Plastics — Determination of tensile properties — Part 1: General principles

1.1 This document specifies the general principles for determining the tensile properties of plastics and plastic composites under defined conditions. Several different types of test specimen are defined to suit different types of material which are detailed in subsequent parts of ISO 527. 1.2 The methods are used to investigate the tensile behaviour of the test specimens and for determining the tensile strength, tensile modulus and other aspects of the tensile stress/strain relationship under the conditions defined. 1.3 The methods are selectively suitable for use with the following materials: — rigid and semi-rigid moulding, extrusion and cast thermoplastic materials, including filled and reinforced compounds in addition to unfilled types; rigid and semi-rigid thermoplastics sheets and films; — rigid and semi-rigid thermosetting moulding materials, including filled and reinforced compounds; rigid and semi-rigid thermosetting sheets, including laminates; — fibre-reinforced thermosets and thermoplastic composites incorporating unidirectional or non-unidirectional reinforcements, such as mat, woven fabrics, woven rovings, chopped strands, combination and hybrid reinforcement, rovings and milled fibres; sheet made from pre-impregnated materials (prepregs); — thermotropic liquid crystal polymers. The methods are not normally suitable for use with rigid cellular materials, for which ISO 1926 is used, or for sandwich structures containing cellular materials.

Plastiques — Détermination des propriétés en traction — Partie 1: Principes généraux

1.1 Le présent document spécifie les principes généraux pour la détermination des propriétés en traction des plastiques et des composites en plastique dans des conditions définies. Plusieurs types différents d'éprouvettes sont définis en fonction des différents types de matériaux qui sont énumérés dans les parties suivantes de I'ISO 527. 1.2 Les méthodes sont utilisées pour étudier le comportement en traction des éprouvettes par la détermination de la résistance en traction, du module d'élasticité en traction et d'autres aspects de la relation contrainte/déformation en traction dans des conditions définies. 1.3 Les méthodes conviennent sélectivement aux matériaux suivants: — matières thermoplastiques rigides et semi-rigides pour moulage, extrusion et coulée, y compris les compositions chargées et renforcées en plus des types non chargés; feuilles et films en thermoplastiques rigides et semi-rigides; — matières thermodurcissables rigides et semi-rigides pour moulage, y compris les compositions chargées et renforcées; feuilles thermodurcissables rigides et semi-rigides, y compris les stratifiés; — composites thermoplastiques et thermodurcissables renforcés de fibres comportant des renforts unidirectionnels et multidirectionnels tels que mats, tissus, tissus stratifils, fils coupés, combinaisons de renforcements et hybrides, stratifils et fibres broyées; feuilles réalisées à partir de matières préimprégnées (préimprégnés); — polymères à cristaux liquides thermotropes. En principe, les méthodes ne peuvent pas être appliquées aux matériaux alvéolaires rigides, pour lesquels l'ISO 1926 est utilisée, ou aux structures sandwichs contenant des matériaux alvéolaires.

General Information

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Published
Publication Date
25-Jul-2019
Current Stage
6060 - International Standard published
Start Date
26-Jul-2019
Completion Date
26-Jul-2019
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ISO 527-1:2019 - Plastics -- Determination of tensile properties
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ISO 527-1:2019 - Plastiques -- Détermination des propriétés en traction
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Standards Content (sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 527-1
Third edition
2019-07
Plastics — Determination of tensile
properties —
Part 1:
General principles
Plastiques — Détermination des propriétés en traction —
Partie 1: Principes généraux
Reference number
ISO 527-1:2019(E)
ISO 2019
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ISO 527-1:2019(E)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© ISO 2019

All rights reserved. Unless otherwise specified, or required in the context of its implementation, no part of this publication may

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Published in Switzerland
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ISO 527-1:2019(E)
Contents Page

Foreword ..........................................................................................................................................................................................................................................v

1 Scope ................................................................................................................................................................................................................................. 1

2 Normative references ...................................................................................................................................................................................... 1

3 Terms and definitions ..................................................................................................................................................................................... 2

4 Principle and methods ................................................................................................................................................................................... 6

4.1 Principle ........................................................................................................................................................................................................ 6

4.2 Method ........................................................................................................................................................................................................... 6

5 Apparatus ..................................................................................................................................................................................................................... 7

5.1 Testing machine ..................................................................................................................................................................................... 7

5.1.1 General...................................................................................................................................................................................... 7

5.1.2 Test speeds ............................................................................................................................................................................ 7

5.1.3 Grips .................. .................................................... ...................................................................................................................... 7

5.1.4 Force indicator ................................................................................................................................................................... 8

5.1.5 Strain indicator ...................................................................... ............................................................................................ 8

5.1.6 Recording of data .................. .................................................... ....................................................................................10

5.2 Devices for measuring width and thickness of the test specimens ........................................................11

6 Test specimens.....................................................................................................................................................................................................11

6.1 Shape and dimensions ...................................................................................................................................................................11

6.2 Preparation of specimens ...........................................................................................................................................................11

6.3 Gauge marks ...........................................................................................................................................................................................11

6.4 Checking the test specimens ....................................................................................................................................................11

6.5 Anisotropy ...............................................................................................................................................................................................12

