ISO 10587:2000

Metallic and other inorganic coatings — Test for residual embrittlement in both metallic-coated and uncoated externally-threaded articles and rods — Inclined wedge method

This International Standard specifies a method of determining, on a statistical basis, the probability of the existence of hydrogen embrittlement or degradation in: a) a batch of barrel electroplated, autocatalytic plated, phosphated or chemically processed threaded articles; b) a batch of rack plated threaded articles or rods. This International Standard is applicable to threaded articles and rod made from steel with an actual tensile strength W 1 000 MPa (corresponding hardness values: 300 HV, 303 HB or 31 HRC) or to surface-hardened threaded articles or rods. It is not applicable to fasteners. The test method is carried out after hydrogen embrittlement relief heat treatment and may also be used for assessing differences in processing solutions, conditions and techniques. The test method has two main functions: a) when used with a statistical sampling plan it can be used for lot acceptance or rejection; b) it can be used as a control test to determine the effectiveness of the various processing steps including pre- and post-baking treatments to reduce the mobile hydrogen in the articles or rod. Although the test method is capable of indicating those articles that are embrittled to the extent defined in clause 2, it does not guarantee complete freedom from embrittlement. This International Standard does not relieve the plater, processor or manufacturer from imposing and monitoring suitable process control. NOTE 1 The use of inhibitors in acid pickling baths does not necessarily guarantee avoidance of hydrogen embrittlement. NOTE 2 Annex A provides guidance on sources of introduction of hydrogen into threaded articles.

Revêtements métalliques et autres revêtements inorganiques — Essai de fragilisation résiduelle des articles et tiges filetés avec et sans revêtement métallique extérieur — Méthode de la cale biaise

La présente Norme internationale spécifie une méthode d'essai pour la détermination statistique d'une probable fragilisation ou dégradation par l'hydrogène dans a) un lot d'articles filetés ayant subi un dépôt catalytique au tonneau, un dépôt autocatalytique, une phosphatation ou un traitement chimique; b) un lot d'articles ou de tiges filetés ayant subi un dépôt électrolytique au montage. La présente Norme internationale est applicable aux articles et tiges filetés en acier dont la résistance réelle à la traction est supérieure ou égale à 1 000 MPa (correspondant à des valeurs de dureté de 300 HV, 303 HB ou 31 HRC) ou à des articles et tiges filetés ayant subi un durcissement de surface. Elle ne s'applique pas aux éléments de fixation. La méthode d'essai est réalisée après un traitement de relaxation contre la fragilisation par l'hydrogène et peut également s'appliquer pour évaluer les différences entre les solutions de traitement, conditions et techniques. Cette méthode d'essai vise principalement à deux choses: a) lorsqu'elle est utilisée en association avec un plan d'échantillonnage statistique, elle peut servir à déterminer l'acceptation ou la mise au rebut des lots; b) elle peut fonctionner comme un essai d'inspection permettant la détermination de l'efficacité des différentes étapes de traitement y compris les traitements effectués avant et après la déshydrogénation destinés à diminuer la quantité d'hydrogène mobile dans les articles et tiges filetés. Bien que cette méthode d'essai permette d'indiquer les articles fragilisés dans les limites définies à l'article 2, elle ne garantit pas qu'ils soient totalement exempts de zones fragilisées. La présente Norme internationale ne dispense pas le responsable du dépôt électrolytique, le contrôleur ou le fabricant de l'application et de la surveillance d'un contrôle approprié du procédé. NOTE 1 L'utilisation d'inhibiteurs dans les bains acides de décapage ne garantit pas nécessairement la réduction de la fragilisation par l'hydrogène. NOTE 2 L'annexe A fournit des lignes directrices sur les sources de pénétration de l'hydrogène dans les articles filetés.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 01-Mar-2000
• ICS: 25.220.40 - Metallic coatings
• Technical Committee: ISO/TC 107 - Metallic and other inorganic coatings
• Drafting Committee: ISO/TC 107 - Metallic and other inorganic coatings
• Current Stage: 9093 - International Standard confirmed
• Start Date: 09-Jun-2022
• Completion Date: 12-Feb-2026

Overview

ISO 10587:2000 defines the inclined wedge method for detecting residual hydrogen embrittlement in externally threaded articles and rods (both metallic-coated and uncoated). The method is intended to determine, on a statistical basis, the probability that a processed batch contains embrittled items after embrittlement relief heat treatment. It is applicable to steel threaded articles or rods with actual tensile strength ≥ 1 000 MPa (or surface‑hardened equivalents) and is explicitly not applicable to fasteners.

