ISO 3643:2024
(Main)Rolling bearings — Ceramic rolling elements — Terms and characteristics of surface imperfections
Rolling bearings — Ceramic rolling elements — Terms and characteristics of surface imperfections
This document establishes terms, descriptions and characteristics and provides typical photos of specified surface imperfections which can be found on finished silicon nitride rolling elements. Rolling elements refer to balls and rollers. Imperfections defined in this document correspond to patterns found on finished rolling elements before use. Deviations for the geometric product specifications (GPS) are not addressed in this document. This document does not give criteria for the acceptance limits of these imperfections. The identification of an imperfection is done between the different actors involved in the manufacturing, assembly or final use of the silicon nitride parts, depending on the technical specifications and the criticality of the application.
Roulements — Éléments roulants en céramique — Termes et caractéristiques des imperfections de surface
Le présent document établit des termes, des descriptions et des caractéristiques, et fournit des photos types d’imperfections spécifiées de surface qui peuvent être observées sur les éléments roulants finis, en nitrure de silicium. Les éléments roulants désignent les billes et les rouleaux. Les imperfections définies dans le présent document correspondent aux motifs trouvés sur les éléments roulants finis, avant utilisation. Les écarts pour les spécifications géométriques des produits (GPS) ne sont pas traités dans le présent document. Le présent document ne fournit pas de critères pour les limites d’acceptation de ces imperfections. L’identification d’une imperfection est effectuée par les différents acteurs impliqués dans la fabrication, l’assemblage ou l’utilisation finale des pièces en nitrure de silicium, en fonction des spécifications techniques et de la criticité de l’application.
General Information
Standards Content (Sample)
International
Standard
ISO 3643
First edition
Rolling bearings — Ceramic
2024-09
rolling elements — Terms
and characteristics of surface
imperfections
Roulements — Éléments roulants en céramique — Termes et
caractéristiques des imperfections de surface
Reference number
© ISO 2024
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Published in Switzerland
ii
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Classification of surface imperfections . 2
5 Surface imperfections . 3
5.1 General .3
5.2 Crack .3
5.2.1 General .3
5.2.2 Open crack .3
5.2.3 Partially healed crack .5
5.2.4 C-crack .5
5.2.5 Star crack .7
5.3 Linear hollow indication .8
5.3.1 General .8
5.3.2 Scratch .8
5.3.3 Cut .9
5.3.4 Contact mark .10
5.4 Irregular or rounded shaped hollow indication . 12
5.4.1 General . 12
5.4.2 Pore . 12
5.4.3 Missing material . 13
5.4.4 Flat .14
5.5 Optically variable region . 15
5.5.1 General . 15
5.5.2 Snowflakes . . 15
5.5.3 Inclusion .17
5.5.4 Colour variation . 22
5.5.5 Smearing . 23
5.5.6 Healed crack . 23
5.5.7 Non cleaned-up area . 25
Annex A (informative) Explanations for the terms used in inspection means .26
Annex B (informative) Dye penetrant inspection .29
Annex C (informative) Scanning electron microscope .31
Bibliography .33
iii
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through
ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee
has been established has the right to be represented on that committee. International organizations,
governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely
with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are described
in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the different types
of ISO document should be noted. This document was drafted in accordance with the editorial rules of the
ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).
ISO draws attention to the possibility that the implementation of this document may involve the use of (a)
patent(s). ISO takes no position concerning the evidence, validity or applicability of any claimed patent
rights in respect thereof. As of the date of publication of this document, ISO had not received notice of (a)
patent(s) which may be required to implement this document. However, implementers are cautioned that
this may not represent the latest information, which may be obtained from the patent database available at
www.iso.org/patents. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and expressions
related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the World Trade
Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see www.iso.org/iso/foreword.html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 4, Rolling bearings.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www.iso.org/members.html.
iv
Introduction
Surface appearance provides the first impression of quality and gives confidence in product performance
and function to the user and customer. The presence of a surface imperfection can have an impact on the
actual performance and function.
Ceramic rolling elements are produced in different main steps, which can be realized by the same company
or by different companies. Industrial production of ceramic rolling elements, as all manufacturing processes,
is subject to a variability coming from materials, process parameters and/or manufacturing steps, which
can lead to imperfections on the surface. In addition, handling of parts can also induce some imperfections
on the finished surface.
