ISO/DIS 48

Rubber, vulcanized or thermoplastic -- Determination of hardness (hardness between 10 IRHD and 100 IRHD)

Caoutchouc vulcanisé ou thermoplastique -- Détermination de la dureté (dureté comprise entre 10 DIDC et 100 DIDC)

Standards Content (sample)

DRAFT INTERNATIONAL STANDARD
ISO/DIS 48
ISO/TC 45/SC 2 Secretariat: JISC
Voting begins on: Voting terminates on:
2017-04-28 2017-07-20
Rubber, vulcanized or thermoplastic — Determination of
hardness (hardness between 10 IRHD and 100 IRHD)

Caoutchouc vulcanisé ou thermoplastique — Détermination de la dureté (dureté comprise entre 10 DIDC

et 100 DIDC)
ICS: 83.060
THIS DOCUMENT IS A DRAFT CIRCULATED
FOR COMMENT AND APPROVAL. IT IS
THEREFORE SUBJECT TO CHANGE AND MAY
NOT BE REFERRED TO AS AN INTERNATIONAL
STANDARD UNTIL PUBLISHED AS SUCH.
IN ADDITION TO THEIR EVALUATION AS
BEING ACCEPTABLE FOR INDUSTRIAL,
This document is circulated as received from the committee secretariat.
TECHNOLOGICAL, COMMERCIAL AND
USER PURPOSES, DRAFT INTERNATIONAL
STANDARDS MAY ON OCCASION HAVE TO
BE CONSIDERED IN THE LIGHT OF THEIR
POTENTIAL TO BECOME STANDARDS TO
WHICH REFERENCE MAY BE MADE IN
Reference number
NATIONAL REGULATIONS.
ISO/DIS 48:2017(E)
RECIPIENTS OF THIS DRAFT ARE INVITED
TO SUBMIT, WITH THEIR COMMENTS,
NOTIFICATION OF ANY RELEVANT PATENT
RIGHTS OF WHICH THEY ARE AWARE AND TO
PROVIDE SUPPORTING DOCUMENTATION. ISO 2017
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO/DIS 48:2017(E)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© ISO 2017, Published in Switzerland

All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized otherwise in any form

or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting on the internet or an intranet, without prior

written permission. Permission can be requested from either ISO at the address below or ISO’s member body in the country of

the requester.
ISO copyright office
Ch. de Blandonnet 8 • CP 401
CH-1214 Vernier, Geneva, Switzerland
Tel. [phone]
Fax [phone]
[e-mail]
www.iso.org
ii © ISO 2017 – All rights reserved
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO/DIS 48:2017(E)
Contents Page

Foreword ........................................................................................................................................................................................................................................iv

Introduction ..................................................................................................................................................................................................................................v

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

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

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

4 Principle ........................................................................................................................................................................................................................ 3

5 Apparatus ..................................................................................................................................................................................................................... 3

5.1 General ........................................................................................................................................................................................................... 3

5.2 Methods N, H, L and M ...................................................................................................................................................................... 3

5.3 Methods CN, CH, CL and CM......................................................................................................................................................... 4

6 Test pieces ................................................................................................................................................................................................................... 5

6.1 General ........................................................................................................................................................................................................... 5

6.2 Methods N, H, L and M ...................................................................................................................................................................... 5

6.2.1 General...................................................................................................................................................................................... 5

6.2.2 Thickness ................................................................................................................................................................................ 5

6.2.3 Lateral dimensions ........................................................................................................................................... .............. 6

6.3 Methods CN, CH, CL and CM......................................................................................................................................................... 6

7 Time interval between vulcanization and testing ............................................................................................................. 6

8 Conditioning of test pieces ......................................................................................................................................................................... 7

9 Temperature of test ........................................................................................................................................................................................... 7

10 Procedure..................................................................................................................................................................................................................... 7

11 Number of readings ........................................................................................................................................................................................... 7

12 Expression of results ........................................................................................................................................................................................ 9

13 Precision ....................................................................................................................................................................................................................10

14 Test report ................................................................................................................................................................................................................10

Annex A (informative) Empirical relationship between indentation and hardness .......................................11

Annex B (informative) Precision results from interlaboratory test programmes .............................................13

Bibliography .............................................................................................................................................................................................................................22

© ISO 2017 – All rights reserved iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO/DIS 48:2017(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 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 . i so .org/ iso/ foreword .html.

The committee responsible for this document is Technical Committee ISO/TC 45, Rubber and rubber

products, Subcommittee SC 2, Testing and analysis.

This sixth edition cancels and replaces the fifth edition (ISO 48:2010), which has been technically

revised.
The main changes compared to the previous edition are as follows:

The requirement for vibrating the apparatus has been removed, reference has been introduced to

hardness corrected for thickness effects, and new precision data for non-standard thicknesses has

been added.
iv © ISO 2017 – All rights reserved
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO/DIS 48:2017(E)
Introduction

The hardness test specified in this document is intended to provide a rapid measurement of rubber

stiffness, unlike hardness tests on other materials which measure resistance to permanent deformation.

Hardness is measured from the depth of indentation of a spherical indentor, under a specified force, into

a rubber test piece. An empirical relationship between depth of indentation and Young’s modulus for a

perfectly elastic isotropic material has been used to derive a hardness scale which can conveniently be

used for most rubbers.

