Steel — Hardenability test by end quenching (Jominy test)

Acier — Essai de trempabilité par trempe en bout (essai Jominy)

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ISO 642:1979 - Steel -- Hardenability test by end quenching (Jominy test)
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ISO 642:1979 - Acier -- Essai de trempabilité par trempe en bout (essai Jominy)
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International Standard @ 642


Steel - Hardenability test by end quenching (Jominy test)
Acier - Essai de trempabilité par trempe en bout (essai Jominyl
First edition - 1979-11-01
- UDC 669.14 : 620.17 : 621.785.6 Ref. No. IS0 642-1979 (El

Descriptors : steels, tests, hardenabiliiy, physical tests, Jominy tests, test specimen conditioning.

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IS0 (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation

of national standards institutes (IS0 member bodies). The work of developing
International Standards is carried out through IS0 technical committees. Every
member body interested in a subject for which a technical committee has been set

up 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.

Draft International Standards adopted by the technical committees are circulated
to the member bodies for approval before their acceptance as International
Standards by the IS0 Council.
International Standard IS0 642 was developed by Technical Committee lSO/TC 17,
Steel, and was circulated to the member bodies in June 1978.
It has been approved by the member bodies of the following countries :
Australia Germany, F.R. Norway
Austria Hungary Poland
Belgium India
South Africa, Rep. of
Brazil I ran
Bulgaria Ireland Spain
Canada Italy
Chile Japan
Korea, Dem.P.Rep. of
Czechoslovakia Turkey
Denmark Korea, Rep. of United Kingdom
Egypt, Arab Rep. of Mexico USA
Finland Netherlands USSR
France New Zealand Yugoslavia
No member body expressed disapproval of the document.
This International Standard cancels and replaces IS0 Recommendation R 642-1 967,
of which it constitutes a technical revision.
O International Organization for Standardization, 1979 O
Printed in Switzerland
---------------------- Page: 2 ----------------------
... 1
1 Scope and field of application ............
2 References .................. ... 1
3 Principle ................... ... 1
4 Symbols and designations ............. ... 1
5 Form of test pieces and their preparation ........ ... 2
6 Apparatus .................. ... 2
7 Heating and quenching of test piece ..........
... 3
8 Preparation for. and measurements of. hardness after quenching ... 3
9 Expression of results ............... ... 4
10 Test report ................. ... 4
---------------------- Page: 3 ----------------------
Steel - Hardenability test by end quenching (Jominy test)
This International Standard specifies the method for de-
termining the hardenability of steel by the end quench, or
Jominy, test.
Symbol Designation Value
L Total length of test piece 100 C 0.5 mm
D Diameter of test piece 25 + mm
Time during which test piece is
t 30 t 5 min
maintained at heating temperature
ISOIR 80, Rockwell hardness test (6 and C scales) for steel.
Maximum time lag between
removal of test piece from furnace 5s
ISO/R 81, Vickers hardness test for steel (load 5 to
and start of quenching
1 O0 kgf).
T Temperature of cooling water
Internal diameter of vertical
12.5 c 0.5 mm
water supply pipe
Height of water jet without
65 c 10 mm
piece in position
Distance from end of water supply
12,5 c 0.5 mm
pipe to lower end of test piece
The test consists in :
Depth of flats for measurement
a) heating a cylindrical test piece to a specified tem-
1.4 to 0.5 mm
of hardness
perature in the austenitic range for a specified period
of time;
Distance, in millimetres, from quenched end to
points where hardness is measured
b) quenching it by spraying water on one of its ends;
Jominy hardenability index at distanced, in
c) measuring the hardness either between two selected Rockwell HRC-mm
points or at certain given points, on longitudinal flats
Jominy hardenability index at distance d, in
J HV..-d
made on the test piece, in order todetermine the harden-
Vickers HV 30-mm
ability of the steel by variations of this hardness.
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IS0 642-1979 (E)
5.3.1 In cases where it is of special interest to know the
hardenability of the steel in the softened condition (for
example, in the spheroidized condition), the test piece may
5.1 Sampling
be treated accordingly.
In the absence of specific requirements in the relevant pro-
duct standard, the method of sampling and the position of
5.3.2 Except by special agreement, the normalizing treat-
the test sample shall be the subject of a special agreement.
ment shall be carried out under conditions laid down in the
product specification for the steel. The period for which
The sampling method may vary according to the dimen-
the normalizing temperature is maintained shall be between
sions of the test bar; for example :
30 and 60 min.
a) for diameter < 40 mm, the test piece is obtained by
5.3.3 The rough bar shall be treated so that the machined
test piece is completely free from even traces of decarburi-
b) for diameters > 40 mm, either of the two sampling
methods given below may be applied :
- for diameters < 150 mm, the rough bar is
5.4 Machining
forged to a diameter of 40 mm;
The cylindrical surface of the test piece shall be machined
- for diameters > 150 mm, the test piece is
by fine turning; the surface of the test piece end to be
taken so that its axis is 20 mm below the surface
quenched shall be a reasonably fine finish, preferably ob-
of the product; in this case, the flats specified in
tained by fine grinding, and should be free from burrs.
8.1 can then be made so that the material under
investigation is situated at approximately the
same distance below the surface of the product
as the axis of the test piece (see figure 1);
- the test piece is taken so that its axis is 20 mm
The apparatus consists of a device for quenching the test
below the surface of the product, with the same po-
sition of the flats as previously (see figure 1).
6.1 The quenching device, shown in figure 4, consists
By special agreement, the test sample may be obtained by
essentially of a means of fixing and centring the test piece
casting .
vertically above the end of a water supply pipe which