7 Number of test specimens .......................................................................................................................................................................12

8 Conditioning ...........................................................................................................................................................................................................13

9 Procedure..................................................................................................................................................................................................................13

9.1 Test atmosphere .................................................................................................................................................................................13

9.2 Dimensions of test specimen ...................................................................................................................................................13

9.3 Gripping .....................................................................................................................................................................................................13

9.4 Prestresses ...............................................................................................................................................................................................14

9.5 Setting of extensometers .............................................................................................................................................................14

9.6 Test speed .................................................................................................................................................................................................14

9.7 Recording of data ...............................................................................................................................................................................15

10 Calculation and expression of results ..........................................................................................................................................15

10.1 Stress ............................................................................................................................................................................................................15

10.2 Strain ............................................................................................................................................................................................................15

10.2.1 Strains determined with an extensometer .............................................................................................15

10.2.2 Nominal strain ................................................................................................................................................................16

10.3 Tensile modulus ..................................................................................................................................................................................17

10.3.1 General...................................................................................................................................................................................17

10.3.2 Chord slope ........................................................................................................................................................................17

10.3.3 Regression slope ...........................................................................................................................................................17

10.4 Poisson's ratio .......................................................................................................................................................................................17

10.5 Statistical parameters ....................................................................................................................................................................18

10.6 Significant figures ..............................................................................................................................................................................18

11 Precision ....................................................................................................................................................................................................................18

12 Test report ................................................................................................................................................................................................................18

Annex A (informative) Determination of strain at yield ...............................................................................................................20

Annex B (informative) Extensometer accuracy for the determination of Poisson's ratio .........................23

© ISO 2019 – All rights reserved iii
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ISO 527-1:2019(E)

Annex C (normative) Calibration requirements for the determination of the tensile modulus .........24

Bibliography .............................................................................................................................................................................................................................26

iv © ISO 2019 – All rights reserved
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ISO 527-1:2019(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.

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 documents 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).

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. Details of

any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or

on the ISO list of patent declarations received (see www .iso .org/patents).

Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not

constitute an endorsement.

For an explanation on 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 the following

URL: www .iso .org/iso/foreword .html.

This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 61, Plastics, Subcommittee SC 2,

Mechanical properties.

This third edition cancels and replaces the second edition (ISO 527-1:2012), which has been technically

revised.
The main changes compared to the previous edition are as follows:
— an error in Figure 1 concerning ε has been removed;

— the inconsistency concerning the accuracy of the elongation used in the calculation of the tensile

modulus between 5.1.5.1, Figure 1 and Annex C has been removed. For gauge lengths L ≤ 50 mm,

the accuracy is set to ±1 µm;
— the normative references (see Clause 2) have been updated;
— minor editorial changes have been applied;
— language has been clarified.
A list of all parts in the ISO 527 series can be found on the ISO website.

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.
© ISO 2019 – All rights reserved v
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 527-1:2019(E)
Plastics — Determination of tensile properties —
Part 1:
General principles
1 Scope

1.1 This document specifies the general principles for determining the tensile properties of plastics

and plastic composites under defined conditions. Several different types of test specimen are defined to

suit different types of material which are detailed in subsequent parts of ISO 527.

1.2 The methods are used to investigate the tensile behaviour of the test specimens and for determining

the tensile strength, tensile modulus and other aspects of the tensile stress/strain relationship under the

conditions defined.
1.3 The methods are selectively suitable for use with the following materials:

— rigid and semi-rigid moulding, extrusion and cast thermoplastic materials, including filled and

reinforced compounds in addition to unfilled types; rigid and semi-rigid thermoplastics sheets

and films;

— rigid and semi-rigid thermosetting moulding materials, including filled and reinforced compounds;

rigid and semi-rigid thermosetting sheets, including laminates;

— fibre-reinforced thermosets and thermoplastic composites incorporating unidirectional or non-

unidirectional reinforcements, such as mat, woven fabrics, woven rovings, chopped strands,

combination and hybrid reinforcement, rovings and milled fibres; sheet made from pre-impregnated

materials (prepregs);
— thermotropic liquid crystal polymers.

The methods are not normally suitable for use with rigid cellular materials, for which ISO 1926 is used,

or for sandwich structures containing cellular materials.
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 291, Plastics — Standard atmospheres for conditioning and testing

ISO 2602, Statistical interpretation of test results — Estimation of the mean — Confidence interval

ISO 7500-1, Metallic materials — Calibration and verification of static uniaxial testing machines — Part 1:

Tension/compression testing machines — Calibration and verification of the force-measuring system

ISO 9513:2012, Metallic materials — Calibration of extensometer systems used in uniaxial testing

ISO 16012, Plastics — Determination of linear dimensions of test specimens

ISO 23529, Rubber — General procedures for preparing and conditioning test pieces for physical test methods

© ISO 2019 – All rights reserved 1
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ISO 527-1:2019(E)
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.

ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:

— ISO Online browsing platform: available at https: //www .iso .org/obp
— IEC Electropedia: available at http: //www .electropedia .org/
3.1
gauge length

initial distance between the gauge marks on the central part of the test specimen

Note 1 to entry: It is expressed in millimetres (mm).