When it is required to determine the value of Young’s modulus itself, it is expected that an appropriate

test method be used, for example that described in ISO 7743.
The guide to hardness testing, ISO 18517, can also be a useful reference.
© ISO 2017 – All rights reserved v
---------------------- Page: 5 ----------------------
DRAFT INTERNATIONAL STANDARD ISO/DIS 48:2017(E)
Rubber, vulcanized or thermoplastic — Determination of
hardness (hardness between 10 IRHD and 100 IRHD)

WARNING 1 — Persons using this document should be familiar with normal laboratory practice.

This document does not purport to address all of the safety problems, if any, associated with its

use. It is the responsibility of the user to establish appropriate safety and health practices and to

ensure compliance with any national regulatory conditions.

WARNING 2 — Certain procedures specified in this document might involve the use or generation

of substances, or the generation of waste, that could constitute a local environmental hazard.

Reference should be made to appropriate documentation on safe handling and disposal after use.

1 Scope

This document specifies four methods for the determination of the hardness of vulcanized or

thermoplastic rubbers on flat surfaces (standard-hardness methods) and four methods for the

determination of the apparent hardness of curved surfaces (apparent-hardness methods). The hardness

is expressed in international rubber hardness degrees (IRHD). The methods cover the hardness range

from 10 IRHD to 100 IRHD.

These methods differ primarily in the diameter of the indenting ball and the magnitude of the indenting

force, these being chosen to suit the particular application. The range of applicability of each method is

indicated in Figure 1.

This document does not specify a method for the determination of hardness by a pocket hardness

meter, which is described in ISO 7619-2.

This document specifies the following four methods for the determination of standard hardness.

— Method N (normal test) is appropriate for rubbers with a hardness in the range 35 IRHD to 85 IRHD,

but can also be used for hardnesses in the range 30 IRHD to 95 IRHD.

— Method H (high-hardness test) is appropriate for rubbers with a hardness in the range 85 IRHD to

100 IRHD.

— Method L (low-hardness test) is appropriate for rubbers with a hardness in the range 10 IRHD to

35 IRHD.

— Method M (microtest) is essentially a scaled-down version of the normal test method N, permitting

the testing of thinner and smaller test pieces. It is appropriate for rubbers with a hardness in the

range 35 IRHD to 85 IRHD, but can also be used for hardnesses in the range 30 IRHD to 95 IRHD.

NOTE 1 The value of the hardness obtained by method N within the ranges 85 IRHD to 95 IRHD and 30 IRHD to

35 IRHD might not agree precisely with that obtained using method H or method L, respectively. The difference

is not normally significant for technical purposes.

NOTE 2 Because of various surface effects in the rubber and the possibility of slight surface roughness

(produced, for example, by buffing), the microtest might not always give results agreeing with those obtained by

the normal test.

This document also specifies four methods, CN, CH, CL and CM, for the determination of the apparent

hardness of curved surfaces. These methods are modifications of methods N, H, L and M, respectively,

and are used when the rubber surface tested is curved, in which case there are two possibilities:

a) the test piece or product tested is large enough for the hardness instrument to rest upon it; or

© ISO 2017 – All rights reserved 1
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO/DIS 48:2017(E)

b) the test piece or product tested is small enough for both the test piece and the instrument to rest

upon a common support.

A variant of b) would be where the test piece rests on the support surface of the instrument.

Apparent hardness can also be measured on non-standard flat test pieces using methods N, H, L and M.

The procedures described cannot provide for all possible shapes and dimensions of test piece, but cover

some of the commonest types, such as O-rings.

This document does not specify the determination of the apparent hardness of rubber-covered rollers,

which is specified in ISO 7267 (all parts).
Key
X hardness (IRHD)
Method L and method CL.
Methods N and M and methods CN and CM.
Method H and method CH.
Figure 1 — Range of applicability
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 1382, Rubber — Vocabulary
ISO 18898, Rubber — Calibration and verification of hardness testers

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

3 Terms and definitions

For the purposes of this document, terms and definitions in ISO 1382 and the following apply.

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

— ISO Online browsing platform: available at http:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at http:// www .electropedia .org/
3.1
international rubber hardness degree scale
IRHD scale

hardness scale chosen so that 0 represents the hardness of material having a Young’s modulus of zero

and 100 represents the hardness of a material of infinite Young’s modulus

Note 1 to entry: The following characteristics applying over most of the normal range of hardnesses:

2 © ISO 2017 – All rights reserved
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO/DIS 48:2017(E)

a) one international rubber hardness degree always represents approximately the same proportional

difference in Young’s modulus;
b) for highly elastic rubbers, the IRHD and Shore A scales are comparable.
3.2
standard hardness

hardness obtained using the procedures described in methods N, H, L and M on test pieces of the

standard thickness and not less than the minimum lateral dimensions specified

Note 1 to entry: Standard hardness is reported to the nearest whole number in IRHD.

3.3
apparent hardness

hardness obtained using the procedures described in methods N, H, L and M on test pieces of non-

standard dimensions, as well as hardness values obtained using methods CN, CH, CL and CM

Note 1 to entry: Apparent hardness is reported to the nearest whole number in IRHD.

Note 2 to entry: Values obtained by methods CN, CH, CL and CM are always given as apparent hardnesses since

tests are commonly made on the complete article where the thickness of the rubber can vary and, in many cases,

the lateral dimensions might not provide the minimum distance between the indentor and the edge necessary to

eliminate edge effects. Thus the readings obtained do not in general coincide with readings obtained on standard

test pieces as defined in methods N, H, L and M or on a flat parallel-faced slab of the same thickness as the article.