Key topics and technical requirements

• Test principle: A threaded article is tensioned with a mating nut while bearing against a hardened inclined wedge (with filler plates and hardened washer) to impose a defined tensile/stress condition; articles are held under load for specified exposure times and then examined for failures.
• Loading and torque: Tightening torque is established by measuring the torque required to induce (75 ± 2)% of the article’s ultimate tensile load (mean of five samples). This torque is applied to the test sample nuts for the hold period.
• Exposure grades: Batches are classified by survival periods - grade 48, grade 96, grade 200 - indicating no failures after 48, 96, or 200 hours respectively.
• Examination criteria: Failures include cracks, separated heads, breakage, transverse cracks and torque relaxation (break‑loose torque reduction > 10% recorded as failure). Detection methods include visual inspection, ×10 magnification, magnetic particle inspection and dye penetrant.
• Test conditions & apparatus: Test temperature range 15–25 °C. Wedge, filler plates and washer must be hardened to specified hardness; filler plates should ensure 3–5 full threads engaged after assembly.
• Sampling: AQL/sampling plan must be as specified by the calling document (ISO 2859 and ISO 4519 are commonly referenced). Minimum sample size is 30 pieces when a batch exceeds 500 items.
• Safety: The standard warns of projectile risk from sudden breakage; shielding is recommended for the full exposure period.

Applications and users

ISO 10587 is used for:

• Lot acceptance/rejection testing of barrel or rack‑plated and chemically processed threaded articles and rods.
• Process control and comparison of plating, pickling, phosphating or post‑bake treatments to reduce mobile hydrogen. Primary users:
• Platers, electroplating and coating processors
• Quality assurance and metallurgical test labs
• Manufacturers and procurement teams specifying coating/process acceptance criteria
• Suppliers developing hydrogen mitigation and post‑treatment processes

Related standards

• ISO 2859 (sampling procedures by attributes)
• ISO 4519 (sampling for electrodeposited coatings)
• ISO 5725‑2 (precision of measurement methods)

Keywords: ISO 10587, inclined wedge method, hydrogen embrittlement test, residual embrittlement, threaded articles, metallic coatings, lot acceptance, torque relaxation, embrittlement relief.