Note 2 to entry: The values of the gauge length that are indicated for the specimen types in the different parts of

ISO 527 represent the maximum relevant gauge length.
3.2
thickness

smaller initial dimension of the rectangular cross-section in the central part of a test specimen

Note 1 to entry: It is expressed in millimetres (mm).
3.3
width

larger initial dimension of the rectangular cross-section in the central part of a test specimen

Note 1 to entry: It is expressed in millimetres (mm).
3.4
cross-section
product of initial width (3.3) and thickness (3.2), A = bh, of a test specimen
Note 1 to entry: It is expressed in square millimetres, (mm ).
3.5
test speed
rate of separation of the gripping jaws
Note 1 to entry: It is expressed in millimetres per minute (mm/min).
3.6
stress

normal force per unit area of the original cross-section (3.4) within the gauge length (3.1)

Note 1 to entry: It is expressed in megapascals (MPa).

Note 2 to entry: In order to differentiate from the true stress related to the actual cross-section of the specimen,

this stress is frequently called “engineering stress”.
2 © ISO 2019 – All rights reserved
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ISO 527-1:2019(E)
3.6.1
stress at yield
stress at the yield strain (3.7.1)
Note 1 to entry: It is expressed in megapascals (MPa).

Note 2 to entry: It may be less than the maximum attainable stress (see Figure 1, curve 2).

3.6.2
strength
stress at the first local maximum observed during a tensile test
Note 1 to entry: It is expressed in megapascals (MPa).

Note 2 to entry: This may also be the stress at which the specimen yields or breaks (see Figure 1).

3.6.3
stress at x % strain

stress at which the strain, ε, reaches the specified value x expressed as a percentage

Note 1 to entry: It is expressed in megapascals (MPa).

Note 2 to entry: Stress at x % strain may, for example, be useful if the stress/strain curve does not exhibit a yield

point (see Figure 1, curve 4).
3.6.4
stress at break
stress at which the specimen breaks
Note 1 to entry: It is expressed in megapascals (MPa).

Note 2 to entry: It is the highest value of stress on the stress-strain curve directly prior to the separation of the

specimen, i.e directly prior to the load drop caused by crack initiation.
3.7
strain
increase in length per unit original length of the gauge

Note 1 to entry: It is expressed as a dimensionless ratio, or as a percentage (%).

3.7.1
strain at yield
yield strain
first occurrence in a tensile test of strain increase without a stress increase

Note 1 to entry: It is expressed as a dimensionless ratio, or as a percentage (%).

Note 2 to entry: See Figure 1, curves (2) and (3).

Note 3 to entry: See Annex A for computer-controlled determination of the yield strain.

© ISO 2019 – All rights reserved 3
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ISO 527-1:2019(E)
3.7.2
strain at break

strain at the last recorded data point before the stress (3.6) is reduced to less than or equal to 10 % of

the strength (3.6.2) if the break occurs prior to yielding

Note 1 to entry: It is expressed as a dimensionless ratio, or as a percentage (%).

Note 2 to entry: See Figure 1, curves (1) and (4).
3.7.3
strain at strength
strain at which the strength (3.6.2) is reached

Note 1 to entry: It is expressed as a dimensionless ratio, or as a percentage (%).

3.8
nominal strain

representation of strain (3.7) calculated from grip displacement and the gripping distance (3.11) by one

of the methods in 10.2.2

Note 1 to entry: It is expressed as a dimensionless ratio, or as a percentage (%).

Note 2 to entry: It may be calculated either based on the grip displacement from the beginning of the test or based

on the increase of grip displacement beyond the strain at yield, if the latter is determined with an extensometer

(preferred for multipurpose test specimens).
3.8.1
nominal strain at break

nominal strain at the last recorded data point before the stress (3.6) is reduced to less than or equal to

10 % of the strength (3.6.2) if the break occurs after yielding

Note 1 to entry: It is expressed as a dimensionless ratio, or as a percentage (%).

Note 2 to entry: See Figure 1, curves (2) and (3).
3.8.2
nominal strain at strength
nominal strain at which the strength (3.6.2) is reached

Note 1 to entry: It is expressed as a dimensionless ratio, or as a percentage (%).

Note 2 to entry: See Figure 1, curves (2), (3) and (4).
3.9
tensile modulus
modulus of elasticity under tension

slope of the stress/strain curve σ(ε) in the interval between the two strains ε = 0,05 % and ε = 0,25 %

1 2
Note 1 to entry: It is expressed in megapascals (MPa).

Note 2 to entry: It may be calculated either as the chord modulus or as the slope of a linear least-squares

regression line in this interval (see Figure 1, curve 4).
Note 3 to entry: This definition does not apply to films.
4 © ISO 2019 – All rights reserved
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ISO 527-1:2019(E)
3.10
Poisson's ratio

negative ratio of the strain change Δε , in one of the two axes normal to the direction of extension,

to the corresponding strain change Δε in the direction of extension, within the linear portion of the

longitudinal versus normal strain curve
Note 1 to entry: It is expressed as a dimensionless ratio.