Moreover, the readings might depend appreciably on the method of support of the article and whether or not a

presser foot is used. Therefore, results obtained on curved surfaces are arbitrary values applicable only to test

pieces or articles of one particular shape and of particular dimensions, and supported in one particular way,

and in extreme cases such values can differ from the standard hardness by as much as 10 IRHD. Furthermore,

surfaces that have been buffed or otherwise prepared to remove cloth markings, etc., can give slightly different

hardness values from those with a smooth, moulded finish.
4 Principle

The hardness test consists in measuring the difference between the depths of indentation of a ball into

the rubber under a small contact force and a large (indenting) force. From this difference, multiplied

when using the microtest by the scale factor 6, the hardness in IRHD is obtained from Tables 3 to 5

or from graphs based on these tables or from a scale, reading directly in IRHD, calculated from the

tables and fitted to the indentation-measuring instrument. These tables and curves are derived from

the empirical relationship between indentation depth and hardness given in Annex A.

5 Apparatus
5.1 General

Calibration and verification of the apparatus shall be performed in accordance with ISO 18898.

5.2 Methods N, H, L and M

The essential parts of the apparatus are as specified in 5.2.1 to 5.2.6, the appropriate dimensions and

forces being shown in Table 1.

5.2.1 Vertical plunger, having a rigid ball or spherical surface on the lower end, and means for

supporting the plunger so that the spherical tip is kept slightly above the surface of the annular foot

prior to applying the contact force.

5.2.2 Means for applying a contact force and an additional indenting force to the plunger,

making allowance for the mass of the plunger, including any fittings attached to it, and for the force of any

© ISO 2017 – All rights reserved 3
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO/DIS 48:2017(E)

spring acting on it, so that the forces actually transmitted through the spherical end of the plunger are as

specified.

5.2.3 Means for measuring the increase in depth of indentation of the plunger caused by the

indenting force, either in metric units or reading directly in IRHD.
The gauge employed may be mechanical, optical or electrical.

5.2.4 Flat annular foot, normal to the axis of the plunger and having a central hole for the passage of

the plunger.

The foot rests upon the test piece and exerts a pressure on it of 30 kPa ± 5 kPa provided that the total

load on the foot does not fall outside the values given in Table 1. The foot shall be rigidly connected to the

indentation-measuring device, so that a measurement is made of the movement of the plunger relative

to the foot (i.e. the top surface of the test piece), not relative to the surface supporting the test piece.

Table 1 — Forces and dimensions of apparatus
Force on ball
Test Diameters Contact Indenting Total Force on foot
mm N N N N
Ball 2,50 ± 0,01
Method N
Foot 20 ± 1 0,30 ± 0,02 5,40 ± 0,01 5,70 ± 0,03 8,3 ± 1,5
(normal test)
Hole 6 ± 1
Ball 1,00 ± 0,01
Method H
Foot 20 ± 1 0,30 ± 0,02 5,40 ± 0,01 5,70 ± 0,03 8,3 ± 1,5
(high hardness)
Hole 6 ± 1
Ball 5,00 ± 0,01
Method L
Foot 22 ± 1 0,30 ± 0,02 5,40 ± 0,01 5,70 ± 0,03 8,3 ± 1,5
(Iow hardness)
Hole 10 ± 1
Diameters Contact Indenting Total Force on foot
mm mN mN mN mN
Ball 0,395 ± 0,005
Method M
Foot 3,35 ± 0,15 8,3 ± 0,5 145 ± 0,5 153,3 ± 1,0 235 ± 30
(microtest)
Hole 1,00 ± 0,15

NOTE 1 In the microtest, when using instruments in which the test piece table is pressed upwards by a spring, the values

of the foot pressure and the force on the foot are those acting during the period of application of the total force. Before the

indenting force of 145 mN is applied, the force on the foot is greater by this amount, and hence equals 380 mN ± 30 mN.

NOTE 2 Not all possible combinations of dimensions and forces given in this table will meet the pressure requirements

of 5.2.4.

5.2.5 Chamber for the test piece, when tests are made at temperatures other than a standard

laboratory temperature.

This chamber shall be equipped with a means of maintaining the temperature within 2 °C of the desired

value. The foot and vertical plunger shall extend through the top of the chamber, and the portion passing

through the top shall be constructed from a material having a low thermal conductivity. A sensing

device shall be located within the chamber near or at the location of the test piece, for measuring the

temperature (see ISO 23529).
5.3 Methods CN, CH, CL and CM

The apparatus used shall be essentially that described in 5.2 but differing in the following respects.

4 © ISO 2017 – All rights reserved
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO/DIS 48:2017(E)
5.3.1 Cylindrical surfaces of radius greater than 50 mm.

The base of the instrument shall have a hole below the plunger, allowing free passage of the annular

foot such that measurement may be made above or below the base.

The lower surface of the base shall be in the form of two cylinders parallel to each other and the plane

of the base. The diameter of the cylinders and their distance apart shall be such as to locate and support

the instrument on the curved surface to be tested. Alternatively, the modified base may be fitted with

feet movable in universal joints so that they adapt themselves to the curved surface.

5.3.2 Surfaces with double curvature of large radius greater than 50 mm.
The instrument with adjustable feet described in 5.3.1 shall be used.

5.3.3 Cylindrical surfaces of radius 4 mm to 50 mm or small test pieces with double curvature.

On surfaces too small to support the instrument, the test piece or article shall be supported by means of

special jigs or V-blocks so that the indentor is vertically above the test surface. Wax may be used to fix

small items to the test piece table.