NOTE - If possible, it is preferable to prepare the test sample by contains both a quick-action tap and a system to adjust the

flow rate of the water. The length of the water supply pipe
behind the tap shall be at least 50 mm in order to ensure
When the size of the product does not permit preparation
non-turbulent water flow. The device may also incorporate
of the standard Jominy test piece, the Jominy test piece
a disk allowing the water jet to be released and cut off
shall be made from the nearest semi-finished product from
which the product will be processed.
6.2 The relative positions of the end of the water supply
pipe and the test piece support shall be such that the dis-
tance between the end of the water supply pipe and the test
5.2 Dimensions of test piece
piece end to be quenched is 12,5 k 0,5 mm (see figure 4).
5.2.1 The test piece shall consist of a round bar machined
6.3 The test piece support shall allow precise centring of
a diameter of 25 mm and a length of 100 mm.
the test piece above the end of the water supply pipe and
the holding of it in position during spraying. It shall be dry
5.2.2 The end of the test piece which will not be quenched
while the test piece is being placed in position; the test
shall be 32 or 25 mm in diameter, depending upon whether
piece shall be protected from water splashes while it is
the test piece has a flange or an undercut (to permit rapid
being placed in position and before the actual quenching
centring and fitting in position, for the quenching opera-
operation starts.
tion, by means of an appropriate support). (See figure 2).
6.4 The height of the water jet above the end of the
5.2.3 The test piece should, if necessary, be marked (on
water supply pipe without the test piece in position shall
the opposite end to the end to be quenched) to enable its
be 65 I 10 mm (see figure 5).
position to be identified in relation to the original bar.
NOTE - To check the for- of the water jet, the dimension of the
circle covered by water diverted by the test piece and falling on a
5.3 Heat treatment
horizontal plane 60 rnrn below the end of the pipe can be measured;
be 210 rnrn.
the diameter of the wetted circle should
Forged or rolled test samples shall be given a normalizing

treatment before final machining. For special requirements, The water temperature in the pipe shall be between 5 and

