Anodizing of aluminium and its alloys -- Measurement of abrasion resistance of anodic oxidation coatings

This document specifies the following tests: a) abrasive-wheel-wear test, determining the abrasion resistance of anodic oxidation coatings with abrasive wheel on flat specimens of aluminium and its alloys; b) abrasive jet test, determining the comparative abrasion resistance of anodic oxidation coatings with jet of abrasive particles on anodic oxidation coatings of aluminium and its alloys; c) falling sand abrasion test, determining the abrasion resistance of anodic oxidation coatings with falling sand on thin anodic oxidation coatings of aluminium and its alloys. The use of abrasive-wheel-wear test and abrasive jet test for coatings produced by hard anodizing is described in ISO 10074.

Anodisation de l'aluminium et de ses alliages -- Détermination de la résistance à l'abrasion des couches d'oxyde anodiques

Le présent document spécifie les essais suivants: a) essai d'usure ŕ la roue abrasive, qui détermine la résistance ŕ l'abrasion de couches d'oxyde anodiques par une roue abrasive sur des éprouvettes plates d'aluminium et de ses alliages; b) essai au jet abrasif, qui détermine la résistance comparée ŕ l'abrasion de couches d'oxyde anodiques par un jet de particules abrasives sur des couches d'oxyde anodiques en aluminium ou ses alliages; c) essai d'abrasion par chute de sable, qui détermine la résistance ŕ l'abrasion de couches d'oxyde anodiques par chute de sable sur des couches d'oxyde anodiques minces en aluminium ou ses alliages. L'application de l'essai d'usure ŕ la roue abrasive et de l'essai au jet abrasif ŕ des couches produites par anodisation dure est décrite dans l'ISO 10074.

General Information

Status
Published
Publication Date
07-Aug-2018
Current Stage
6060 - International Standard published
Start Date
20-Jul-2018
Completion Date
08-Aug-2018
Ref Project

RELATIONS

Buy Standard

Standard
ISO 8251:2018 - Anodizing of aluminium and its alloys -- Measurement of abrasion resistance of anodic oxidation coatings
English language
29 pages
sale 15% off
Preview
sale 15% off
Preview
Standard
ISO 8251:2018 - Anodisation de l'aluminium et de ses alliages -- Détermination de la résistance a l'abrasion des couches d'oxyde anodiques
French language
31 pages
sale 15% off
Preview
sale 15% off
Preview

Standards Content (sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 8251
Third edition
2018-08
Anodizing of aluminium and its
alloys — Measurement of abrasion
resistance of anodic oxidation
coatings
Anodisation de l'aluminium et de ses alliages — Détermination de la
résistance à l'abrasion des couches d'oxyde anodiques
Reference number
ISO 8251:2018(E)
ISO 2018
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 8251:2018(E)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© ISO 2018

All rights reserved. Unless otherwise specified, or required in the context of its implementation, 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
CP 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Geneva
Phone: +41 22 749 01 11
Fax: +41 22 749 09 47
Email: copyright@iso.org
Website: www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2018 – All rights reserved
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 8251:2018(E)
Contents Page

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

Introduction ................................................................................................................................................................................................................................vi

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

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

3 Terms and definitions ..................................................................................................................................................................................... 1

4 Characteristics of abrasion tests .......................................................................................................................................................... 2

4.1 General ........................................................................................................................................................................................................... 2

4.2 Abrasive-wheel-wear test .............................................................................................................................................................. 2

4.3 Abrasive jet test ...................................................................................................................................................................................... 2

4.4 Falling sand abrasion test .............................................................................................................................................................. 2

5 Abrasive-wheel-wear test ............................................................................................................................................................................ 2

5.1 Principle ........................................................................................................................................................................................................ 2

5.2 Apparatus .................................................................................................................................................................................................... 3

5.2.1 Abrasive-wheel-wear test apparatus ............................................................................................................. 3

5.2.2 Abrasive strip ...................................................................................................................................................................... 3

5.2.3 Eddy-current meter ....................................................................................................................................................... 3

5.2.4 Balance ..................................................................................................................................................................................... 3

5.3 Procedure .................................................................................................................................................................................................... 3