So far, no common vocabulary exists and in industry different words are used to describe surface
imperfections of finished ceramic rolling elements for bearing applications. This leads to different
interpretations and makes objective comparison difficult.
This document aims to describe imperfections of ceramic finished rolling elements before use. However,
some of these imperfections can also be detected on blanks (before machining) or after use.
Imperfections can correspond to:
— material imperfection, which can constitute a defect or not, depending on the morphology of the
imperfection (shape, size), on the position on the rolling element and on the requirements of the
application; the acceptance limits of the imperfections are defined by customers and/or suppliers,
depending on the application;
— local surface imperfection, which corresponds to irregularity on a part of the surface; as for material
imperfection, it can correspond or not to a defect depending on characteristics of this imperfection and
requirements of the application;
— surface appearance deviation, which is a deviation from the optical appearance of the usual surface
pattern or colour.
At the time this document is prepared, visual inspection is the method of choice to identify surface
imperfections, in combination or not with dye penetrant inspection (see Annex A and Annex B). Other NDT
(non-destructive testing) methods can also be used as a complement, such as acoustic or thermal microscopy,
resonant ultrasound spectroscopy or laser spectroscopy to give a few examples.
Inspection of ceramic rolling elements is performed with naked eyes or under small magnification for mass
production control. Scanning electron microscope (SEM – see Annex C) is only used to specify the pattern
identified by NDT but is not a method suitable with mass production control.
The inspection methods and parameters used for rolling element inspection are subject to agreement
between customer and supplier and are not the topic of this document.
Concerning these controls: steel rolling elements are more widespread than ceramic rolling elements. They
have some characteristics in common, but methods and parameters of inspection are different.
v
International Standard ISO 3643:2024(en)
Rolling bearings — Ceramic rolling elements — Terms and
characteristics of surface imperfections
1 Scope
This document establishes terms, descriptions and characteristics and provides typical photos of specified
surface imperfections which can be found on finished silicon nitride rolling elements.
Rolling elements refer to balls and rollers. Imperfections defined in this document correspond to patterns
found on finished rolling elements before use.
Deviations for the geometric product specifications (GPS) are not addressed in this document.
This document does not give criteria for the acceptance limits of these imperfections. The identification of
an imperfection is done between the different actors involved in the manufacturing, assembly or final use of
the silicon nitride parts, depending on the technical specifications and the criticality of the application.
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 5593, Rolling bearings — Vocabulary
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 5593 and the following apply.
ISO and IEC maintain terminology databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at https:// www .electropedia .org/
3.1
surface imperfection
DEPRECATED: surface defect
element, irregularity or group of elements and irregularities of the real surface unintentionally or
accidentally caused during manufacture, storage or use of the surface
Note 1 to entry: See definition of "defect" in ISO 9000.
Note 2 to entry: Such types of elements or irregularities differ considerably from those constituting a rough surface.
Note 3 to entry: The presence of imperfection on the real surface does not necessarily mean that the given surface is
unsuitable for use. The acceptability of an imperfection is dependent on the application or function of the surface and
is specified in appropriate terms, e.g. length, depth, width, height, number per unit area, etc.
Note 4 to entry: The term "indication" can also be used, as a synonym of imperfection, in the frame of visual inspections.
The term "indication" is classically used in non-destructive testing field.
Note 5 to entry: The term "real surface" corresponds to the homogeneous, free from irregularities, finished surface of
the component.
[SOURCE: ISO 8785:1998, 2.4, modified — The deprecated term has been added; Note 1 to entry has been
modified; Notes 4 and 5 to entry have been added.]
3.2
blank
ceramic rolling element after sintering and/or after hot isostatic pressing (HIP) but before grinding
3.3
characteristic
description of the imperfections in terms of size, shape and aspect by the way it appears by visual inspection
under naked eyes or small magnification (<100×)
Note 1 to entry: Information related to the origin of the imperfections can be given.
Note 2 to entry: If the term used to describe the same imperfection is already defined in another standard, it is
specified, and comments related to the observation of this imperfection can be added.
Note 3 to entry: If other terms can also be used to describe the same imperfection, they are also named for information.