Note 2 to entry: Since the lateral strain change Δε is a negative number and the longitudinal strain change Δε is

n l
positive, the Poissons ratio as defined in 3.10 is a positive number.
3.11
gripping distance
initial length of the part of the specimen between the grips
Note 1 to entry: It is expressed in millimetres (mm).
3.12
rigid plastic

plastic that has a modulus of elasticity in flexure (or, if that is not applicable, in tension) greater than

700 MPa under a given set of conditions
3.13
semi-rigid plastic

plastic that has a modulus of elasticity in flexure (or, if that is not applicable, in tension) between 70 MPa

and 700 MPa under a given set of conditions
© ISO 2019 – All rights reserved 5
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ISO 527-1:2019(E)
Key
X strain and/or nominal strain
Y stress

1 Curve (1) represents a brittle material, breaking without yielding at low strains. Curve (4) represents a soft

rubberlike material breaking at larger strains (>50 %).

2, 3 Curves (2) and (3) represent materials that have a yield point with (2) or without (3) stress increase after

yielding. Curves (2) and (3) are curves “stress vs. strain” up to the yield point and “stress vs. nominal strain”

beyond the yield point.

4 Curve (4) may be either stress vs. strain or stress vs. nominal strain depending on equipment used.

Figure 1 — Typical stress/strain curves
4 Principle and methods
4.1 Principle

The test specimen is extended along its major longitudinal axis at a constant test speed until the

specimen fractures or until the stress (load) or the strain (elongation) reaches some predetermined

value. During this procedure, the load sustained by the specimen and the elongation are measured.

4.2 Method

4.2.1 The methods are applied using specimens which may be either moulded to the chosen dimensions

or machined, cut or punched from finished and semi-finished products, such as mouldings, laminates,

films and extruded or cast sheet. The types of test specimen and their preparation are described in the

6 © ISO 2019 – All rights reserved
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ISO 527-1:2019(E)

relevant part of ISO 527 typical for the material. In some cases, a multipurpose test specimen may be

used. Multipurpose and miniaturized test specimens are described in ISO 20753.

4.2.2 The methods specify preferred dimensions for the test specimens. Tests which are carried out

on specimens of different dimensions, or on specimens which are prepared under different conditions,

may produce results which are not comparable. Other factors, such as the speed of testing and the

conditioning of the specimens, can also influence the results. Consequently, when comparative data are

required, these factors shall be carefully controlled and recorded.
5 Apparatus
5.1 Testing machine
5.1.1 General

The machine shall comply with ISO 7500-1 and ISO 9513, and meet the specifications given in 5.1.2

to 5.1.6.
5.1.2 Test speeds

The tensile-testing machine shall be capable of maintaining the test speeds chosen within the tolerances

specified in Table 1.
Table 1 — Recommended test speeds
Test speed Tolerance
v %
mm/min
0,125
0,25
0,5
1 ±20
100
±10
200
300
500
5.1.3 Grips

Grips for holding the test specimen shall be attached to the machine so that the major axis of the test

specimen coincides with the direction of extension through the centre line of the grip assembly. The

test specimen shall be held such that slip relative to the gripping jaws is prevented. The gripping system

shall not cause premature fracture at the jaws or squashing of the specimen in the grips.

© ISO 2019 – All rights reserved 7
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ISO 527-1:2019(E)

For the determination of the tensile modulus, it is essential that the strain rate is constant and does not

change, for example, due to motion in the grips. This is important especially if wedge action grips are used.

NOTE For the prestress, which can be necessary to obtain correct alignment (see 9.3) and specimen seating

and to avoid a toe region at the start of the stress/strain diagram, see 9.4.
5.1.4 Force indicator
The force measurement system shall comply with class 1 as defined in ISO 7500-1.
5.1.5 Strain indicator
5.1.5.1 Extensometers

Contact extensometers shall comply with ISO 9513, class 1. The accuracy of this class shall be attained

in the strain range over which measurements are being made. Non-contact extensometers may also be

used, provided they meet the same accuracy requirements.

The extensometer shall be capable of determining the change in the gauge length of the test specimen at

any time during the test. It is desirable, but not essential, that the instrument should record this change

automatically. The instrument shall be essentially free of inertia lag at the specified speed of testing.

For the determination of tensile modulus, the instrument shall be capable of measuring the change in

the gauge length of the specimen with an accuracy of 1 % of the relevant value or better for all gauge

lengths of 50 mm or higher, corresponding to a requirement of absolute accuracy of ±1 μm for a gauge

length of 50 mm and to ±1,5 μm, in case a gauge length of 75 mm is used.

For smaller gauge lengths between 20 mm and 50 mm an absolute accuracy of ±1 μm is sufficient (see

Figure 2 and Annex C.)