5.3.1 Standard specimen......................................................................................................................................................... 3

5.3.2 Test specimen ..................................................................................................................................................................... 4

5.3.3 Test procedure ................................................................................................................................................................... 4

5.4 Expression of results .......................................................................................................................................................................... 5

5.4.1 General...................................................................................................................................................................................... 5

5.4.2 Wear resistance ................................................................................................................................................................. 5

5.4.3 Mass wear resistance ................................................................................................................................................... 5

5.4.4 Wear index ............................................................................................................................................................................ 5

5.4.5 Mass wear index ............................................................................................................................................................... 6

6 Abrasive jet test ..................................................................................................................................................................................................... 6

6.1 Principle ........................................................................................................................................................................................................ 6

6.2 Apparatus .................................................................................................................................................................................................... 6

6.2.1 Abrasive jet test apparatus ...................................................................................................................................... 6

6.2.2 Abrading medium ........................................................................................................................................................... 7

6.2.3 Eddy-current meter ....................................................................................................................................................... 7

6.2.4 Balance ..................................................................................................................................................................................... 7

6.3 Procedure .................................................................................................................................................................................................... 7

6.3.1 Standard specimen......................................................................................................................................................... 7

6.3.2 Test specimen ..................................................................................................................................................................... 7

6.3.3 Calibration of apparatus ............................................................................................................................................ 8

6.3.4 Calibration of jet nozzle ............................................................................................................................................. 8

6.3.5 Determination .................................................................................................................................................................... 9

6.3.6 Use of a reference specimen .................................................................................................................................. 9

6.4 Expression of results .......................................................................................................................................................................... 9

6.4.1 General...................................................................................................................................................................................... 9

6.4.2 Abrasive jet factor ........................................................................................................................................................... 9

6.4.3 Mean specific abrasion resistance .................................................................................................................... 9

6.4.4 Relative mean specific abrasion resistance ...........................................................................................10

7 Falling sand abrasion test ........................................................................................................................................................................10

7.1 Principle .....................................................................................................................................................................................................10

7.2 Apparatus .................................................................................................................................................................................................10

7.2.1 Falling sand abrasion test apparatus ...........................................................................................................10

7.2.2 Ohmmeter ...........................................................................................................................................................................11

7.2.3 Abrading medium ........................................................................................................................................................11

© ISO 2018 – All rights reserved iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 8251:2018(E)

7.3 Test specimen ........................................................................................................................................................................................11

7.3.1 Sampling...............................................................................................................................................................................11

7.3.2 Size ............................................................................................................................................................................................11

7.3.3 Treatment before testing .......................................................................................................................................11

7.4 Test environment ...............................................................................................................................................................................11

7.5 Test conditions .....................................................................................................................................................................................11

7.6 Test procedure ......................................................................................................................................................................................11

7.6.1 General...................................................................................................................................................................................11

7.6.2 Electrical conductivity method ........................................................................................................................11

7.6.3 Spot diameter method .............................................................................................................................................12

7.7 Expression of results .......................................................................................................................................................................12

7.7.1 Electrical conductivity method ........................................................................................................................12

7.7.2 Spot diameter method .............................................................................................................................................13

8 Test report ................................................................................................................................................................................................................13

Annex A (normative) Preparation of the standard specimen .................................................................................................14

Annex B (informative) Other expressions of results for the abrasive-wheel-wear test ...............................16

Annex C (informative) Depth survey of abrasion resistance ....................................................................................................19

Annex D (informative) Design of abrasive-wheel-wear test apparatus.........................................................................22

Annex E (informative) Design of abrasive jet test apparatus ...................................................................................................24

Annex F (informative) Design of falling sand abrasion test apparatus..........................................................................27

Bibliography .............................................................................................................................................................................................................................29

iv © ISO 2018 – All rights reserved
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 8251:2018(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 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 79, Light metals and their alloys,

Subcommittee SC 2, Organic and anodic oxidation coatings on aluminium.

This third edition cancels and replaces the second edition (ISO 8251:2011), which has been technically

revised. The main technical changes are as follows:
— preparation for test specimens has been added;
— for expression of results, loss of mass has been added;
— some expressions of results have been moved to Annex B;
— standard specimen made of PMMA sheet has been added.

Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A

complete listing of these bodies can be found at www .iso .org/members .html.
© ISO 2018 – All rights reserved v
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 8251:2018(E)
Introduction

The resistance of anodic oxidation coatings to abrasion is an important property. As it is dependent upon

the composition of the metal, the thickness of the coating and the conditions of anodizing and sealing,

it can give information about the quality of the coating, its potential resistance to erosion or wear and

its performance in service. For example, the effect of an abnormally high anodizing temperature, which

could cause potential deterioration in service by chalking of the surface layers, can be readily detected

by means of an abrasive wear resistance test.

The use of the term “abrasion resistance” is a convention of the industry. Strictly, the property should

be described as “wear resistance”. There are different types of wear including abrasive wear and

erosive wear.
vi © ISO 2018 – All rights reserved
---------------------- Page: 6 ----------------------
INTERNATIONAL STANDARD ISO 8251:2018(E)
Anodizing of aluminium and its alloys — Measurement of
abrasion resistance of anodic oxidation coatings
1 Scope
This document specifies the following tests:

a) abrasive-wheel-wear test, determining the abrasion resistance of anodic oxidation coatings with

abrasive wheel on flat specimens of aluminium and its alloys;

b) abrasive jet test, determining the comparative abrasion resistance of anodic oxidation coatings

with jet of abrasive particles on anodic oxidation coatings of aluminium and its alloys;

c) falling sand abrasion test, determining the abrasion resistance of anodic oxidation coatings with

falling sand on thin anodic oxidation coatings of aluminium and its alloys.

The use of abrasive-wheel-wear test and abrasive jet test for coatings produced by hard anodizing is

described in ISO 10074.
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 6344-1, Coated abrasives — Grain size analysis — Part 1: Grain size distribution test

ISO 7583, Anodizing of aluminium and its alloys — Terms and definitions

ISO 7823-1, Plastics — Poly(methyl methacrylate) sheets — Types, dimensions and characteristics —

Part 1: Cast sheets

ISO 8486-1, Bonded abrasives — Determination and designation of grain size distribution — Part 1:

Macrogrits F4 to F220
3 Terms and definitions

For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 7583 and the following apply.

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

— ISO Online browsing platform: available at https: //www .iso .org/obp
— IEC Electropedia: available at http: //www .electropedia .org/
3.1
standard specimen
specimen produced in accordance with specified conditions
Note 1 to entry: The conditions are specified in Annex A.
© ISO 2018 – All rights reserved 1
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 8251:2018(E)
4 Characteristics of abrasion tests
4.1 General

In the scope of this document, there are three kinds of abrasion tests: abrasive-wheel-wear test (4.2),

abrasive jet test (4.3) and falling sand abrasion test (4.4).
4.2 Abrasive-wheel-wear test

Determination of the abrasion resistance by movement of a test specimen relative to an abrasive paper

under a specified pressure. The wear resistance or the wear index of the layers of oxide near the surface,

or of the whole oxidation coating thickness, or of any selected intermediate zone may be determined by

the test described.
NOTE 1 Abrasive-wheel-wear test determines the resistance to abrasive wear.

This test is applicable to all anodic oxidation coatings of thickness more than 5 μm on flat aluminium or

its alloy specimens.

This test does not apply to concave or convex specimens; these may be examined using the abrasive jet

test which will give an average value for the abrasive resistance of the coating.

NOTE 2 Minimum test specimen dimensions of 50 mm × 50 mm are normally used.
4.3 Abrasive jet test

Determination of the comparative abrasion resistance by the impact of abrasive particles projected onto

a test specimen. The mean specific abrasion resistance of anodic oxidation coatings can be determined.

NOTE 1 Abrasive jet test determines the comparative resistance to erosive wear.

This test is applicable to all anodic oxidation coatings of thickness more than 5 μm on aluminium or its

alloys. It is primarily intended for surfaces which are not flat. If suitable flat test surfaces are available,

the abrasive-wheel-wear test is the preferred test. Production components may be tested without

cutting if the apparatus chamber can accommodate these.