4 Classification of surface imperfections
Several classifications are possible for ceramic rolling element imperfections, depending on the intended
goal. In this document, imperfections are classified in four families based on their optical appearance. The
terms and descriptions of these four families are given in Figure 1.
Figure 1 — Families of imperfections
5 Surface imperfections
5.1 General
The following paragraphs give the name, a description of its characteristics and representative pictures of
the imperfection at different magnifications. The pictures are obtained by:
— stereo microscope (also known as binocular) and reflected light microscope in bright field [BF] or dark
field [DF]; these pictures are named “optical view [BF]” and “optical view [DF]”;
— scanning electronic microscope (SEM) in secondary electrons [SE] or back-scattered electrons [BSE];
these are the pictures named “electronic view [SE]” or “electronic view [BSE]”.
Descriptions of these imaging and illumination methods are described in Annex A and Annex C.
For each imperfection, several pictures of the same type of imperfection are provided to illustrate the
different cases which can occur. The pictures are displayed in three types as follows:
a) Type 1 shows a picture taken under optical view BF;
b) Type 2 shows a picture taken under optical view DF;
c) Type 3 shows a picture taken under electronic microscope.
For some terms, there are synonyms used in the field. With the goal of clarifying and homogenising to
enable better communication between the different actors of the market, deprecated terms are mentioned
in NOTES.
5.2 Crack
5.2.1 General
A crack corresponds to a thin discontinuity in the surface. Its shape is variable and depends on the type of
the crack. The bottom of the imperfection is not visible by optical inspection. See Figure 2 to Figure 9.
NOTE There are several types of cracks depending on the morphology and the origin of the indication (crack
generated during blank manufacturing, during machining or handling).
5.2.2 Open crack
An open crack is an irregular, narrow, opened break in the surface of the element, with straight or jagged
edges. A crack can be linear or non-linear.
NOTE 1 Under SEM, Si N grains can be visible inside the crack.
3 4
NOTE 2 The deprecated terms for "open crack" are “pressing defects” and “green crack”.
a) Sample 1: surface of a ball – b) Sample 2: surface of a ball – c) Sample 3: surface of a ball –
Optical view – [BF] Optical view – [DF] Electronic view – [BSE]
d) Sample 4: surface of a ball – e) Sample 5: surface of a ball
Optical view – [BF] (zoom in an open crack) – Elec-
tronic view – [BSE]
Key
1 open crack without Si N grains
3 4
Figure 2 — Examples of open crack without Si N grains visible inside the crack
3 4
a) Sample 1: surface of a ball – b) Sample 1: surface of a ball, c) Sample 2: surface of a ball
Optical view – [BF] same as a) – Optical view – [DF] (zoom in an open crack) – Elec-
tronic view – [BSE]
Figure 3 — Examples of open crack with Si N grains visible inside the crack
3 4
5.2.3 Partially healed crack
A partially healed crack is a mix between open crack (5.2.2) and healed crack (5.5.6). This type of crack can
be linear or branched.
NOTE 1 In partially healed crack, sintering additives [oxides of Al (aluminium), Y (yttrium), Mg (magnesium), Ti
(titanium)…] can be identified inside the crack with SEM under back-scattered electrons (BSE) detector. In this case,
sintering additives appear darker or lighter than the matrix and chemical analysis confirms the nature of the area.
NOTE 2 The deprecated terms for "partially healed crack" are “pressing defects” and “green crack”.
Key
1 healed crack
2 open crack
Figure 4 — Example of partially healed crack (surface of a ball – Optical view – [DF])
5.2.4 C-crack
A C-crack is a curved crack, which can be C-shaped or O-shaped when the crack propagation is total. C-cracks
can also be stacked. In this case, several concentric C-cracks or O-cracks can be observed.
NOTE 1 Opening of this type of crack is very thin, usually less than 1 µm, which makes them difficult to detect
(diffraction on the lips of the crack is needed).
NOTE 2 C-cracks are characterized by the angle of the chord if it is less than 180° or by the diameter for larger chord
lengths, as illustrated by Figure 5 a) and Figure 7 a) respectively. For stacked C-crack, the largest is characterized.