other heat treatments may be used.
30 "C.
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IS0 642-1979 (E)
cient. If there are any stains, indicating the presence of soft
6.5 The test device shall be protected from draughts
spots, two new flats shall be made and tested as stated
throughout the quenching procedure.
8.3 Precautions shall be taken to ensure that the test
piece is well supported and is rigidly held during the hard-
(it is convenient for the holder to be
ness measurements.
7.1 Heating
fitted on a carriage with a guide screw to enable the points
of measurement to be spaced at accurate distances.)
7.1.1 The test piece shall be heated uniformly and then
test piece secured in a suitable holder, measure-
With the
maintained for 30 f 5 min at the temperature specified in
ments of Rockwell C hardness shall be carried out on the
the relevant product standard or fixed by special agreement.
axis of the flats under a load of 1 470 N (150 kgf) (conical
For particular types of furnaces, this period can be de-
diamond indenter, see ISO/R 80).
termined as a result of previous experience establishing
the minimum time necessary for the centre of the test piece
8.3.1 The Rockwell C hardness measurements may be re-
to reach the desired temperature (this temperature can be
placed by measurements of Vickers hardness under a 294 N
verified by means of, for example, a thermocouple placed
(30 kgf) load (see ISO/R 81 1.
in a hole drilled along the axis of the test piece at the head
8.3.2 It is recommended that, before making hardness
tests on t

Norme internationale 642


L Acier - Essai de trempabilité par trempe en bout (essai
J om i n y)
Steel - Hardenability test by end quenching (Jorniny test)
Première édition - 1979-11-01
CDU 669.14 : 620.17 : 621.785.6
- Ref. no : IS0 642-1979 (FI

Q) Descripteurs : acier, essai, trempabilité, essai physique, essai Jominy, préparation de spécimen d'essai.

Prix basé sur 11 pages
---------------------- Page: 1 ----------------------
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale
d'organismes nationaux de normalisation (comités membresde I'ISO). L'élaboration
des Normes internationales est confiée aux comités techniques de I'ISO. Chaque

comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du comité technique

correspondant. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec I'ISO, participent également aux travaux.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques sont
soumis aux comités membres pour approbation, avant
leur acceptation comme
Normes internationales par le Conseil de I'ISO.

La Norme internationale IS0 642 a été élaborée par le comité technique lSO/TC 17,