In general, an instrument as described for method M should be used only where the thickness of the

rubber tested is less than 4 mm.

NOTE Instruments for method M in which the test piece table is pressed upwards by a spring are not suitable

for use on large test pieces or articles with a large radius of curvature.
5.3.4 Small O-rings and articles of radius of curvature less than 4 mm.

These shall be held in suitable jigs or blocks or secured by wax to the instrument table. Measurements

shall be made using the instrument for method M.
No test shall be made if the smallest radius is less than 0,8 mm.
6 Test pieces
6.1 General
Test pieces shall be prepared in accordance with ISO 23529.
6.2 Methods N, H, L and M
6.2.1 General

The test pieces shall have their upper and lower surfaces flat, smooth and parallel to one another.

Tests intended to be comparable shall be made on test pieces of the same thickness.

6.2.2 Thickness
6.2.2.1 Methods N and H

The standard test piece shall be 8 mm to 10 mm thick and shall be made up of one or more layers of

rubber, the thinnest of which shall not be less than 2 mm thick. All surfaces shall be flat and parallel.

Non-standard test pieces may be either thicker or thinner, but not less than 4 mm thick.

© ISO 2017 – All rights reserved 5
---------------------- Page: 10 ----------------------
ISO/DIS 48:2017(E)
6.2.2.2 Method L

The standard test piece shall be 10 mm to 15 mm thick and shall be made up of one or more layers of

rubber, the thinnest of which shall not be less than 2 mm thick. All surfaces shall be flat and parallel.

Non-standard test pieces may be either thicker or thinner, but not less than 6 mm thick.

6.2.2.3 Method M

The standard test piece shall have a thickness of 2 mm ± 0,5 mm. Thicker or thinner test pieces may be

used, but in no case less than do not in general agree with those obtained on the standard test piece.

6.2.3 Lateral dimensions
6.2.3.1 Methods N, H and L

The lateral dimensions of both standard and non-standard test pieces shall be such that no test is made

at a distance from the edge of the test piece less than the appropriate distance shown in Table 2.

Table 2 — Minimum distance of point of contact from test piece edge
Dimensions in millimetres
Total thickness Minimum distance from point
of test piece of contact to edge of test piece
4 7,0
6 8,0
8 9,0
10 10,0
15 11,5
25 13,0
6.2.3.2 Method M

The lateral dimensions shall be such that no test is made at a distance from the edge of less than 2 mm.

When test pieces thicker than 4 mm are tested on the microtest instrument because the lateral

dimensions or the available flat area do not permit testing on a normal instrument, the test shall be

made at a distance from the edge as great as possible.
6.3 Methods CN, CH, CL and CM

The test piece shall be either a complete article or a piece cut therefrom. The underside of a cut piece

shall be such that it can be properly supported during the hardness test. If the surface on which the

test is to be made is cloth-marked, it shall be buffed prior to testing. Test pieces shall be allowed to

recover at a standard laboratory temperature (see ISO 23529) for at least 16 h after buffing and shall be

conditioned in accordance with Clause 8. The conditioning period may form part of the recovery period.

7 Time interval between vulcanization and testing

Unless otherwise specified for technical reasons, the following requirements shall be observed (see

ISO 23529):

— For all normal test purposes, the minimum time between forming and testing shall be 16 h. In cases

of arbitration, the minimum time shall be 72 h.
6 © ISO 2017 – All rights reserved
---------------------- Page: 11 ----------------------
ISO/DIS 48:2017(E)

— For non-product tests, the maximum time between forming and testing shall be 4 weeks and, for

evaluations intended to be comparable, the tests, as far as possible, shall be carried out after the

same time interval.

— For product tests, whenever possible, the time between forming and testing shall not exceed

3 months. In other cases, tests shall be made within 2 months of the date of receipt by the purchaser

of the product.
8 Conditioning of test pieces

8.1 When a test is made at a standard laboratory temperature (see ISO 23529), the test pieces shall be

maintained at the conditions of test for at least 3 h immediately before testing.

8.2 When tests are made at higher or lower temperatures, the test pieces shall be maintained at

the conditions of test for a period of time sufficient to reach temperature equilibrium with the testing

environment, or for the period of time required by the specification covering the material or product

being tested, and then immediately tested.
9 Temperature of test

The test shall normally be carried out at standard laboratory temperature (see ISO 23529). When other

temperatures are used, these shall be selected from the list of preferred temperatures specified in

ISO 23529.
10 Procedure
Condition the test piece as specified in Clause 8.

The upper surfaces of the test piece can be lightly dusted with powder. Place the test piece on a

horizontal rigid surface. Bring the foot into contact with the surface of the test piece. Press the plunger

and indenting ball for 5 s on to the rubber, the force on the ball being the contact force.

If the gauge is graduated in IRHD, adjust it to read 100 at the end of the 5 s period; then apply the

additional indenting force and maintain it for 30 s, when a direct reading of the hardness in IRHD is

obtained.

If the gauge is graduated in metric units, note the differential indentation D (in hundredths of a

millimetre) of the plunger caused by the additional indenting force, applied for 30 s. Convert this

(after multiplying by the scale factor of 6 when using the apparatus for the microtest) into IRHD, using

Tables 3 to 5 or
...