NOTE 3 Under SEM observation, no Si N grains are observed inside the crack. Crack propagation occurs in a
3 4
transgranular and intergranular way.
NOTE 4 Missing material (5.4.3) can be observed with C-crack.
a) Sample 1: surface of a ball – b) Sample 1: surface of a ball, c) Sample 2: surface of a ball
Optical view – [BF] same as a) – Optical view – [DF] (zoom on a C-crack) - Electronic
view – [BSE]
Key
1 chord length
Figure 5 — Examples of C-crack with chordal angle < 180°
a) Sample 1: surface of a ball – Optical view – b) Sample 1: surface of a ball, same as a) – Optical
[DF] white light view – [DF] UV light
c) Sample 2: surface of a ball (several stacked d) Sample 2: surface of a ball, same as c) – Optical
C-cracks) – Optical view – [DF] white light view – [DF] UV light
Figure 6 — Examples of stacked C-crack
a) Sample 1: surface of a ball – Optical view – b) Sample 2: surface of a ball – Electronic view –
[DF] [BSE]
Key
1 diameter
2 C-crack
3 marker line
Figure 7 — Examples of C-crack with chordal angle ≥180°
5.2.5 Star crack
The pattern of this type of crack depends on the mean of observation. It can appear as a circular or star shape.
Radial cracks are formed around a central ring-crack. In some case, missing material (5.4.3) is observed.
a) Sample 1: surface of a ball – b) Sample 1: surface of a ball, c) Sample 1: surface of a ball,
Optical view – [BF] same as a) – Optical view – [DF] same as a), different orientation
– Electronic view – [SE]
d) Sample 2: surface of a ball – e) Sample 2: surface of a ball, f) Sample 2: surface of a ball,
Optical view – [BF] same as d) – Optical view same as d) – Optical view – [BF]
– [DF] white light UV light
Key
1 star crack without missing material observed as circular shape
Figure 8 — Examples of star crack
a) Sample 1: surface of a ball – b) Sample 1: surface of a ball,
Optical view – [BF] same as a) – Optical view – [DF]
c) Sample 2: surface of a ball – d) Sample 2: surface of a ball, e) Sample 2: surface of a ball,
Optical view – [BF] same as c) – Optical view – [DF] same as c) – Optical view – [BF]
white light UV light
Figure 9 — Examples of star crack with missing material
5.3 Linear hollow indication
5.3.1 General
Linear hollow indication is a shallow imperfection defined by a linear shape (high aspect ratio
...
Norme
internationale
ISO 3643
Première édition
Roulements — Éléments roulants
2024-09
en céramique — Termes et
caractéristiques des imperfections
de surface
Rolling bearings — Ceramic rolling elements — Terms and
characteristics of surface imperfections
Numéro de référence
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
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publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,
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.
ISO copyright office
Case postale 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: +41 22 749 01 11
E-mail: copyright@iso.org
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Classification des imperfections de surface . 2
5 Imperfections de surface . 3
5.1 Généralités .3
5.2 Fissure .4
5.2.1 Généralités .4
5.2.2 Fissure ouverte .4
5.2.3 Fissure partiellement refermée .5
5.2.4 Fissure en forme de ‘C’ .5
5.2.5 Fissure en forme d'étoile .8
5.3 Indication linéaire en creux .9
5.3.1 Généralités .9
5.3.2 Rayure .9
5.3.3 Incision .10
5.3.4 Marque de contact .11
5.4 Indication en creux de forme irrégulière ou arrondie . 13
5.4.1 Généralités . 13
5.4.2 Pore . 13
5.4.3 Manque matière .14
5.4.4 Plat . 15
5.5 Région optiquement variable .16
5.5.1 Généralités .16
5.5.2 Flocons .17
5.5.3 Inclusion .18
5.5.4 Variation de couleur . 23
5.5.5 Smearing (éraillure) .24
5.5.6 Fissure refermée . 25
5.5.7 Zone non nettoyée . 26
Annexe A (informative) Explications des termes utilisés dans les moyens de contrôle .28
Annexe B (informative) Contrôle par ressuage .31
Annexe C (informative) Microscope électronique à balayage .33
Bibliographie .35
iii
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux
de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général
confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire
partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des différents
critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a
été rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir
www.iso.org/directives).