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 10587
First edition
2000-02-15
Metallic and other inorganic coatings —
Test for residual embrittlement in
both metallic-coated and uncoated
externally-threaded articles and rods —
Inclined wedge method
Revêtements métalliques et autres revêtements inorganiques — Essai de
fragilisation résiduelle des articles et tiges filetés avec et sans revêtement
métallique extérieur — Méthode de la cale biaise
Reference number
©
ISO 2000
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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 3.
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 International Standard may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
International Standard ISO 10587 was prepared by Technical Committee ISO/TC 107, Metallic and other inorganic
coatings, Subcommittee SC 2, Test methods.
Annex A of this International Standard is for information only.
Introduction
When atomic hydrogen enters steels and certain other alloys, it can cause loss of ductility or load-carrying ability or
cracking (usually as submicroscopic cracks), or catastrophic brittle failures at applied stresses well below the yield
strength or even the normal design strength for the alloys. This phenomenon often occurs in alloys that show no
significant loss in ductility when measured by conventional tensile tests, and is frequently referred to as hydrogen-
induced delayed brittle failure, hydrogen stress cracking or hydrogen embrittlement. The hydrogen can be
introduced during cleaning, pickling, phosphating, electroplating, autocatalytic processes and in the service
environment as a result of cathodic protection reactions or corrosion reactions. Hydrogen can also be introduced
during fabrication, for example, during roll forming, machining and drilling, due to lubricant break-down, and during
welding or brazing operations.
A variety of articles have threads as part of their structure. Examples are tools such as metal and wood working
clamps, metal vices, tension clamps and taps, and hardware items such as threaded metal projectiles and bomb
components, rifles, spring tension adjusters and piano stool lifts.
Industrial practice for threaded articles and rods has evolved three graduated levels of test exposure to assure
reduced risk of hydrogen embrittlement (see clause 2). These levels have evolved from commercial applications
having varying levels of criticality. In essence, they represent the confidence level that is required. They also
represent the time that finished goods are held before they can be shipped and used. This time equates to
additional cost to the manufacturer that may of necessity be added to the cost of the finished goods.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 10587:2000(E)
Metallic and other inorganic coatings — Test for residual
embrittlement in both metallic-coated and uncoated
externally-threaded articles and rods — Inclined wedge method
WARNING — Great care should be taken when applying this International Standard. The heads of
embrittled articles or rods can suddenly break off and become flying projectiles capable of causing
blindness or other serious injury. As this hazard can occur as long as 200 h after the test has started,
shields or other apparatus should be provided to avoid such injury.
1 Scope
This International Standard specifies a method of determining, on a statistical basis, the probability of the existence
of hydrogen embrittlement or degradation in:
a) a batch of barrel electroplated, autocatalytic plated, phosphated or chemically processed threaded articles;
b) a batch of rack plated threaded articles or rods.
This International Standard is applicable to threaded articles and rod made from steel with an actual tensile
strength W 1 000 MPa (corresponding hardness values: 300 HV, 303 HB or 31 HRC) or to surface-hardened
threaded articles or rods. It is not applicable to fasteners.
The test method is carried out after hydrogen embrittlement relief heat treatment and may also be used for
assessing differences in processing solutions, conditions and techniques.
The test method has two main functions: a) when used with a statistical sampling plan it can be used for lot
acceptance or rejection; b) it can be used as a control test to determine the effectiveness of the various processing
steps including pre- and post-baking treatments to reduce the mobile hydrogen in the articles or rod.
Although the test method is capable of indicating those articles that are embrittled to the extent defined in clause 2,
it does not guarantee complete freedom from embrittlement.
This International Standard does not relieve the plater, processor or manufacturer from imposing and monitoring
suitable process control.
NOTE 1 The use of inhibitors in acid pickling baths does not necessarily guarantee avoidance of hydrogen embrittlement.
NOTE 2 Annex A provides guidance on sources of introduction of hydrogen into threaded articles.
2 Terms and definitions
For the purposes of this International Standard, the following terms and definitions apply.