NOTE 2 This test is particularly suitable for small test specimens because the individual test area required is

only about 2 mm in diameter.
4.4 Falling sand abrasion test

Determination of the abrasion resistance by the impact of freely falling abrasive particles onto anodic

oxidation coatings.

This test is suitable to thin anodic oxidation coatings, generally less than 15 µm.

NOTE Falling sand abrasion test determines the resistance to erosive wear.
5 Abrasive-wheel-wear test
5.1 Principle

The anodic oxidation coatings on a test specimen are abraded, under defined conditions, by reciprocal

motion against a strip of silicon carbide paper attached to the outer circumference of a wheel. After each

double stroke, the wheel turns through a small angle to bring an unused portion of the abrasive strip

into contact with the test area. The decrease in coating thickness or mass obtained is used to calculate

the wear resistance, mass wear resistance, wear index or mass wear index. This result is compared

with that obtained using a standard specimen or reference specimen.
2 © ISO 2018 – All rights reserved
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 8251:2018(E)

The measuring method of coating thickness normally requires an eddy-current meter with a probe of

less than 12 mm diameter. If this is not available, the method of loss in mass should be used.

NOTE A complete presentation of the wear characteristics of the anodic oxidation coatings can be obtained

by progressively abrading the test area, until the substrate metal is revealed, and then constructing a graph to

show the relation between the coating thickness removed and the number of double strokes used. This is referred

to as a depth survey of the anodic oxidation coatings (see Annex C).

The testing environment should be at room temperature and the relative humidity should be under 65 %.

5.2 Apparatus
5.2.1 Abrasive-wheel-wear test apparatus

The apparatus consists of a clamping device or pressure plate for holding the test specimen level and

rigid, and a 50 mm diameter wheel to the outer circumference of which is attached a 12 mm wide strip

of silicon carbide paper. The force between the wheel and the test surface shall be capable of being

varied from zero to at least 4,9 N with an accuracy of ± 0,05 N. The abrasive action is produced either

by the fixed wheel sliding to and fro in a horizontal plane in parallel contact with the test surface over a

30 mm length or, alternatively, by the test specimen sliding in a similar way over the stationary wheel.

Typical apparatus is illustrated in Figure D.1.

After each double stroke, the wheel is advanced through a small angle to bring a fresh area of the silicon

carbide paper into contact with the specimen surface before making the next double stroke. The angle

of rotation is such that, after 400 ds, the wheel will have made one complete revolution. At this stage,

the strip of silicon carbide paper shall be renewed. The relative speed of movement shall be (40 ± 2) ds

per minute. The number of double strokes can be registered by means of a counter, and provision is

normally made for the apparatus to switch off automatically after a preset number of double strokes

has been reached (400 ds maximum). The test specimen surface shall be kept free from loose powder or

abrasion detritus during the test.
5.2.2 Abrasive strip

The abrasive strip consists of P320 silicon carbide paper (the specification of which shall be in

accordance with ISO 6344-1) 12 mm wide. Its length, 158 mm, shall be such that it covers the abrasive

wheel without overlapping, and it shall be bonded into position.
NOTE P320 paper is 45 μm grade (320 mesh).
5.2.3 Eddy-current meter
An eddy-current meter with a suitable diameter probe is described in ISO 2360.
5.2.4 Balance
Use a laboratory balance with a readability of 0,1 mg.
5.3 Procedure
5.3.1 Standard specimen
Prepare the aluminium standard specimen specified in Annex A.

If agreed between the interested parties, a standard specimen made of poly(methyl methacrylate)

(PMMA) sheet in accordance with ISO 7823-1 may be used.

NOTE Aluminium standard specimen and PMMA standard specimen specified in Annex A have different

abrasion resistance, about five times difference. For the purpose of comparison of the loss of mass, PMMA

standard specimen is used by adjusting the number of double strokes.
© ISO 2018 – All rights reserved 3
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 8251:2018(E)
5.3.2 Test specimen
5.3.2.1 Sampling

The test specimen shall be taken from a significant surface of the product, and shall not be taken near

an edge of the part for possible distortion and/or non-uniformity.

