9227, Essais de corrosion en atmosphères artificielles — Essais aux brouillards salins
CEI 60404-4, Matériaux magnétiques — Partie 4: Méthodes de mesure en courant continu des propriétés
magnétiques du fer et de l'acier
ASTM D2638, Standard Test Method for Real Density of Calcined Petroleum Coke by Helium Pycnometer
ASTM D4892, Standard Test Method for Density of Solid Pitch (Helium Pycnometer Method)
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s'appliquent.
3.1
résistance à la traction
R

m
aptitude d'une éprouvette à résister à la rupture lorsqu'une force de traction est appliquée parallèlement à son
axe longitudinal , exprimée en MPa
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ISO 22068:2012(F)
3.2
limite d’élasticité en traction
R
p0,2
contrainte de sollicitation à laquelle le matériau présente un allongement de 0,2 % sur une courbe
effort/déformation en tension, divisée par l'aire initiale de la section transversale, exprimée en MPa
3.3
allongement
A
25
allongement plastique, exprimé sous forme de pourcentage de la longueur calibrée initiale de l'éprouvette
NOTE La déformation élastique à la limite d'élasticité de 0,2 % doit être soustraite de l'allongement total pour obtenir
l'allongement plastique.
3.4
masse volumique
3
masse par unité de volume du matériau, exprimée en g/cm
3.5
dureté
résistance d'un matériau de la métallurgie des poudres à la pénétration d'une pointe, lors d'un essai réalisé
dans des conditions spécifiées
4 Méthodes d'essai pour les propriétés normalisées
4.1 Généralités
Les méthodes d’essai suivantes doivent être utilisées pour déterminer les propriétés normalisées indiquées
dans les Tableaux 1 à 6.
4.2 Composition chimique
Chaque fois que possible et toujours en cas de litige, les méthodes d'analyse chimique doivent être celles
spécifiées dans les Normes internationales pertinentes. S'il n'existe aucune Norme internationale, la méthode
peut être spécifiée et faire l'objet d'un accord au moment de l’appel d’offres et de la commande.
4.3 Masse volumique
La masse volumique doit être déterminée conformément à l'ISO 3369 ou par mesurage à l'aide d'un
pycnomètre à gaz conformément à l'ASTM D2638 ou l'ASTM D4892 comme stipulé au moment de l'appel
d'offres et de la commande.
4.4 Résistance à la traction
La résistance ultime à la traction doit être déterminée conformément à l’ISO 2740 ou à l’ISO 6892-1.
4.5 Limite d’élasticité en traction
La limite d'élasticité en traction doit être déterminée conformément à l’ISO 2740 ou à l’ISO 6892-1.
4.6 Allongement
L'allongement doit être déterminé conformément à l'ISO 2740 et à l'ISO 6892-1
4.7 Propriétés magnétiques
Le maximum de perméabilité et l'induction magnétique dans un champ de 1 990 A/m (25 Oe) doivent être
déterminés conformément à la CEI 60404-4.
2 © ISO 2012 – Tous droits réservés

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ISO 22068:2012(F)
5 Autres méthodes d'essai
5.1 Dureté
La dureté doit être déterminée conformément à l'ISO 4498, l'ISO 6507-1 et l'ISO 6508-1.
5.2 Résistance à la corrosion
Quatre milieux corrosifs et méthodes d'essai (voir 5.2.1 à 5.2.4) sont utilisés pour évaluer la résistance à la
corrosion des alliages d'acier inoxydable MIM.
5.2.1 Essai à l'acide sulfurique
Les éprouvettes Charpy normalisées non-entaillées (10 mm  5 mm  55 mm) sont immergées dans une
solution d'acide sulfurique à 2 % en masse à la température ambiante, pendant 1 000 h. Trois répliques sont
soumises à l'essai. La perte de masse subie par chacune est déterminée conformément à la Norme MPIF 62,
puis elle est convertie en perte de masse par aire spécifique par jour, exprimée en grammes par décimètre
2
carré jour [g/(dm )(jour)].
5.2.2 Essai au sulfate de cuivre
Les éprouvettes ou pièces soumises à l'essai sont immergées dans une solution de sulfate de cuivre
(dissoudre 1 g de cristaux de sulfate cuivrique dans un mélange de 22,5 ml d'eau distillée et de 2,5 g d'acide
sulfurique) pendant 6 min (± 30 s) à une température de 17 °C à 20 °C. Les éprouvettes qui ne présentent
aucun signe de cuivrage sont considérées comme ayant satisfait au présent essai (voir l'ASTM F1089).
5.2.3 Essai à l'eau bouillante
L'éprouvette ou les pièces soumises à l'essai sont immergées dans de l'eau distillée, puis amenées à
ébullition et maintenues en l'état pendant (30 ± 1) min. Après 30 min, retirer de la source de chaleur et laisser
reposer les éprouvettes dans l'eau pendant 3 h ± 15 min. Ensuite, les sortir de l'eau et les laisser sécher à l'air
calme durant 2 h ± 10 min. Les éprouvettes qui ne présentent aucun signe visible de corrosion sont
considérées comme ayant satisfait au présent essai (voir l'ASTM F1089).
5.2.4 Essai au brouillard salin
Les critères fixés pour l'essai au brouillard salin conformément à l'ISO 9227 doivent être déterminés
conjointement par le fabricant et le client.
6 Informations et notes explicatives
6.1 Concept de valeur minimale
Dans la présente Norme internationale, est adopté le concept de valeurs minimales des propriétés
mécaniques et magnétiques. Ces valeurs peuvent être utilisées pour déterminer le matériau le plus adapté à
une application particulière si la pièce est fabriquée par un procédé MIM.
6.2 Valeurs minimales des propriétés mécaniques
Les valeurs minimales se rapportant aux matériaux MIM sont exprimées en termes de résistance ultime à la
traction, de limite d'élasticité en traction (allongement de 0,2 %), et d'allongement jusqu'à rupture en
pourcentage. Ces valeurs sont consignées pour les matériaux structuraux, à la fois à l'état fritté et après
traitement thermique (le cas échéant).
© ISO 2012 – Tous droits réservés 3

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ISO 22068:2012(F)
Les propriétés de traction utilisées dans le cadre de l'élaboration de la présente Norme internationale ont été
obtenues à partir d'éprouvettes de traction préparées conformément à l'ISO 2740. Les propriétés de traction
obtenues sur des éprouvettes préparées par usinage d'éprouvettes non normalisées, ou directement sur des
éprouvettes non normalisées, peuvent différer de celles ayant été mesurées sur des éprouvettes préparées
selon l'ISO 2740. Par conséquent, la preuve qu'un composant particulier présente certaines propriétés
mécaniques doit reposer sur des valeurs de mesure obtenues lors d'essais de traction portant sur des
éprouvettes ayant été préparées conformément à l'ISO 2740. Ces éprouvettes doivent provenir du même lot
de matériau que les composants considérés, elles doivent avoir la même masse volumique et avoir été
frittées et soumises au même t
...