Acier, et a été soumise aux comités membres en juin 1978.
Les comités membres des pays suivants l'ont approuvée :
Egypte, Rép. arabe d' NouvelleZélande
Afrique du Sud, Rép. d'
Allemagne, R.F. Espagne Pays-Bas
Au st r a I ie Finlande
Autriche France Roumanie
Belgique Hongrie Royaume-Uni
Brésil Inde Suède
Bulgarie I ran Suisse
Canada Irlande
Chili Italie
Corée, Rép. dém. p. de Japon
Corée, Rép. de Mexique
Norvège Yougoslavie
Aucun comité membre ne l'a désapprouvée.
Cette Norme internationale annule et remplace la Recommandation ISO/R 642-
1967, dont elle constitue une révision technique.
O Organisation internationale de normalisation, 1979 0
Imprimé en Suisse
---------------------- Page: 2 ----------------------
1 Objet et domaine d'application ............... 1
2 Références ...................... 1
3Principe ....................... 1
4 Symboles et désignations ................. 1
5 Forme et préparation des éprouvettes ............. 2
6 Appareillage ..................... 2
7 Chauffage et trempe de l'éprouvette ............. 3
8 Preparation pour le mesurage de la dureté après trempe. et mesurage ... 3
9 Expression des résultats ................. 4
10 Procès-verbal d'essai .................. 5
---------------------- Page: 3 ----------------------
Acier - Essai de trempabilité par trempe en bout (essai
La présente Norme internationale spécifie la méthode de
détermination de la trempabilité de l'acier par trempe en
bout (essai Jominy). Symbole Désignation Valeur
L Longueur totale de l'éprouvette 100 f 0.5 mm
D Diamètre de l'éprouvette 25 + :'5 mm
Durée du maintien de l'éprouvette
t 30 r 5 min
à la température de chauffage
ISOIR 80, Essai de dureté Rockwell (échelles B et C) pour
Délai maximal entre la sortie de
l'éprouvette du four et le début 5s
de la trempe
ISOIR 81, Essai de dureté Vickers pour racier (charges de
5 à 100 kgf).
Température de l'eau de
T 5à30"C
Diamètre intérieur de la buse
12,5 t 0.5 mm
verticale d'arrivée d'eau
Hauteur du jet d'eau en l'absence
h 65 f 10 mm
de l'éprouvette
Distance de l'extrémité de
L'essai consiste :
1 12.5 * 0.5 mm
I'ajutage à la base de l'éprouvette
a) à chauffer une éprouvette cylindrique a une tempé-
Profondeur des méplats pour le
rature spécifiée dans la zone austénitique pendant une
e 0.4 à 0.5 mm
mesurage de la dureté
durée déterminée;
Distance, en millimetres, des points de mesurage
b) à la tremper par arrosage à l'eau sur l'une de ses ex-
de la dureté à l'extrémité trempée
Indice de trempabilité Jominy à la distance d, er
c) à mesurer la dureté, soit entre deux endroits déter- Rockwell HRC-mm
minés, soit en certains points fixés sur les méplats longi-
Indice de trempabilité Jominy à la distance, d, er
J HV..-d
tudinaux faits sur l'éprouvette, en vue de caractériser la
Vickers HV 30-mm
trempabilité de l'acier par les variations de cette dureté.
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IS0 642-1979 (FI
Les échantillons forgés ou lamines doivent subir un traite-
5.1 Échantillonnage
ment de normalisation avant l'usinage final. En vue d'exi-
gences spéciales, d'autres traitements thermiques peuvent
En l'absence de spécifications particulières dans la norme
être utilisés.
de produit correspondante, le mode de prélèvement de
l'échantillon et sa position doivent faire l'objet d'un accord
particulier. 5.3.1 Dans le cas où il est particulièrement intéressant de
connaître la trempabilité de l'acier a l'état adouci (par
Le mode d'obtention de l'échantillon est variable suivant
exemple état sphéroïdisé), l'éprouvette pourra être traitée
les dimensions de la barreéchantillon; a titre d'exemple :
en conséquence.
a) pour les diamètres < 40 mm, l'éprouvette est obte-
5.3.2 Sauf autre convention particulière, le traitement de
nue par usinage;
normalisation doit être effectué dans les conditions fixées
b) pour les diamètres > 40 mm, l'un ou l'autre des
la spécification de produit définissant l'acier. La durée
deux modes d'obtention définis ci-après peut être appli-
du maintien à la température de normalisation doit être
qué :
comprise entre 30 et 60 min.
- pour le5 diamètres < 150 mm, l'ébauche est
5.3.3 L'ébauche doit être traitée de telle façon que 1
amenée au diamètre de 40 mm par forgeage;
l'éprouvette usinée ne présente aucune décarburation, mê-
- pour les diamètres > 150 mm, l'éprouvette
me sous forme de traces.
est prélevée de façon que son axe soit situé a
20 mm de la surface du produit; dans ce cas, les
5.4 Usinage
méplats prévus en 8.1 doivent être exécutés de
façon à intéresser le métal situé, avant préiève-
La surface cylindrique de l'éprouvette doit être usinée par
ment, à peu près à la même distance dans la barre
tournage fin; la surface de l'extrémité a tremper de I'éprou-
que l'axe de l'éprouvette (voir figure 1);
vette doit avoir un fini raisonnablement fin, obtenu de pré-
férence par rectification, et ne devrait pas présenter de ba-
- l'éprouvette doit être prélevée de façon que
son axe soit situé à 20 mm de la surface du pro-
duit avec la même position des méplats que pré-
cédemment (voir figure 1).
Par convention particulière, l'éprouvette peut être obtenue
par moulage.
NOTE - Dans la mesure du possible, il est préférable d'obtenir
L'appareillage est constitué par un dispositif de trempe de
l'éprouvette par forgeage.
Lorsque la taille du produit ne permet pas la préparation
de l'éprouvette Jominy, celle-ci sera préparée à partir du
6.1 Le dispositif de trempe, schématisé a la figure 4, com-
produit semi-fini le plus proche à partir duquel le produit
porte essentiellement un dispositif de fixation et de cen-
sera obtenu.
trage de l'éprouvette, situé à la verticale de la buse de pro-
jection d'eau. L'amenée d'eau comporte un système a
ouverture et fermeture rapides, ainsi qu'un système pour
faire varier le débit d'eau. Le tuyau d'arrivée d'eau, derriere
5.2 Dimensions de l'éprouvette
le robinet, doit avoir une longueur d'au moins 50 mm, afin
de garantir un écoulement non perturbé de l'eau. Le dispo-
sitif peut comporter un disque permettant l'ouverture et
5.2.1 L'éprouvette doit être constituée par un barreau cy-
l'interruption rapides du jet d'eau.
lindrique usiné, de 25 mm de diamètre et de 100 mm de
6.2 Les positions relativesde la buse et du support d'éprou-
5.2.2 L'extrémité de l'éprouvette qui ne sera pas trempée
vette doivent être telles que la distance entre la buse et la
doit avoir un diamètre de 32 ou 25 mm, suivant que I'éprou-
face à tremper de l'éprouvette soit de 12,5 f 0,5 mm (voir
vette sera munie d'un collet ou d'une saignée (pour permet-
figure 4).
tre un centrage et une mise en place rapides, au moment
de la trempe, par le moyen d'un support approprié). (Voir
figure 2).
6.3 Le support d'éprouvette doit permettre le centrage
précis de l'éprouvette au-dessus de la buse et assurer sa fixi-