PROJET DE NORME INTERNATIONALE
ISO/DIS 48
ISO/TC 45/SC 2 Secrétariat: JISC
Début de vote: Vote clos le:
2017-04-28 2017-07-20
Caoutchouc vulcanisé ou thermoplastique —
Détermination de la dureté (dureté comprise entre 10
DIDC et 100 DIDC)

Rubber, vulcanized or thermoplastic — Determination of hardness (hardness between 10 IRHD and

100 IRHD)
ICS: 83.060
CE DOCUMENT EST UN PROJET DIFFUSÉ POUR
OBSERVATIONS ET APPROBATION. IL EST DONC
SUSCEPTIBLE DE MODIFICATION ET NE PEUT
ÊTRE CITÉ COMME NORME INTERNATIONALE
AVANT SA PUBLICATION EN TANT QUE TELLE.
OUTRE LE FAIT D’ÊTRE EXAMINÉS POUR
ÉTABLIR S’ILS SONT ACCEPTABLES À DES
FINS INDUSTRIELLES, TECHNOLOGIQUES ET
COMMERCIALES, AINSI QUE DU POINT DE VUE

Le présent document est distribué tel qu’il est parvenu du secrétariat du comité.

DES UTILISATEURS, LES PROJETS DE NORMES
INTERNATIONALES DOIVENT PARFOIS ÊTRE
CONSIDÉRÉS DU POINT DE VUE DE LEUR
POSSIBILITÉ DE DEVENIR DES NORMES
POUVANT SERVIR DE RÉFÉRENCE DANS LA
RÉGLEMENTATION NATIONALE.
Numéro de référence
LES DESTINATAIRES DU PRÉSENT PROJET
ISO/DIS 48:2017(F)
SONT INVITÉS À PRÉSENTER, AVEC LEURS
OBSERVATIONS, NOTIFICATION DES DROITS
DE PROPRIÉTÉ DONT ILS AURAIENT
ÉVENTUELLEMENT CONNAISSANCE ET À
FOURNIR UNE DOCUMENTATION EXPLICATIVE. ISO 2017
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO/DIS 48:2017(F) ISO/DIS 48:2017(F)
Sommaire Page

Avant‐propos ................................................................................................................................................................. iv

Introduction ..................................................................................................................................................................... v

1  Domaine d'application ................................................................................................................................... 1

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

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

4  Principe ............................................................................................................................................................... 4

5  Appareillage ...................................................................................................................................................... 4

5.1  Généralités ........................................................................................................................................................... 4

5.2  Méthodes N, H, L et M ...................................................................................................................................... 4

5.3  Méthodes CN, CH, CL et CM ........................................................................................................................... 5

6  Éprouvettes ........................................................................................................................................................ 6

6.1  Généralités ........................................................................................................................................................... 6

6.2  Méthodes N, H, L et M ...................................................................................................................................... 6

6.2.1  Généralités ............................................................................................................................................ 6

6.2.2  Épaisseur ............................................................................................................................................... 6

6.2.3  Dimensions latérales ........................................................................................................................ 7

6.3  Méthodes CN, CH, CL et CM ........................................................................................................................... 7

7  Délai entre vulcanisation et essai .............................................................................................................. 7

8  Conditionnement des éprouvettes ............................................................................................................ 8

9  Température d'essai ....................................................................................................................................... 8

10  Mode opératoire .............................................................................................................................................. 8

11  Nombre de lectures ......................................................................................................................................... 8

12  Expression des résultats ............................................................................................................................ 11

13  Fidélité .............................................................................................................................................................. 11

14  Rapport d'essai .............................................................................................................................................. 11

Annexe A (informative) Relation empirique entre pénétration et dureté ............................................. 13

Annexe B (informative) Résultats de fidélité provenant de programmes d'essais

interlaboratoires .......................................................................................................................................... 15

Bibliographie ................................................................................................................................................................ 24

DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2017, Publié en Suisse

Droits de reproduction réservés. Sauf indication contraire, aucune partie de cette publication ne peut être reproduite ni utilisée

sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie, l’affichage sur

l’internet ou sur un Intranet, sans autorisation écrite préalable. Les demandes d’autorisation peuvent être adressées à l’ISO à

l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
ISO copyright office
Ch. de Blandonnet 8 • CP 401
CH-1214 Vernier, Geneva, Switzerland
Tel. [phone]
Fax [phone]
[e-mail]
www.iso.org
© ISO 2017 – Tous droits réservés
iii
ii © ISO 2017 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO/DIS 48:2017(F)
Sommaire Page

Avant‐propos ................................................................................................................................................................. iv

Introduction ..................................................................................................................................................................... v

1  Domaine d'application ................................................................................................................................... 1

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

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

4  Principe ............................................................................................................................................................... 4

5  Appareillage ...................................................................................................................................................... 4

5.1  Généralités ........................................................................................................................................................... 4

5.2  Méthodes N, H, L et M ...................................................................................................................................... 4

5.3  Méthodes CN, CH, CL et CM ........................................................................................................................... 5

6  Éprouvettes ........................................................................................................................................................ 6

6.1  Généralités ........................................................................................................................................................... 6

6.2  Méthodes N, H, L et M ...................................................................................................................................... 6

6.2.1  Généralités ............................................................................................................................................ 6

6.2.2  Épaisseur ............................................................................................................................................... 6

6.2.3  Dimensions latérales ........................................................................................................................ 7

6.3  Méthodes CN, CH, CL et CM ........................................................................................................................... 7

7  Délai entre vulcanisation et essai .............................................................................................................. 7

8  Conditionnement des éprouvettes ............................................................................................................ 8

9  Température d'essai ....................................................................................................................................... 8

10  Mode opératoire .............................................................................................................................................. 8

11  Nombre de lectures ......................................................................................................................................... 8

12  Expression des résultats ............................................................................................................................ 11

13  Fidélité .............................................................................................................................................................. 11

14  Rapport d'essai .............................................................................................................................................. 11

Annexe A (informative) Relation empirique entre pénétration et dureté ............................................. 13

Annexe B (informative) Résultats de fidélité provenant de programmes d'essais

interlaboratoires .......................................................................................................................................... 15

Bibliographie ................................................................................................................................................................ 24

© ISO 2017 – Tous droits réservés
iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO/DIS 48
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 appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet

de droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour

responsable de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. 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 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/foreword.html.