NOTE Depending on the gauge length used, the accuracy requirement of 1 % translates to different absolute

accuracies for the determination of the elongation within the gauge length. The constant absolute accuracy for

the measurement of change in gauge length leads to relative accuracies of 2 % for gauge length 25 mm and of

2,5 % for gauge length 20 mm (see Figure 2).
8 © ISO 2019 – All rights reserved
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ISO 527-1:2019(E)

Figure 2 — Accuracy requirements for extensometers for tensile modulus determination at

different gauge lengths

Commonly used optical extensometers record the deformation taken at one broad test-specimen

surface: In the case of such a single-sided strain-testing method, ensure that low strains are not

falsified by bending, which may result from even faint misalignment and initial warpage of the test

specimen, and which generates strain differences between opposite surfaces of the test specimen. It

is recommended to use strain-measurement methods that average the strains of opposite sides of the

test specimen. This is relevant for tensile modulus determination, but less so for measurement of larger

strains.
5.1.5.2 Strain gauges

Specimens may also be instrumented with longitudinal strain gauges; the accuracy of which shall be

1 % of the relevant value or better. This corresponds to a strain accuracy of 20 × 10 (20 microstrains)

for the measurement of the tensile modulus. The gauges, surface preparation and bonding agents should

be chosen to exhibit adequate performance on the subject material.
© ISO 2019 – All rights reserved 9
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ISO 527-1:2019(E)
5.1.6 Recording of data
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 527-1
Troisième édition
2019-07
Plastiques — Détermination des
propriétés en traction —
Partie 1:
Principes généraux
Plastics — Determination of tensile properties —
Part 1: General principles
Numéro de référence
ISO 527-1:2019(F)
ISO 2019
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 527-1:2019(F)
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y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut

être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.

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Publié en Suisse
ii © ISO 2019 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 527-1:2019(F)
Sommaire Page

Avant-propos ................................................................................................................................................................................................................................v

1 Domaine d’application ................................................................................................................................................................................... 1

2 Références normatives ................................................................................................................................................................................... 1

3 Termes et définitions ....................................................................................................................................................................................... 2

4 Principe et méthodes ....................................................................................................................................................................................... 6

4.1 Principe ......................................................................................................................................................................................................... 6

4.2 Méthode ........................................................................................................................................................................................................ 7

5 Appareillage .............................................................................................................................................................................................................. 7

5.1 Machine d’essai ....................................................................................................................................................................................... 7

5.1.1 Généralités ............................................................................................................................................................................ 7

5.1.2 Vitesses d’essai .................................................................................................................................................................. 7

5.1.3 Mors ............................................................................................................................................................................................ 8

5.1.4 Indicateur de force ......................................................................................................................................................... 8

5.1.5 Indicateur de contrainte ............................................................................................................................................ 8

5.1.6 Enregistrement des données ..............................................................................................................................10

5.2 Appareils pour le mesurage de la largeur et de l’épaisseur des éprouvettes ................................11

6 Éprouvettes .............................................................................................................................................................................................................11

6.1 Forme et dimensions ......................................................................................................................................................................11

6.2 Préparation des éprouvettes ....................................................................................................................................................11

6.3 Repères .......................................................................................................................................................................................................11

6.4 Contrôle des éprouvettes ............................................................................................................................................................12

6.5 Anisotropie ..............................................................................................................................................................................................13

7 Nombre d’éprouvettes .................................................................................................................................................................................13

8 Conditionnement ..............................................................................................................................................................................................14

9 Mode opératoire.................................................................................................................................................................................................14

9.1 Atmosphère d’essai ..........................................................................................................................................................................14

9.2 Dimensions des éprouvettes ....................................................................................................................................................14

9.3 Serrage ........................................................................................................................................................................................................14

9.4 Précontraintes ......................................................................................................................................................................................15

9.5 Réglage des extensomètres .......................................................................................................................................................15

9.6 Vitesse d’essai .......................................................................................................................................................................................16

9.7 Enregistrement des données ...................................................................................................................................................16

10 Calcul et expression des résultats ...................................................................................................................................................17

10.1 Contrainte .................................................................................................................................................................................................17

10.2 Déformation ...........................................................................................................................................................................................17

10.2.1 Déformations déterminées avec un extensomètre ..........................................................................17

10.2.2 Déformation nominale .............................................................................................................................................18

10.3 Module d’élasticité en traction ...............................................................................................................................................19

10.3.1 Généralités .........................................................................................................................................................................19

10.3.2 Pente sécante ...................................................................................................................................................................19

10.3.3 Pente d’une droite de régression ....................................................................................................................20

10.4 Coefficient de Poisson ....................................................................................................................................................................20

10.5 Paramètres statistiques ................................................................................................................................................................21

10.6 Chiffres significatifs .........................................................................................................................................................................21

11 Fidélité .........................................................................................................................................................................................................................21

12 Rapport d’essai ....................................................................................................................................................................................................21

Annexe A (informative) Détermination de la déformation au seuil d’écoulement ...........................................23

Annexe B (informative) Exactitude d’un extensomètre pour la détermination du coefficient

de Poisson .................................................................................................................................................................................................................26

© ISO 2019 – Tous droits réservés iii
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ISO 527-1:2019(F)

Annexe C (normative) Exigences en termes d’étalonnage pour la détermination du module

d’élasticité en traction .................................................................................................................................................................................27

Bibliographie ...........................................................................................................................................................................................................................29

iv © ISO 2019 – Tous droits réservés
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ISO 527-1:2019(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 (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'attention est attirée 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. Les détails concernant

les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de

l'élaboration du document sont indiqués dans l'Introduction et/ou dans la liste des déclarations de

brevets reçues par l'ISO (voir www .iso .org/brevets).