Where it is impossible to test the product itself, a test specimen may be used. However, in this case, the

test specimen used shall be one which is representative of the product, and it shall be made from the

same material and prepared under the same conditions of finishing as those used for the preparation of

the product.

The aluminium alloy, the manufacturing conditions (kind and temper of the material), and the surface

condition before treatment shall be the same as those of the product.

Pretreatment, anodizing and sealing shall be performed in the same baths and under the same

conditions as the treatment of the product.
5.3.2.2 Size
The standard size of the test specimen should be 50 mm × 50 mm.
5.3.2.3 Treatment before testing

The test specimen shall be clean, free from dirt, stains and other foreign matters. Any deposits or stains

shall be removed with a clean, soft cloth or similar material which is wetted by water or an appropriate

organic solvent such as ethanol. An organic solvent which can corrode the test specimen or generate a

protective film on the test specimen shall not be used.
5.3.3 Test procedure

5.3.3.1 The standard specimen and/or the test specimen shall be tested by the following procedure.

The abrasive strips used for the test specimen shall be the same lot as the one for the standard specimen.

A reference specimen may be used by agreement between the interested parties (see Annex B).

5.3.3.2 Select the test area of the standard specimen and/or the test specimen to be abraded. Measure

the anodic oxidation coating thicknesses of the standard specimen and/or the test specimen in each of

at least three positions along the test area by means of the eddy-current meter and calculate an average

thickness value (d ). For change in mass, weigh the mass (m ) of the standard specimen and/or the test

1 1
specimen to the nearest 0,1 mg by means of the balance.

5.3.3.3 Clamp the standard specimen and/or the test specimen into the position on the apparatus. If

the test specimen is not rigid, bond it firmly with an adhesive to a rigid metal sheet with a flat surface

before carrying out the test.

5.3.3.4 Attach a new abrasive strip to the circumference of the abrasive wheel. Adjust the force between

the wheel and the test surface to 3,9 N ± 0,1 N.

5.3.3.5 Allow the apparatus to run for 400 ds or an adequate number of double strokes corresponding

to the coating
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 8251
Troisième édition
2018-08
Anodisation de l'aluminium et de
ses alliages — Détermination de la
résistance à l'abrasion des couches
d'oxyde anodiques
Anodizing of aluminium and its alloys — Measurement of abrasion
resistance of anodic oxidation coatings
Numéro de référence
ISO 8251:2018(F)
ISO 2018
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 8251:2018(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2018

Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en œuvre, 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, 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
Fax: +41 22 749 09 47
E-mail: copyright@iso.org
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2018 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 2 ----------------------
ISO 8251:2018(F)
Sommaire Page

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

Introduction ................................................................................................................................................................................................................................vi

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

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

3 Termes et définitions ....................................................................................................................................................................................... 1

4 Caractéristiques des essais d'abrasion ......................................................................................................................................... 2

4.1 Généralités .................................................................................................................................................................................................. 2

4.2 Essai d'usure à la roue abrasive ............................................................................................................................................... 2

4.3 Essai au jet abrasif ............................................................................................................................................................................... 2

4.4 Essai d'abrasion par chute de sable ...................................................................................................................................... 2

5 Essai d'usure à la roue abrasive ............................................................................................................................................................ 2

5.1 Principe ......................................................................................................................................................................................................... 2

5.2 Appareillage............................................................................................................................................................................................... 3

5.2.1 Appareil d'essai d'usure à la roue abrasive............................................................................................... 3

5.2.2 Bande abrasive .................................................................................................................................................................. 3

5.2.3 Appareil de mesure à courants de Foucault ............................................................................................. 3

5.2.4 Balance ..................................................................................................................................................................................... 3

5.3 Mode opératoire .................................................................................................................................................................................... 4

5.3.1 Éprouvette normalisée ............................................................................................................................................... 4

5.3.2 Éprouvette d'essai .......................................................................................................................................................... 4

5.3.3 Mode opératoire d'essai ............................................................................................................................................ 4

5.4 Expression des résultats ................................................................................................................................................................. 5

5.4.1 Généralités ............................................................................................................................................................................ 5

5.4.2 Résistance à l’usure ....................................................................................................................................................... 5