Le comité chargé de l'élaboration du présent document est l’ISO/TC 45, Élastomères et produits à base

d'élastomères, sous‐comité SC 2, Essais et analyses.

Cette sixième édition annule et remplace la cinquième édition (ISO 48:2010), dont elle constitue une

révision technique.

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

L’exigence relative à la vibration de l'appareil a été supprimée, une référence a été ajoutée pour la

dureté corrigée pour les effets d'épaisseur, et de nouvelles données de fidélité pour les épaisseurs non

normalisées ont été ajoutées.
© ISO 2017 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO/DIS 48:2017(F)
Introduction

L'essai de dureté spécifié dans le présent document est destiné à permettre un mesurage rapide de la

raideur du caoutchouc, à la différence des essais de dureté effectués sur d'autres matériaux pour

mesurer la résistance à une déformation permanente.

La dureté est mesurée à partir de la profondeur de pénétration d'un pénétrateur sphérique, appliqué

avec une force spécifiée, sur une éprouvette en caoutchouc. Une relation empirique entre la profondeur

de pénétration et le module de Young, pour un matériau isotrope parfaitement élastique, a été utilisée

pour établir une échelle de dureté qui convient pour la plupart des caoutchoucs.

Lorsqu'il s'agit de déterminer la valeur du module de Young lui‐même, il est préférable d'utiliser une

méthode d'essai appropriée, par exemple celle décrite dans l'ISO 7743.

Il est également possible de faire référence à un guide relatif aux essais de dureté, l'ISO 18517.

© ISO 2017 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 5 ----------------------
PROJET DE NORME INTERNATIONALE ISO/DIS 48
Caoutchouc vulcanisé ou thermoplastique — Détermination de la
dureté (dureté comprise entre 10 DIDC et 100 DIDC)

AVERTISSEMENT 1 — Il convient que l'utilisateur du présent document connaisse bien les

pratiques courantes de laboratoire. Le présent document n'a pas pour but de traiter tous les

problèmes de sécurité qui sont, le cas échéant, liés à son utilisation. Il incombe à l'utilisateur

d'établir des pratiques appropriées en matière d'hygiène et de sécurité, et de s'assurer de la

conformité à la réglementation nationale en vigueur.

AVERTISSEMENT 2 — Certains modes opératoires spécifiés dans le présent document peuvent

impliquer l'utilisation ou la génération de substances, ou la génération de déchets, susceptibles

de constituer un danger environnemental localisé. Il convient de se référer à la documentation

appropriée relative à la manipulation et à l'élimination de ces substances en toute sécurité

après utilisation.
1 Domaine d'application

Le présent document spécifie quatre méthodes de détermination de la dureté des caoutchoucs

vulcanisés ou thermoplastiques sur des surfaces planes (méthodes de détermination de la dureté

normale) et quatre méthodes de détermination de la dureté apparente sur des surfaces courbes

(méthodes de détermination de la dureté apparente). La dureté est exprimée en degrés internationaux

de dureté du caoutchouc (DIDC). Les méthodes couvrent les duretés comprises entre 10 DIDC et

100 DIDC.

Les méthodes diffèrent principalement par le diamètre de la bille du pénétrateur et par la valeur de la

force de pénétration, celles‐ci étant choisies en fonction de l'application considérée. La plage

d'applicabilité de chaque méthode est indiquée à la Figure 1.

Le présent document ne spécifie pas de méthode de détermination de la dureté à l'aide d'un duromètre

de poche, qui est décrite dans l'ISO 7619‐2.

Le présent document spécifie les quatre méthodes suivantes pour la détermination de la dureté

normale.

 La méthode N (essai normal) est appropriée pour les caoutchoucs dont la dureté est comprise entre

35 DIDC et 85 DIDC, mais elle peut également être utilisée pour ceux dont la dureté est comprise

entre 30 DIDC et 95 DIDC.

 La méthode H (essai pour dureté élevée) est appropriée pour les caoutchoucs dont la dureté est

comprise entre 85 DIDC et 100 DIDC.

 La méthode L (essai pour faible dureté) est appropriée pour les caoutchoucs dont la dureté est

comprise entre 10 DIDC et 35 DIDC.

 La méthode M (micro‐essai) est essentiellement une variante à échelle réduite de l'essai de dureté

normale, méthode N, permettant des essais sur des éprouvettes de plus petites dimensions et

d'épaisseur plus faible. Elle est appropriée pour les caoutchoucs dont la dureté est comprise entre

35 DIDC et 85 DIDC, mais peut également être utilisée pour ceux dont la dureté est comprise entre

30 DIDC et 95 DIDC.
© ISO 2017 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 6 ----------------------
ISO/DIS 48

NOTE 1 Les valeurs de dureté obtenues avec la méthode N de 85 DIDC à 95 DIDC et de 30 DIDC à 35 DIDC

peuvent ne pas exactement concorder avec celles obtenues respectivement avec la méthode H ou la méthode L. La

différence est normalement négligeable pour des applications techniques.