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 le lien suivant: www .iso .org/iso/fr/avant -propos.

Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 61, Plastiques, sous-comité SC 2,

Comportement mécanique.

Cette troisième édition annule et remplace la deuxième édition (ISO 527-1:2012), qui a fait l’objet d’une

révision technique.

Les principales modifications par rapport à l’édition précédente sont les suivantes:

— suppression d’une erreur à la Figure 1 concernant ε ;

— élimination de l’incohérence concernant l’exactitude de l’allongement utilisée dans le calcul du

module d’élasticité en traction en 5.1.5.1, sur la Figure 1 et dans l’Annexe C. Pour les longueurs de

référence L ≤ 50 mm, l’exactitude est fixée à ± 1 µm;
— mise à jour des références normatives (voir l’Article 2);
— modifications éditoriales mineures;
— clarification du langage utilisé.

Une liste de toutes les parties de la série ISO 527 est disponible sur le site web de l’ISO.

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.
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NORME INTERNATIONALE ISO 527-1:2019(F)
Plastiques — Détermination des propriétés en traction —
Partie 1:
Principes généraux
1 Domaine d’application

1.1 Le présent document spécifie les principes généraux pour la détermination des propriétés en

traction des plastiques et des composites en plastique dans des conditions définies. Plusieurs types

différents d’éprouvettes sont définis en fonction des différents types de matériaux qui sont énumérés

dans les parties suivantes de I’ISO 527.

1.2 Les méthodes sont utilisées pour étudier le comportement en traction des éprouvettes par la

détermination de la résistance en traction, du module d’élasticité en traction et d’autres aspects de la

relation contrainte/déformation en traction dans des conditions définies.
1.3 Les méthodes conviennent sélectivement aux matériaux suivants:

— matières thermoplastiques rigides et semi-rigides pour moulage, extrusion et coulée, y compris

les compositions chargées et renforcées en plus des types non chargés; feuilles et films en

thermoplastiques rigides et semi-rigides;

— matières thermodurcissables rigides et semi-rigides pour moulage, y compris les compositions

chargées et renforcées; feuilles thermodurcissables rigides et semi-rigides, y compris les stratifiés;

— composites thermoplastiques et thermodurcissables renforcés de fibres comportant des renforts

unidirectionnels et multidirectionnels tels que mats, tissus, tissus stratifils, fils coupés, combinaisons

de renforcements et hybrides, stratifils et fibres broyées; feuilles réalisées à partir de matières

préimprégnées (préimprégnés);
— polymères à cristaux liquides thermotropes.

En principe, les méthodes ne peuvent pas être appliquées aux matériaux alvéolaires rigides, pour

lesquels l’ISO 1926 est utilisée, ou aux structures sandwichs contenant des matériaux alvéolaires.

2 Références normatives

Les documents suivants cités dans le texte 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 291, Plastiques — Atmosphères normales de conditionnement et d'essai

ISO 2602, Interprétation statistique de résultats d'essais — Estimation de la moyenne — Intervalle de

confiance

ISO 7500-1, Matériaux métalliques — Étalonnage et vérification des machines pour essais statiques

uniaxiaux — Partie 1: Machines d'essai de traction/compression — Étalonnage et vérification du système

de mesure de force

ISO 9513:2012, Matériaux métalliques — Étalonnage des chaînes extensométriques utilisées lors d'essais

uniaxiaux
© ISO 2019 – Tous droits réservés 1
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ISO 527-1:2019(F)
ISO 16012, Plastiques — Détermination des dimensions linéaires des éprouvettes

ISO 23529, Caoutchouc — Procédures générales pour la préparation et le conditionnement des éprouvettes

pour les méthodes d'essais physiques
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 http: //www .electropedia .org/
3.1
longueur de référence
distance initiale entre les repères sur la partie centrale de l’éprouvette
Note 1 à l'article: Elle est exprimée en millimètres (mm).

Note 2 à l'article: Les valeurs de la longueur de référence qui sont indiquées pour les types d’éprouvettes dans les

différentes parties de l’ISO 527 représentent la longueur de référence maximale correspondante.

3.2
épaisseur

plus petite dimension initiale de la section transversale rectangulaire dans la partie centrale d’une

éprouvette
Note 1 à l'article: Elle est exprimée en millimètres (mm).
3.3
largeur

plus grande dimension initiale de la section transversale rectangulaire dans la partie centrale d’une

éprouvette
Note 1 à l'article: Elle est exprimée en millimètres (mm).
3.4
section transversale

produit de la largeur (3.3) et de l’épaisseur (3.2) initiales, A = bh, d’une éprouvette

Note 1 à l'article: Elle est exprimée en millimètres carrés (mm ).
3.5
vitesse d’essai
vitesse de séparation des mâchoires de serrage
Note 1 à l'article: Elle est exprimée en millimètres par minute (mm/min).
3.6
contrainte

force par unité de surface de la section transversale (3.4) initiale de la longueur de référence (3.1)

Note 1 à l'article: Elle est exprimée en mégapascals (MPa).
2 © ISO 2019 – Tous droits réservés
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ISO 527-1:2019(F)

Note 2 à l'article: Pour faire la distinction avec la contrainte réelle associée à la section transversale réelle de

l’éprouvette, cette contrainte est fréquemment appelée «contrainte d’ingénierie».