5.4.3 Résistance à l'usure de masse .............................................................................................................................. 6

5.4.4 Indice d'usure ..................................................................................................................................................................... 6

5.4.5 Indice d’usure de masse ............................................................................................................................................ 6

6 Essai au jet abrasif .............................................................................................................................................................................................. 6

6.1 Principe ......................................................................................................................................................................................................... 6

6.2 Appareillage............................................................................................................................................................................................... 7

6.2.1 Appareil pour essai au jet abrasif ...................................................................................................................... 7

6.2.2 Abrasif ....................................................................................................................................................................................... 7

6.2.3 Appareil de mesure à courants de Foucault ............................................................................................. 8

6.2.4 Balance ..................................................................................................................................................................................... 8

6.3 Mode opératoire .................................................................................................................................................................................... 8

6.3.1 Éprouvette normalisée ............................................................................................................................................... 8

6.3.2 Éprouvette d'essai .......................................................................................................................................................... 8

6.3.3 Étalonnage de l'appareil ............................................................................................................................................ 8

6.3.4 Étalonnage de la buse de projection ............................................................................................................... 9

6.3.5 Détermination .................................................................................................................................................................... 9

6.3.6 Utilisation d'une éprouvette de référence ................................................................................................. 9

6.4 Expression des résultats ................................................................................................................................................................. 9

6.4.1 Généralités ............................................................................................................................................................................ 9

6.4.2 Facteur de correction du jet abrasif .............................................................................................................10

6.4.3 Résistance spécifique moyenne à l'abrasion ........................................................................................10

6.4.4 Résistance relative spécifique moyenne à l'abrasion ....................................................................10

7 Essai d'abrasion par chute de sable...............................................................................................................................................11

7.1 Principe ......................................................................................................................................................................................................11

7.2 Appareillage............................................................................................................................................................................................11

7.2.1 Appareillage d'essai d'abrasion par chute de sable ........................................................................11

7.2.2 Ohmmètre ...........................................................................................................................................................................11

7.2.3 Abrasif ....................................................................................................................................................................................11

© ISO 2018 – Tous droits réservés iii
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 8251:2018(F)

7.3 Éprouvette d'essai .............................................................................................................................................................................12

7.3.1 Échantillonnage .............................................................................................................................................................12

7.3.2 Dimensions ........................................................................................................................................................................12

7.3.3 Traitement avant l'essai ..........................................................................................................................................12

7.4 Environnement d'essai .................................................................................................................................................................12

7.5 Conditions d'essai..............................................................................................................................................................................12

7.6 Mode opératoire d'essai ...............................................................................................................................................................12

7.6.1 Généralités .........................................................................................................................................................................12

7.6.2 Méthode de la conductivité électrique .......................................................................................................12

7.6.3 Méthode du diamètre de point .........................................................................................................................13

7.7 Expression des résultats ..............................................................................................................................................................13

7.7.1 Méthode de la conductivité électrique .......................................................................................................13

7.7.2 Méthode du diamètre de point .........................................................................................................................13

8 Rapport d'essai ...................................................................................................................................................................................................13

Annex A (normative) Préparation de l'éprouvette normalisée .............................................................................................15

Annex B (informative) Autres formes d'expressions des résultats pour l'essai d'usure

à la roue abrasive ..............................................................................................................................................................................................17

Annex C (informative) Étude en profondeur de la résistance à l'abrasion ................................................................20

Annex D (informative) Conception de l'appareil d'essai d'usure à la roue abrasive .......................................24

Annex E (informative) Conception de l'appareil pour essai au jet abrasif .................................................................26

Annex F (informative) Conception de l'appareil d'essai d'abrasion par chute de sable ..............................29

Bibliographie ...........................................................................................................................................................................................................................31

iv © ISO 2018 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 4 ----------------------
ISO 8251:2018(F)
Avant-propos

L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes

nationaux de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est

en général confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude

a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,

gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux.

L'ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui

concerne la normalisation électrotechnique.

Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont

décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des différents

critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été

rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www

.iso .org/directives).

L'attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de

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

de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant

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

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

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

Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données

pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un

engagement.

Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions

spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion

de l'ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles

techniques au commerce (OTC), voir www .iso .org/avant -propos.

Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 79, Métaux légers et leurs alliages,

sous-comité SC 2, Couches organiques et couches d'oxydation anodique sur l'aluminium.

Cette troisième édition annule et remplace la deuxième édition (ISO 8251:2011), qui a fait l'objet d'une

révision technique. Les principales modifications techniques sont les suivantes:
— l'ajout de la préparation des éprouvettes d'essai;
— pour l'expression des résultats, l'ajout de la perte de masse;
— le transfert d'une partie de l'expression des résultats à l'Annexe B;
— l'ajout d'une éprouvette normalisée formée d'une plaque en PMMA.

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.
© ISO 2018 – Tous droits réservés v
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 8251:2018(F)
Introduction

La résistance à l'abrasion des couches d'oxyde anodiques est une propriété importante. Étant donné

qu'elle dépend de la composition du métal, de l'épaisseur de la couche ainsi que des conditions

d'anodisation et de colmatage, cette propriété peut renseigner sur la qualité de ladite couche, sa

résistance potentielle à l'érosion ou à l'usure et ses performances en service. Par exemple, les effets

d'une température d'anodisation anormalement élevée, susceptible de provoquer une détérioration

en service par farinage des couches superficielles, peuvent être facilement détectés par un essai de

résistance à l'usure par abrasion.

L'expression «résistance à l’abrasion» est utilisée par convention dans l’industrie; à strictement parler,

il conviendrait de nommer cette propriété «résistance à l’usure», sachant qu’il existe différents types

d'usure, dont l’usure par abrasion et l’usure par érosion.
vi © ISO 2018 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 6 ----------------------
NORME INTERNATIONALE ISO 8251:2018(F)
Anodisation de l'aluminium et de ses alliages —
Détermination de la résistance à l'abrasion des couches
d'oxyde anodiques
1 Domaine d'application
Le présent document spécifie les essais suivants:

a) essai d'usure à la roue abrasive, qui détermine la résistance à l'abrasion de couches d'oxyde

anodiques par une roue abrasive sur des éprouvettes plates d'aluminium et de ses alliages;

b) essai au jet abrasif, qui détermine la résistance comparée à l'abrasion de couches d'oxyde anodiques

par un jet de particules abrasives sur des couches d'oxyde anodiques en aluminium ou ses alliages;

c) essai d'abrasion par chute de sable, qui détermine la résistance à l'abrasion de couches d'oxyde

anodiques par chute de sable sur des couches d'oxyde anodiques minces en aluminium ou ses

alliages.

L'application de l'essai d'usure à la roue abrasive et de l'essai au jet abrasif à des couches produites par

anodisation dure est décrite dans l'ISO 10074.
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 6344-1, Abrasifs appliqués — Granulométrie — Partie 1: Contrôle de la distribution granulométrique

ISO 7583, Anodisation de l'aluminium et de ses alliages — Termes et définitions

ISO 7823-1, Plastiques — Plaques en poly(méthacrylate de méthyle) — Types, dimensions et

caractéristiques — Partie 1: Plaques coulées

ISO 8486-1, Abrasifs agglomérés — Détermination et désignation de la distribution granulométrique —

Partie 1: Macrograins F4 à F220
3 Termes et définitions

Pour les besoins du présent document, les termes et définitions de l'ISO 7583 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 http: //www .electropedia .org/
3.1
éprouvette normalisée
éprouvette produite conformément à des conditions spécifiées
Note 1 à l'article: Les conditions sont spécifiées à l’Annexe A.
© ISO 2018 – Tous droits réservés 1
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 8251:2018(F)
4 Caractéristiques des essais d'abrasion
4.1 Généralités

Trois types d'essais d'abrasion relèvent du domaine d’application du présent document: l'essai d'usure à

la roue abrasive (4.2), l'essai au jet abrasif (4.3) et l'essai d'abrasion par chute de sable (4.4).