2.1
embrittled article
article, parts of which fail immediately or up to 48 h in test
2.2
grade 48 proof batch
batch that provides no failures after 48 h of test
2.3
grade 96 proof batch
batch that provides no failures after 96 h of test
2.4
grade 200 proof batch
batch that provides no failures after 200 h of test
2.5
batch
distinct portion of articles processed collectively as a single group through the same identical treatment steps at the
same time on the same rack or in the same barrel
2.6
lot
group of articles processed through the same or similar steps at the same time or over a contiguous time period
and from the same heat of material
NOTE 1 A lot may be broken down into a number of batches for processing purposes and then reassembled into the same
lot.
NOTE 2 The degree to which articles within a single plated batch or a given lot can be embrittled can vary over a wide range.
The degree of embrittlement is a function of the concentration of atomic hydrogen in the individual articles of the batch or lot,
measured in parts per million (ppm), and in particular that portion of the hydrogen that is mobile or free to migrate to areas of
high stress concentration.
3Principle
The threaded articles or rods are subjected to stress by tensioning with a mating nut after insertion through a
clearance hole in a hardened rectangular wedge of steel; see Figure 1. Additional hardened rectangular pieces of
steel, with parallel faces, are provided as filler plates and are inserted such that the required length of the threaded
article is placed under test. Other loading systems and fixtures may be used provided the same load, angle and
exposure are created for the test. The upper surface of the wedge is ground at an angle to the lower surface. The
ma
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 10587
Première édition
2000-02-15
Revêtements métalliques et autres
revêtements inorganiques — Essai de
fragilisation résiduelle des articles et tiges
filetés avec et sans revêtement métallique
extérieur — Méthode de la cale biaise
Metallic and other inorganic coatings — Test for residual embrittlement in
both metallic-coated and uncoated externally-threaded articles and rods —
Inclined wedge method
Numéro de référence
©
ISO 2000
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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 3.
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 de la présente/du présent Norme internationale
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.
La Norme internationale ISO 10587 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 107, Revêtements métalliques
et autres revêtements inorganiques, sous-comité SC 2, Méthodes d'essai.
L'annexe A de la présente Norme internationale est donnée uniquement à titre d'information.
Introduction
Si de l’hydrogène atomique pénètre dans l'acier ou dans certains autres alliages, il peut en résulter une diminution
de la ductilité, ou de la capacité de transfert d'efforts, ou encore engendrer une corrosion fissurante (généralement
sous forme de fissures ultrastructurales), ou des ruptures dues à la fragilisation lors de l'application de contraintes
bien inférieures à la limite apparente d'élasticité ou même à la résistance théorique normale des alliages. Ce
phénomène se produit souvent dans les alliages où aucune diminution significative de ductilité n'a été observée
lors de mesures effectuées pendant des essais classiques de traction. Elle est souvent appelée rupture fragile
retardée due à l'hydrogène, corrosion fissurante sous contrainte due à l'hydrogène, ou fragilisation par l'hydrogène.
L'hydrogène peut être introduit au cours des procédures de dégraissage, de décapage, de phosphatation, de
déposition électrolytique ou autocatalytique, l'introduction d'oxygène peut également avoir lieu dans
l'environnement de service, suite à des réactions de protection cathodique ou des réactions de corrosion.
L'hydrogène peut également être introduit pendant les opérations de fluotournage, d'usinage et de perçage, en
raison de la décomposition des produits lubrifiants ainsi que pendant les opérations de soudage et de brasage.
La structure d’une variété d’articles contient des filets, par exemple les presseurs à bois et à métal, les étaux
métalliques, les pinces et tarauds, ainsi que les articles de quincaillerie tels que les projectiles métalliques filetés et
les composants de bombe, les fusils, les tendeurs et les manettes de réglage des tabourets de piano.
Pour les articles et tiges filetés, les industriels ont défini trois niveaux d'essai d'exposition pour garantir une
diminution du risque de fragilisation par l'hydrogène (voir article 2). Ces niveaux ont été définis à partir
d'applications commerciales ayant des niveaux critiques divers. Ils correspondent en fait au niveau de confiance
requis. Ils représentent également le temps de stockage des produits finis avant leur expédition ou leur utilisation.
Ce temps représente un coût supplémentaire pour le fabricant qui peut si nécessaire être ajouté au coût du produit
fini.
iv © ISO 2000 – Tous droits réservés