3.6.1
contrainte au seuil d’écoulement
contrainte à la déformation au seuil d’écoulement (3.7.1)
Note 1 à l'article: Elle est exprimée en mégapascals (MPa).

Note 2 à l'article: Elle peut être inférieure à la contrainte maximale pouvant être atteinte (voir Figure 1, courbe 2).

3.6.2
résistance
contrainte au premier maximum ponctuel observé lors d’un essai de traction
Note 1 à l'article: Elle est exprimée en mégapascals (MPa).

Note 2 à l'article: Il peut également s’agir de la contrainte à laquelle l’éprouvette présente un écoulement ou se

rompt (voir Figure 1).
3.6.3
contrainte à x % de déformation

contrainte pour laquelle la déformation, ε, atteint la valeur spécifiée x exprimée en pourcentage

Note 1 à l'article: Elle est exprimée en mégapascals (MPa).

Note 2 à l'article: La contrainte à x % de déformation peut par exemple être utile si la courbe de contrainte/

déformation ne présente pas de seuil d’écoulement (voir Figure 1, courbe 4).
3.6.4
contrainte à la rupture
contrainte à laquelle l’éprouvette se rompt
Note 1 à l'article: Elle est exprimée en mégapascals (MPa).

Note 2 à l'article: Il s’agit de la valeur la plus élevée sur la courbe de contrainte/déformation juste avant la

séparation de l’éprouvette, c’est-à-dire juste avant la perte de charge provoquée par un début de fissuration.

3.7
déformation

accroissement de la longueur par unité de longueur initiale de la longueur de référence

Note 1 à l'article: Elle est exprimée comme un rapport sans dimension ou en pourcentage (%).

3.7.1
déformation au seuil d’écoulement

première occurrence lors d’un essai de traction d’une augmentation de la déformation sans

augmentation de contrainte

Note 1 à l'article: Elle est exprimée comme un rapport sans dimension ou en pourcentage (%).

Note 2 à l'article: Voir Figure 1, courbes (2) et (3).

Note 3 à l'article: Se référer à l’Annexe A pour une détermination commandée par ordinateur de la déformation

au seuil d’écoulement.
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ISO 527-1:2019(F)
3.7.2
déformation à la rupture

déformation au dernier point enregistré avant la réduction de la contrainte (3.6) à une valeur inférieure

ou égale à 10 % de la résistance (3.6.2) lorsque la rupture se produit avant le seuil d’écoulement

Note 1 à l'article: Elle est exprimée comme un rapport sans dimension ou en pourcentage (%).

Note 2 à l'article: Voir Figure 1, courbes (1) et (4).
3.7.3
déformation à la résistance
déformation à laquelle la résistance (3.6.2) est atteinte

Note 1 à l'article: Elle est exprimée comme un rapport sans dimension ou en pourcentage (%).

3.8
déformation nominale

représentation de la déformation (3.7) calculée à partir du déplacement des mors et de la distance de

serrage (3.11) par une des méthodes données en 10.2.2

Note 1 à l'article: Elle est exprimée comme un rapport sans dimension ou en pourcentage (%).

Note 2 à l'article: Elle peut être calculée soit sur la base du déplacement des mors depuis le début de l’essai, soit

sur la base de l’incrément de déplacement des mors au-delà de la déformation au seuil d’écoulement si cette

dernière est déterminée à l’aide d’un extensomètre (de préférence pour des éprouvettes à usages multiples).

3.8.1
déformation nominale à la rupture

déformation nominale au dernier point enregistré avant la réduction de la contrainte (3.6) à une

valeur inférieure ou égale à 10 % de la résistance (3.6.2) lorsque la rupture se produit après le seuil

d’écoulement

Note 1 à l'article: Elle est exprimée comme un rapport sans dimension ou en pourcentage (%).

Note 2 à l'article: Voir Figure 1, courbes (2) et (3).
3.8.2
déformation nominale à la résistance
déformation nominale à laquelle la résistance (3.6.2) est atteinte

Note 1 à l'article: Elle est exprimée comme un rapport sans dimension ou en pourcentage (%).

Note 2 à l'article: Voir Figure 1, courbes (2) et (3).
3.9
module d’élasticité en traction

pente de la courbe de contrainte/déformation σ(ε) dans l’intervalle entre les deux déformations

ε = 0,05 % et ε = 0,25 %
1 2
Note 1 à l'article: Il est exprimé en mégapascals (MPa).

Note 2 à l'article: Il peut être calculé soit comme un module sécant, soit comme la pente d’une droite de régression

linéaire par la méthode des moindres carrés sur cet intervalle (voir Figure 1, courbe 4).

Note 3 à l'article: La présente définition ne s’applique pas aux films.
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ISO 527-1:2019(F)
3.10
coefficient de Poisson

rapport négatif de la variation de la déformation Δε , selon l’un des deux axes perpendiculaires à la

direction d’allongement, sur la variation de la déformation Δε correspondante dans la direction

d’allongement, dans la partie linéaire de la courbe de déformation longitudinale en fonction de la

déformation normale
Note 1 à l'article: Il est exprimé comme un rapport sans dimension.