5.2.3 L'éprouvette devra porter, si nécessaire (sur I'extré- té pendant l'arrosage. II doit être sec lorsqu'on y fixe

mité opposée à l'extrémité destinée à être trempée), des l'éprouvette; celle-ci doit être protégée contre toute pro-

repères tels qu'ils permettent de retrouver son orientation jection d'eau pendant sa mise en place et avant que ne com-

par rapport à la barre d'origine. menœ la trempe proprement dite.
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IS0 642-1979 (F)
6.4 La hauteur du jet d'eau au-dessus du plan de la buse,
Leur profondeur doit être de 0.4 a 0.5 mm. Ces méplats
a éviter tout

et en l'absence d'éprouvette, doit être de 65 f 10 mm (voir sont usinés sous arrosage abondant, de facon

échauffement capable de modifier la structure microgra-
figure 5).
phique de l'éprouvette.
NOTE - Pour vérifier la fore du jet d'eau, on peut mesurer la di-
mension du cercle couvert par les projections d'eau déviées par
8.2 L'absence de revenu dû au meulage doit être vérifiée
l'éprouvette et qui tombent sur un plan horizontal situé
plus bas que la buse; le diamètre du cercle mouillé devrait être de
comme suit : immerger l'éprouvette dans une solution d'aci-
210 mm.
de nitrique à 5 % (VA') dans l'eau, jusqu'à noircissement
complet. Après lavage à l'eau chaude, immerger I'éprou-
La température de l'eau dans le tuyau doit être comprise
vette durant 2 ou 3 s dans une solution à 50 % (VA/) d'aci-
entre 5 et 30 OC.
de chlorhydrique dans l'eau; faire un nouveau lavage a l'eau
chaude et sécher dans un courant d'air. La coloration obte-
6.5 Le dispositif d'essai doit être à l'abri des courants
nue doit être uniforme. Dans la pratique courante, l'essai
d'air pendant toute la procédure de trempe.
par attaque nitrique est suffisant.
Dans le cas où des taches indiquent la présence de points
doux, faire deux nouveaux méplats et les verifier comme
prévu ci-dessus.
7.1 Chauffage
8.3 Prendre les précautions voulues pour assurer un bon
7.1.1 L'éprouvette doit être chauffée de manière unifor-
support de l'éprouvette et sa stabilité pendant le mesurage.
me et maintenue durant 30 I5 min à la température spéci-
(Il est commode que ce support soit pourvu d'un dispositif
fiée par la norme de produit correspondante, ou fixée par
de déplacement à vis pour assurer un espacement précis
convention particulière. Pour certains types particuliers de
des points de mesure).
fours, cette durée peut être déterminée sur la base de résul-
L'éprouvette étant maintenue par un support convenable,
tats d'expériences préalables établissant la durée minimale
effectuer, dans l'axe des méplats, les mesurages de la dure-
nécessaire pour que le cœur de l'éprouvette atteigne la tem-
té Rockwell C sous une charge de 1 470 N (150 kgf) (@-
pérature voul

Questions, Comments and Discussion

Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.