L’ISO attire l’attention sur le fait que la mise en application du présent document peut entraîner l’utilisation
d’un ou de plusieurs brevets. L’ISO ne prend pas position quant à la preuve, à la validité et à l’applicabilité de
tout droit de propriété revendiqué à cet égard. À la date de publication du présent document, l’ISO n'avait pas
reçu notification qu’un ou plusieurs brevets pouvaient être nécessaires à sa mise en application. Toutefois,
il y a lieu d’avertir les responsables de la mise en application du présent document que des informations
plus récentes sont susceptibles de figurer dans la base de données de brevets, disponible à l'adresse
www.iso.org/brevets. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne pas avoir identifié tout ou partie de
tels droits de propriété.
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données pour
information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion de
l'ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles techniques au
commerce (OTC), voir www.iso.org/avant-propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 4, Roulements.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes se
trouve à l’adresse www.iso.org/fr/members.html.
iv
Introduction
L’aspect de la surface fournit la première impression concernant la qualité et donne confiance à l’utilisateur
et au client dans la performance et la fonction du produit. La présence d’une imperfection de surface peut
avoir un impact sur la performance et la fonction réelles.
Les éléments roulants en céramique sont produits en plusieurs grandes étapes, qui peuvent être réalisées
par la même société ou par des sociétés différentes. La production industrielle d’éléments roulants en
céramique, comme tout procédé de fabrication, est sujette à une variabilité en raison des matériaux, des
paramètres du procédé et/ou des étapes de fabrication, qui peuvent conduire à des imperfections sur la
surface. En outre, la manutention des pièces peut aussi induire certaines imperfections sur la surface finie.
Pour l’instant, il n’existe pas de vocabulaire commun et dans l’industrie différents mots sont employés
pour décrire les imperfections de surface des éléments roulants en céramique finis pour les applications de
roulement. Cela conduit à des interprétations différentes et rend difficile toute comparaison objective.
Le présent document a pour but de décrire les imperfections des éléments roulants en céramique finis avant
utilisation. Toutefois, certaines de ces imperfections peuvent aussi être détectées sur des ébauches (avant
usinage) ou après utilisation.
Les imperfections peuvent correspondre à:
— une imperfection du matériau, qui peut constituer un défaut ou non, en fonction de la morphologie de
l’imperfection (forme, taille), de la position sur l’élément roulant et des exigences de l’application; les
limites d’acceptation des imperfections sont définies par les clients et/ou les fournisseurs, en fonction de
l’application;
— une imperfection de surface locale, qui correspond à une irrégularité sur une partie de la surface;
comme pour l’imperfection du matériau, elle peut correspondre ou non à un défaut en fonction des
caractéristiques de cette imperfection et des exigences de l’application;
— un écart d’aspect de surface, qui est un écart par rapport à l’aspect optique du motif de surface ou de la
couleur habituels.
Au moment où le présent document est préparé, le contrôle visuel est la méthode de référence pour identifier
les imperfections de surface, en combinaison ou non avec un contrôle par ressuage (voir l’Annexe A et
l’Annexe B). D’autres méthodes de contrôle non destructif (CND) peuvent aussi être utilisées en complément,
telles que la microscopie acoustique ou thermique, la spectroscopie par résonance ultrasonore ou la
spectroscopie laser, pour ne citer que quelques exemples.
Le contrôle visuel des éléments roulants en céramique est réalisé à l’œil nu ou à un faible grossissement
pour le contrôle de la production en série. L’utilisation d’un microscope électronique à balayage (MEB – voir
l’Annexe C) sert uniquement à préciser le type d’indication identifié en CND, mais n’est pas une méthode
adaptée pour un contrôle de la production en série.
Les méthodes de contrôle et paramètres utilisés pour contrôler l’élément roulant font l'objet d'un accord
entre le client et le fournisseur et ne constituent pas l’objet du présent document.