NOTE 2 En raison de l'influence de l'état de surface du caoutchouc et d'une possible légère rugosité (due, par

exemple, au meulage), le micro‐essai ne donne pas toujours des résultats en accord avec ceux de l'essai normal.

Le présent document spécifie également quatre méthodes, CN, CH, CL et CM, de détermination de la

dureté apparente sur surfaces courbes. Ces méthodes sont des variantes des méthodes N, H, L et M,

respectivement, et sont utilisées lorsque la surface du caoutchouc soumis à essai est courbe, auquel cas

il existe deux possibilités:

a) l'éprouvette ou le produit soumis à essai est suffisamment grand(e) pour que le duromètre puisse

être posé dessus; ou

b) l'éprouvette ou le produit soumis à essai est suffisamment petit(e) pour que l'éprouvette et

l'instrument puissent être disposés sur un support commun.

Une variante de b) est le cas où l'éprouvette est placée sur la surface support de l'instrument.

La dureté apparente peut également être mesurée sur des éprouvettes plates n'ayant pas les

dimensions normales à l'aide des méthodes N, H, L et M.

Les modes opératoires décrits ne peuvent pas convenir pour toutes les formes et les dimensions

d'éprouvettes possibles, mais ils sont adaptés à quelques‐uns des types les plus courants, par exemple

aux joints toriques.

Le présent document ne spécifie pas la détermination de la dureté apparente de cylindres revêtus de

caoutchouc, qui est spécifiée dans l'ISO 7267 (toutes les parties).
Légende
X dureté (DIDC)
Méthode L et méthode CL.
Méthodes N et M et méthodes CN et CM.
Méthode H et méthode CH.
Figure 1 — Plage d'applicabilité
2 Références normatives

Les documents suivants sont référencés dans le texte de telle sorte qu'une partie ou la totalité de leur

contenu constitue les 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 1382, Caoutchouc — Vocabulaire
© ISO 2017 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO/DIS 48:2017(F)
ISO 18898, Caoutchouc — Étalonnage et vérification des duromètres

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 de l’ISO 1382 ainsi que les suivants

s'appliquent.

L’ISO et l’IEC maintiennent des bases de données terminologiques pour utilisation dans le domaine de la

normalisation aux adresses suivantes :
— ISO Online browsing platform: disponible à http://www.iso.org/obp
— IEC Electropedia: disponible à http://www.electropedia.org/
3.1
échelle des degrés internationaux de dureté du caoutchouc
échelle DIDC

échelle de dureté établie de façon que 0 représente la dureté d'un matériau dont le module de Young est

égal à zéro et 100 la dureté d'un matériau dont le module de Young est infini

Note 1 à l’article: Les conditions suivantes s'appliquent sur presque toute l'étendue des valeurs normales de

dureté:

a) un degré international de dureté du caoutchouc correspond toujours approximativement à la même variation relative du

module de Young;

b) pour les caoutchoucs à élasticité élevée, l'échelle en DIDC et l'échelle de dureté Shore A sont comparables.

3.2
dureté normale

dureté obtenue en suivant les modes opératoires décrits dans les méthodes N, H, L et M sur des

éprouvettes d'épaisseur normale dont les dimensions latérales ne sont pas inférieures aux valeurs

minimales spécifiées

Note 1 à l’article: La dureté normale est arrondie au nombre entier le plus proche et exprimée en degrés

internationaux de dureté du caoutchouc.
3.3
dureté apparente

dureté obtenue en suivant les modes opératoires décrits dans les méthodes N, H, L et M sur des

éprouvettes n'ayant pas les dimensions normales et valeurs de dureté obtenues en utilisant les

méthodes CN, CH, CL et CM

Note 1 à l’article: La dureté apparente est arrondie au nombre entier le plus proche et exprimée en degrés

internationaux de dureté du caoutchouc.

Note 2 à l’article: Les valeurs obtenues avec les méthodes CN, CH, CL et CM sont toujours données comme dureté

apparente, car les essais sont habituellement effectués sur un article entier dont l'épaisseur de caoutchouc peut

être variable et dont les dimensions latérales ne permettent pas, dans de nombreux cas, de respecter la distance

minimale entre le pénétrateur et le bord qui est nécessaire pour éviter les effets de bord. De ce fait, les valeurs

obtenues ne coïncident généralement pas avec les valeurs obtenues sur les éprouvettes normalisées qui sont

définies pour les méthodes N, H, L et M, ni avec les valeurs obtenues sur une plaque à faces planes et parallèles

© ISO 2017 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO/DIS 48

ayant la même épaisseur que l'article. En outre, les résultats peuvent dépendre de façon appréciable de la

méthode de positionnement de l'article et du fait que le pied presseur est ou non utilisé. Par conséquent, les

résultats obtenus sur des surfaces courbes sont des valeurs arbitraires qui ne s'appliquent qu'à des éprouvettes

ou à des articles de formes et de dimensions particulières, positionnés de manière particulière, et qui peuvent

dans des cas extrêmes différer de la dureté normale d'une valeur pouvant atteindre 10 DIDC. En outre, les surfaces

meulées ou traitées de toute autre façon pour éliminer les empreintes de tissu, etc., peuvent donner des valeurs de

dureté légèrement différentes de celles que donne une surface lisse obtenue par moulage.