NORME INTERNATIONALE ISO 10587:2000(F)
Revêtements métalliques et autres revêtements inorganiques —
Essai de fragilisation résiduelle des articles et tiges filetés avec et
sans revêtement métallique extérieur — Méthode de la cale biaise
AVERTISSEMENT — Il convient de prendre de grandes précautions avant d’appliquer la présente Norme
internationale. Les têtes des articles et tiges filetés en acier fragilisé peuvent casser soudainement et les
éclats peuvent devenir des projectiles susceptibles d'autres blessures graves et notamment aux yeux. Ce
danger pouvant se produire jusqu'à 200 h après le début de l'essai, il convient de ce fait de prévoir des
écrans de protection ou tout autre appareillage afin d'éviter ce genre d'accident.
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale spécifie une méthode d'essai pour la détermination statistique d'une probable
fragilisation ou dégradation par l'hydrogène dans
a) un lot d’articles filetés ayant subi un dépôt catalytique au tonneau, un dépôt autocatalytique, une
phosphatation ou un traitement chimique;
b) un lot d’articles ou de tiges filetés ayant subi un dépôt électrolytique au montage.
La présente Norme internationale est applicable aux articles et tiges filetés en acier dont la résistance réelle à la
traction est supérieure ou égale à 1 000 MPa (correspondant à des valeurs de dureté de 300 HV, 303 HB ou
31 HRC) ou à des articles et tiges filetés ayant subi un durcissement de surface. Elle ne s’applique pas aux
éléments de fixation.
La méthode d’essai est réalisée après un traitement de relaxation contre la fragilisation par l’hydrogène et peut
également s’appliquer pour évaluer les différences entre les solutions de traitement, conditions et techniques.
Cette méthode d'essai vise principalement à deux choses: a) lorsqu’elle est utilisée en association avec un plan
d'échantillonnage statistique, elle peut servir à déterminer l'acceptation ou la mise au rebut des lots; b) elle peut
fonctionner comme un essai d'inspection permettant la détermination de l'efficacité des différentes étapes de
traitement y compris les traitements effectués avant et après la déshydrogénation destinés à diminuer la quantité
d'hydrogène mobile dans les articles et tiges filetés.
Bien que cette méthode d'essai permette d'indiquer les articles fragilisés dans les limites définies à l'article 2, elle
ne garantit pas qu'ils soient totalement exempts de zones fragilisées.
La présente Norme internationale ne dispense pas le responsable du dépôt électrolytique, le contrôleur ou le
fabricant de l'application et de la surveillance d'un contrôle approprié du procédé.
NOTE 1 L'utilisation d'inhibiteurs dans les bains acides de décapage ne garantit pas nécessairement la réduction de la
fragilisation par l'hydrogène.
NOTE 2 L’annexe A fournit des lignes directrices sur les sources de pénétration de l’hydrogène dans les articles filetés.
2 Termes et définitions
Pour les besoins de la présente Norme internationale, les termes et définitions suivants s'appliquent.
2.1
article fragilisé
article dont des parties se cassent immédiatement ou dans les 48 h suivant l'essai
2.2
résistant classe 48
lot dans lequel ne se produit aucune rupture après 48 h d'essai
2.3
résistant classe 96
lot dans lequel ne se produit aucune rupture après 96 h d'essai
2.4
résistant classe 200
lot dans lequel ne se produit aucune rupture après 200 h d'essai
2.5
lot
portion distincte d'articles ayant subi un traitement collectif en tant qu'entité simple, suivant les mêmes étapes de
traitement, au même moment, sur le même montage ou dans le même tonneau
2.6
groupe de lots
groupe d'articles ayant subi un traitement suivant des étapes identiques ou similaires, au même moment ou les uns
après les autres et provenant de la même coulée de métal
NOTE 1 Le groupe de lots peut, pour les besoins du traitement, être subdivisé en un certain nombre de lots, qui seront
ensuite à nouveau rassemblés dans le même groupe.
NOTE 2 Le degré de fragilisation des parties à l'intérieur d'un même lot ayant subi un dépôt électrolytique, ou de n'importe
quel lot donné, peut varier énormément. Le degré de fragilisation est fonction de la concentration en hydrogène atomique
présent dans chaque pièce prise individuellement dans le lot ou le groupe de lots, mesurée en ppm, et en particulier de la
concentration en hydrogène mobile ou libre de migrer dans des zones soumises à de fortes contraintes.
3Principe
Les articles et tiges filetés sont soumis à des contraintes dues à la mise sous tension à l'aide d'un écrou
homologue après insertion dans un trou de dégagement pratiqué dans une cale rectangulaire en acier durci (voir
Figure 1). D'autres pièces rectangulaires en acier durci, à côtés parallèles font office de plaques de renfort et sont
insérées, de
...