En ce qui concerne ces contrôles, les éléments roulants en acier sont plus répandus que les éléments roulants
en céramique. Ils ont certaines caractéristiques en commun, mais les méthodes et paramètres de contrôle
sont différents.
v
Norme internationale ISO 3643:2024(fr)
Roulements — Éléments roulants en céramique — Termes et
caractéristiques des imperfections de surface
1 Domaine d’application
Le présent document établit des termes, des descriptions et des caractéristiques, et fournit des photos types
d’imperfections spécifiées de surface qui peuvent être observées sur les éléments roulants finis, en nitrure
de silicium.
Les éléments roulants désignent les billes et les rouleaux. Les imperfections définies dans le présent
document correspondent aux motifs trouvés sur les éléments roulants finis, avant utilisation.
Les écarts pour les spécifications géométriques des produits (GPS) ne sont pas traités dans le présent
document.
Le présent document ne fournit pas de critères pour les limites d’acceptation de ces imperfections.
L’identification d’une imperfection est effectuée par les différents acteurs impliqués dans la fabrication,
l’assemblage ou l’utilisation finale des pièces en nitrure de silicium, en fonction des spécifications techniques
et de la criticité de l’application.
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 5593, Roulements — Vocabulaire
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l’ISO 5593 ainsi que les suivants,
s’appliquent.
L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en normalisation,
consultables aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse https:// www .electropedia .org/
3.1
imperfection de surface
DECONSEILLÉ: défaut de surface
élément, irrégularité ou groupe d’éléments et d’irrégularités de la surface réelle, provoqués non
intentionnellement ou accidentellement pendant la fabrication, le stockage ou l’utilisation de cette surface
Note 1 à l'article: Voir la définition de «défaut» dans l’ISO 9000.
Note 2 à l'article: De tels types d’éléments ou d’irrégularités diffèrent considérablement de ceux constituant une
surface rugueuse.
Note 3 à l'article: La présence d’une imperfection sur la surface réelle ne signifie pas nécessairement que ladite surface
n’est pas apte à l’emploi. L’acceptabilité d’une imperfection dépend de l’application ou de la fonction de la surface, et
elle est spécifiée en des termes appropriés, par exemple longueur, profondeur, largeur, hauteur, nombre par unité de
surface, etc.
Note 4 à l'article: Le terme «indication» peut aussi être employé comme synonyme d’imperfection dans le cadre des
contrôles visuels. Le terme «indication» est couramment utilisé dans le domaine des essais non destructifs.
Note 5 à l'article: Le terme «surface réelle» correspond à la surface finie homogène et exempte d’irrégularités du
composant.
[SOURCE: ISO 8785:1998, 2.4, modifiée — Le terme déconseillé a été ajouté; la Note 1 à l'article a été modifiée;
les Notes 4 et 5 à l’article ont été ajoutées.]
3.2
ébauche
élément roulant en céramique après frittage et/ou après compression isostatique à chaud (CIC), mais avant
rectification
3.3
caractéristique
description des imperfections en termes de taille, de forme et d’aspect, selon la manière dont elles
apparaissent au contrôle visuel à l’œil nu ou à un faible grossissement (<100x)
Note 1 à l'article: Des informations liées à l’origine des imperfections peuvent être données.
Note 2 à l'article: Si le terme utilisé pour décrire la même imperfection est déjà défini dans une autre norme, cela est
spécifié et des commentaires liés à l’observation de cette imperfection peuvent être ajoutés.
Note 3 à l'article: Si d’autres termes peuvent aussi être employés pour décrire la même imperfection, ils sont également
mentionnés à titre informatif.
4 Classification des imperfections de surface
Plusieurs classifications sont possibles pour les imperfections des éléments roulants en céramique, en
fonction du but recherché. Dans le présent document, les imperfections sont classées en quatre familles
basées sur leur aspect optique. Les termes et les descriptions de ces quatre familles sont indiqués à la
Figure 1.
Figure 1 — Familles d’imperfections
5 Imperfections de surface
5.1 Généralités
Les alinéas suivants indiquent le nom, une description de ses caractéristiques et des images représentatives
de l’imperfection sous différents grossissements. Les images sont obtenues par:
— un stéréomicroscope (également connu sous le nom de binoculaire) et un microscope à lumière réfléchie
en champ clair [BF] ou en champ sombre [DF]; ces images sont nommées «vue optique [BF]» et «vue
optique [DF]»;
— un microscope électronique à balayage (MEB) avec détection des électrons secondaires [SE] ou des électrons
rétrodiffusés [BSE]; ce sont les images nommées «vue électronique [SE]» ou «vue électronique [BSE]».