Note 2 à l'article: Puisque la variation de déformation latérale Δε est un nombre négatif et la variation de

déformation longitudinale Δε est positive, le rapport de Poissons comme défini en 3.10 est un nombre positif.

3.11
distance de serrage
longueur initiale de la partie de l’éprouvette entre les mors
Note 1 à l'article: Elle est exprimée en millimètres (mm).
3.12
matière plastique rigide

matière plastique qui présente un module d’élasticité en flexion (ou, si cela n’est pas applicable, un

module d’élasticité en traction) supérieur à 700 MPa dans des conditions établies

3.13
matière plastique semi-rigide

matière plastique qui présente un module d’élasticité en flexion (ou, si cela n’est pas applicable, un

module d’élasticité en traction) compris entre 70 MPa et 700 MPa dans des conditions établies

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ISO 527-1:2019(F)
Légende
X déformation et/ou déformation nominale
Y contrainte

1 La courbe (1) représente un matériau fragile, se rompant aux faibles déformations sans présenter de seuil

d’écoulement.

La courbe (4) représente un matériau souple de type caoutchouc, qui se rompt à des déformations plus élevées

(>50 %).

2, 3 Les courbes (2) et (3) représentent des matériaux avec (2) ou sans (3) augmentation de contrainte après le seuil

d'écoulement. Les courbes (2) et (3) sont des courbes de “contrainte en fonction de la déformation” jusqu'au

seuil d'écoulement et de “contrainte en fonction de la déformation nominale” après le seuil d'écoulement.

4 La courbe (4) peut être soit une courbe de “contrainte en fonction de la déformation”, soit une courbe de

“contrainte en fonction de la déformation nominale” selon l'équipement utilisé.
Figure 1 — Courbes type de contrainte/déformation
4 Principe et méthodes
4.1 Principe

L’éprouvette subit une traction le long de son axe longitudinal principal à une vitesse d'essai constante

jusqu’à ce que l’éprouvette se brise ou jusqu’à ce que la contrainte (charge) ou la déformation

(allongement) atteigne une valeur prédéterminée. Au cours de ce mode opératoire, la charge et

l’allongement supportés par l’éprouvette sont mesurés.
6 © ISO 2019 – Tous droits réservés
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ISO 527-1:2019(F)
4.2 Méthode

4.2.1 Les méthodes sont applicables aux éprouvettes qui sont soit moulées aux dimensions choisies,

soit usinées, découpées ou poinçonnées à partir de produits finis et semi-finis, tels que pièces moulées,

stratifiés, films et feuilles extrudées ou coulées. Les types d’éprouvettes et leur préparation sont décrits

dans la partie pertinente de l’ISO 527 se rapportant au matériau. Dans certains cas, une éprouvette à

usages multiples peut être utilisée. Les éprouvettes à usages multiples et miniaturisées sont décrites

dans l’ISO 20753.

4.2.2 Les méthodes spécifient les dimensions recommandées pour les éprouvettes. Des essais réalisés

avec des éprouvettes de dimensions différentes ou avec des éprouvettes préparées dans des conditions

différentes peuvent donner des résultats qui ne sont pas comparables. D’autres facteurs, tels que la

vitesse d’essai et le conditionnement des éprouvettes, peuvent également avoir une répercussion sur

les résultats. Par conséquent, lorsque des résultats comparatifs sont requis, ces facteurs doivent être

soigneusement contrôlés et enregistrés.
5 Appareillage
5.1 Machine d’essai
5.1.1 Généralités

La machine doit être conforme à I’ISO 7500-1 et à l’ISO 9513 et doit répondre aux spécifications

indiquées de 5.1.2 à 5.1.6.
5.1.2 Vitesses d’essai

La machine d’essai de traction doit être capable de maintenir les vitesses d’essai choisies à l'intérieur

des tolérances spécifiées dans le Tableau 1.
Tableau 1 — Vitesses d’essai recommandées
Vitesse d’essai Tolérance
v %
mm/min
0,125
0,25
0,5
1 ±20
100
±10
200
300
500
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ISO 527-1:2019(F)
5.1.3 Mors

Les mors maintenant l’éprouvette doivent être fixés à la machine de façon à faire coïncider l’axe

principal de l’éprouvette avec la direction de l’axe central de traction de l’ensemble du système de

serrage. L’éprouvette doit être maintenue de façon à éviter tout glissement par rapport aux mâchoires de

serrage. Le système de serrage ne doit pas occasionner de cassure prématurée au niveau des mâchoires

ou d’écrasement de l’éprouvette dans les mâchoires.

En ce qui concerne la détermination du module d’élasticité en traction, il est essentiel que le taux de

déformation soit constant et ne varie pas, par exemple, en raison du mouvement des mors. Cela est

particulièrement important lorsque des mors d’amarrage sont employés.

NOTE En ce qui concerne la précontrainte, qui peut être nécessaire pour déposer et aligner correctement

(voir 9.3) une éprouvette et pour éviter une modification de l’allure de la courbe au niveau du début du diagramme

de contrainte/déformation, voir 9.4.
5.1.4 Indicateur
...

Questions, Comments and Discussion

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