4 Principe

L'essai de dureté consiste à mesurer la différence entre les profondeurs de pénétration dans le

caoutchouc d'une bille appliquée avec une force de contact faible et une force (de pénétration) élevée. À

partir de cette différence, multipliée par le facteur d'échelle 6 dans le cas du micro‐essai, la dureté en

DIDC est obtenue à l'aide des Tableaux 3 à 5 ou de graphiques établis à partir de ces tableaux ou avec

une échelle graduée en DIDC établie d'après les tableaux et fixée sur l'appareil de mesure de la

pénétration. Ces tableaux et ces courbes dérivent de la relation empirique entre profondeur de

pénétration et dureté qui est donnée à l'Annexe A.
5 Appareillage
5.1 Généralités

L'étalonnage et la vérification de l'appareillage doivent être effectués conformément à l'ISO 18898.

5.2 Méthodes N, H, L et M

Les parties essentielles de l'appareillage doivent être conformes aux spécifications données de 5.2.1 à

5.2.6, les dimensions et les forces appropriées étant indiquées dans le Tableau 1.

5.2.1 Piston vertical, dont l'extrémité inférieure se termine par une bille ou une surface sphérique

rigide, et dispositif de soutien du piston pour maintenir légèrement son extrémité sphérique au‐

dessus de la surface du pied annulaire avant l'application de la force de contact.

5.2.2 Dispositif d'application de la force de contact et de la force de pénétration additionnelle

sur le piston, tenant compte de la masse du piston, des pièces annexes solidaires et de la force de tout

ressort agissant sur lui, pour que les forces effectivement transmises par l'extrémité sphérique du

piston soient conformes aux valeurs spécifiées.

5.2.3 Dispositif de mesure de l'augmentation de la profondeur de pénétration du piston

provoquée par la force de pénétration, gradué en unités métriques ou directement en DIDC.

L'appareil utilisé peut être mécanique, optique ou électrique.

5.2.4 Pied annulaire plat, perpendiculaire à l'axe du piston et comportant un trou central pour le

passage du piston.

Le pied est placé sur l'éprouvette en exerçant une pression de 30 kPa  5 kPa, la force totale appliquée

devant respecter les limites données dans le Tableau 1. Le pied doit être lié de façon rigide au dispositif

de mesure de la pénétration, pour que la mesure de déplacement du piston soit faite par rapport au

pied (c'est‐à‐dire par rapport à la surface supérieure de l'éprouvette), et non par rapport à la surface

qui supporte l'éprouvette.
© ISO 2017 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO/DIS 48:2017(F)
Tableau 1 — Dimensions de l'appareillage et forces appliquées
Force appliquée sur la bille
Force appliquée
Essai Diamètres Contact Pénétration Total
sur le pied
mm N N N N
Bille 2,50 ± 0,01
Méthode N
Pied 20 ± 1 0,30 ± 0,02 5,40 ± 0,01 5,70 ± 0,03 8,3 ± 1,5
(essai normal)
Trou 6 ± 1
Bille 1,00 ± 0,01
Méthode H
Pied 20 ± 1 0,30 ± 0,02 5,40 ± 0,01 5,70 ± 0,03 8,3 ± 1,5
(dureté élevée)
Trou 6 ± 1
Bille 5,00 ± 0,01
Méthode L
Pied 22 ± 1 0,30 ± 0,02 5,40 ± 0,01 5,70 ± 0,03 8,3 ± 1,5
(dureté faible)
Trou 10 ± 1
Force appliquée
Diamètres Contact Pénétration Total
sur le pied
mm mN mN mN
Bille 0,395 ± 0,005
Méthode M
Pied 3,35 ± 0,15 8,3 ± 0,5 145 ± 0,5 153,3 ± 1,0 235 ± 30
(micro‐essai)
Trou 1,00 ± 0,15

NOTE 1 Avec les appareils pour micro‐essai dans lesquels le porte‐échantillon est repoussé vers le haut par un ressort, les

valeurs définies de pression et de force sur le pied ne s'exercent que pendant la période d'application de la force totale. Avant

l'application de la force de pénétration de 145 mN, la force sur le pied est plus élevée d'autant et est donc égale à

380 mN ± 30 mN.

NOTE 2 Toutes les combinaisons possibles de dimensions et de forces données dans ce tableau ne permettront pas de

satisfaire aux exigences de pression données en 5.2.4.

5.2.5 Enceinte pour l'éprouvette, dans le cas des essais effectués à des températures autres que la

température normale de laboratoire.

Cette enceinte doit comporter un moyen permettant de maintenir la température à la valeur désirée, à

2 °C près. Le pied et le piston vertical doivent être allongés pour traverser la paroi supérieure de

l'enceinte et la partie qui traverse cette paroi doit être faite dans un matériau de faible conductivité

thermique. Un thermocouple doit être placé à l'intérieur de l'enceinte, à l'emplacement de l'éprouvette

ou à proximité, pour mesurer la température (voir l'ISO 23529).
5.3 Méthodes CN, CH, CL et CM

L'appareillage utilisé doit correspondre à celui qui est décrit en 5.2, aux différences près suivantes.

5.3.1 Surfaces cylindriques de rayon supérieur à 50 mm.

La base de l'instrument doit comporter un trou au‐dessous du piston pour permettre un libre passage

du pied annulaire, afin que le mesurage puisse être fait au‐dessus ou au‐dessous de la base.

La surface inférieure de la base doit avoir la forme de deux cylindres parallèles entre eux et au plan de

la base. Le diamètre des cylindres et leur écartement doivent être tels que l'instrument puisse être

appliqué sur la surface courbe à soumettre à e
...