Des descriptions de ces méthodes d’imagerie et d’éclairage sont données dans l’Annexe A et l’Annexe C.
Pour chaque imperfection, plusieurs images du même type d’imperfection sont fournies pour illustrer les
différents cas qui peuvent se produire. Les images sont affichées selon trois types comme suit:
a) le type 1 montre une image prise sous la vue optique BF;
b) le type 2 montre une image prise sous la vue optique DF;
c) le type 3 montre une image prise au microscope électronique.
Pour certains termes, il existe des synonymes dans le domaine. À des fins de clarification et
d'homogénéisation pour permettre une meilleure communication entre les différents acteurs du marché, les
«termes déconseillés» sont mentionnés dans des NOTES.
5.2 Fissure
5.2.1 Généralités
Une fissure correspond à une mince discontinuité dans la surface. Sa forme est variable et dépend du type de
fissure. Le fond de l’imperfection n’est pas visible par contrôle optique. Voir la Figure 2 à la Figure 9.
NOTE Il existe plusieurs types de fissures en fonction de la morphologie et de l’origine de l’indication (fissure
générée pendant la fabrication de l’ébauche, pendant l’usinage ou la manutention).
5.2.2 Fissure ouverte
Une fissure ouverte est une rupture ouverte, irrégulière et étroite dans la surface de l’élément, avec des
bords droits ou dentelés. Une fissure peut être linéaire ou non linéaire.
NOTE 1 Au MEB, les grains de Si N peuvent être visibles à l’intérieur de la fissure.
3 4
NOTE 2 Les noms déconseillés pour fissure ouverte sont: «défauts de compression (pressing defect)» et «fissure
créée sur le compact de poudre ou fissure créé avant frittage (green crack)».
a) Échantillon 1: surface d'une b) Échantillon 2: surface d’une c) Échantillon 3: surface d’une
bille – Vue optique – [BF] bille – Vue optique – [DF] bille – Vue électronique – [BSE]
d) Échantillon 4: surface d’une e) Échantillon 5: surface d’une
bille – Vue optique – [BF] bille (zoom dans une fissure
ouverte) – Vue électronique –
[BSE]
Légende
1 fissure ouverte sans grains de Si N
3 4
Figure 2 — Exemples de fissure ouverte sans grains de Si N visibles à l’intérieur de la fissure
3 4
a) Échantillon 1: surface d’une b) Échantillon 1: surface d’une c) Échantillon 2: surface d’une
bille – Vue optique – [BF] bille, même qu’en a) – Vue bille (zoom dans une fissure
optique – [DF] ouverte) – Vue électronique –
[BSE]
Figure 3 — Exemples de fissure ouverte avec grains de Si N visibles à l’intérieur de la fissure
3 4
5.2.3 Fissure partiellement refermée
La fissure partiellement refermée est un mélange entre une fissure ouverte (5.2.2) et une fissure refermée
(5.5.6). Ce type de fissure peut être linéaire ou ramifié.
NOTE 1 Dans une fissure partiellement refermée, des additifs de frittage [oxydes d’Al (aluminium), Y (yttrium),
Mg magnésium), Ti (titane)…] peuvent être identifiés à l’intérieur de la fissure avec un MEB en utilisant le détecteur
d’électrons rétrodiffusés (BSE). Dans ce cas, les additifs de frittage apparaissent plus sombres ou plus clairs que la
matrice et l’analyse chimique confirme la nature de la zone.
NOTE 2 Les noms déconseillés pour fissure partiellement refermée sont «défauts de compression (pressing defect)»
et «fissure créée sur le compact de poudre ou fissure créée avant frittage (green crack)».
Légende
1 fissure refermée
2 fissure ouverte
Figure 4 — Exemple de fissure partiellement refermée (surface d’une bille – Vue optique – [DF])
5.2.4 Fissure en forme de ‘C’
La fissure en forme de C est une fissure incurvée, qui peut prendre la forme d’un C ou d’un O lorsque la
propagation de fissure est totale. Les fissures en forme de C peuvent aussi être empilées. Dans ce cas,
plusieurs fissures en forme de C ou en O concentriques peuvent être observées.
NOTE 1 L’ouverture de ce type de fissure est très mince, généralement inférieure à 1 µm, ce qui la rend difficile à
détecter (une diffraction sur les lèvres de la fissure est nécessaire).
NOTE 2 Les fissures en C sont caractérisées par l'angle de la corde si il est inférieur à 180° ou par le diamètre pour
les plus grande longueur de corde comme illustré à la Figure 5 a) et à la Figure 7 a) respectivement. Pour les fissures en
C empilées, la plus grande est caractérisée.
NOTE 3 Lors de l’observation au MEB, aucun grain de Si N n’est observé à l’intérieur de la fissure. La propagation
3 4
de fissure se produit de manière transgranulaire et intergranulaire.
NOTE 4 Un manque matière (5.4.3) peut être observée dans le cas d’une fissure en forme de C.
a) Échantillon 1: surface d’une b) Échantillon 1: surface d’une c) Échantillon 2: surface d’une
bille – Vue optique – [BF] bille, même qu’en a) – Vue bille (zoom sur une fissure en
optique – [DF] forme de C) – Vue électronique –
[BSE]
Légende
1 longueur de la corde
Figure 5 — Exemples de fissure en forme de C avec un angle de corde <180°
a) Échantillon 1: surface d’une bille – Vue b) Échantillon 1: surface d’une bille, même
optique – [DF] lumière blanche qu’en a) – Vue optique – [DF] lumière UV
c) Échantillon 2: surface d’une bille (plusieurs d) Échantillon 2: surface d’une bille, même
fissures en C empilées) – Vue optique – qu’en c) – Vue optique – [DF] lumière UV
[DF] lumière blanche
Figure 6 — Exemples de fissures en C empilées
a) Échantillon 1: surface d’une bille – b) Échantillon 2: surface d’une bille –
Vue optique – [DF] Vue électronique – [BSE]
Légende
1 diamètre
2 fissure en forme de C
3 trace de marqueur
Figure 7 — Exemples de fissure en forme de C avec un angle de corde ≥ 180°
5.2.5 Fissure en forme d'étoile
Le motif de ce type de fissure dépend du moyen d’observation. Il peut apparaître sous forme circulaire ou
être en forme d’étoile. Des fissures radiales sont formées autour d’une fissure annulaire centrale. Dans
certains cas, un manque matière (5.4.3) est observé.
a) Échantillon 1: surface d’une b) Échantillon 1: surface d’une c) Échantillon 1: surface d’une
bille – Vue optique – [BF] bille, même qu’en a) – bille, même qu’en a),
Vue optique – [DF] orientation différente –
Vue électronique – [SE]
d) Échantillon 2: surface d’une e) Échantillon 2: surface d’une f) Échantillon 2: surface d’une
bille – Vue optique – [BF] bille, même qu’en d) – Vue bille, même qu’en d) – Vue
optique – [DF] lumière blanche optique – [BF] lumière UV
Légende
1 fissure en étoile sans manque matière avec une forme circulaire observée
Figure 8 — Exemples de fissure en forme d'étoile
a) Échantillon 1: surface d’une b) Échantillon 1: surface d’une
bille – Vue optique – [BF] bille, même qu’en a) – Vue
optique – [DF]
c) Échantillon 2: surface d’une d) Échantillon 2: surface d’une e) Échantillon 2: surface d’une
bille – Vue optique – [BF] bille, même qu’en c) – Vue bille, même qu’en c) – Vue
optique – [DF] lumière blanche optique – [BF] lumière UV
Figure 9 — Exemples de fissure en forme d'étoile avec manque matière
5.3 Indication linéaire en creux
5.3.1 Généralités
L’indication linéaire en creux est une imperfection peu profonde définie par une forme linéaire (rapport de
forme élevé, c'est-à-dire longueur / largeur > > 1, généralement à partir d’un rapport de forme de 5:1) sur la
surface. Le fond de l’imperfection est visible par contrôle optique. Voir la Figure 10 à la Figure 13.
5.3.2 Rayure
Une rayure est une dépression linéaire, étroite et peu profonde, qui apparaît brillante so
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.