4.2 Essai d'usure à la roue abrasive

Détermination de la résistance à l'abrasion par déplacement d'une éprouvette d'essai par rapport à un

papier abrasif sous une pression spécifiée. L'essai décrit permet de déterminer la résistance à l'usure ou

l'indice d'usure des couches d'oxyde près de la surface ou sur toute l'épaisseur du revêtement anodique,

ou bien de n'importe quelle zone intermédiaire choisie.

NOTE 1 L’essai d’usure à la roue abrasive détermine la résistance à l’usure par abrasion.

Cet essai est applicable à toutes les couches d'oxyde anodiques d'épaisseur supérieure à 5 μm formées

sur des éprouvettes plates en aluminium ou ses alliages.

Cet essai n'est pas applicable à des éprouvettes concaves ou convexes; celles-ci peuvent être examinées

à l'aide de l'essai au jet abrasif qui donne une valeur moyenne de la résistance à l'abrasion de la couche.

NOTE 2 Des dimensions minimales de 50 mm × 50 mm sont normalement utilisées pour les éprouvettes

d'essai.
4.3 Essai au jet abrasif

Détermination de la résistance comparée à l'abrasion par l'impact de particules abrasives projetées sur

une éprouvette d'essai. La résistance spécifique moyenne à l'abrasion des couches d'oxyde anodiques

peut être déterminée.

NOTE 1 L’essai au jet abrasif détermine la résistance comparée à l’usure par érosion.

Cet essai est applicable à toutes les couches d'oxyde anodiques d'épaisseur supérieure à 5 μm formées

sur de l'aluminium ou ses alliages. Il convient tout particulièrement aux surfaces qui ne sont pas planes.

Si des surfaces d'essai planes convenables sont disponibles, il est préférable de recourir à l'essai d'usure

à la roue abrasive. Les produits courants peuvent être soumis à essai sans découpage préalable si

l'enceinte de l'appareil peut les loger.

NOTE 2 Cet essai convient particulièrement aux éprouvettes d'essai de faibles dimensions car il nécessite une

surface d'essai de seulement 2 mm de diamètre environ par éprouvette.
4.4 Essai d'abrasion par chute de sable

Détermination de la résistance à l'abrasion par l'impact de particules abrasives tombant librement sur

des couches d'oxyde anodiques.

Cet essai convient à des couches d’oxyde anodiques minces, généralement d’épaisseur inférieure à 15 μm.

NOTE L’essai d’abrasion par chute de sable détermine la résistance à l’usure par érosion.

5 Essai d'usure à la roue abrasive
5.1 Principe

Les couches d'oxyde anodiques formées sur une éprouvette d'essai sont usées par abrasion, dans des

conditions déterminées, par un mouvement de va-et-vient contre une bande de papier au carbure de

silicium fixée sur la circonférence d'une roue. Après chaque double course, la roue tourne d'un angle de

faible valeur pour amener une partie non usée de la bande abrasive au contact de la surface d'essai. La

2 © ISO 2018 – Tous droits réservés
---------------------- Page: 8 ----------------------
ISO 8251:2018(F)

diminution d'épaisseur de couche ou de masse ainsi obtenue permet de calculer la résistance à l'usure,

la résistance à l'usure de masse, l'indice d'usure ou l'indice d'usure de masse. Ce résultat est comparé à

celui obtenu sur une éprouvette normalisée ou sur une éprouvette de référence.

Cette méthode de mesure de l'épaisseur de couche nécessite normalement l'utilisation d'un appareil de

mesure à courants de Foucault muni d'un palpeur de diamètre inférieur à 12 mm. Si l'on ne dispose pas

d'un tel appareil, il convient d'utiliser la méthode par perte de masse.

NOTE Une représentation complète des caractéristiques d'usure des couches d'oxyde anodiques peut être

obtenue par abrasion progressive de la surface d'essai jusqu'à mise à nu du métal de base, puis par élaboration

d'une courbe représentant l'épaisseur de couche enlevée par rapport au nombre de doubles courses utilisé. C'est

ce que l'on appelle l'étude en profondeur des couches d'oxyde anodiques (voir l'Annexe C).

Il convient de réaliser l'essai à température ambiante et à une humidité relative inférieure à 65 %.

5.2 Appareillage
5.2.1 Appareil d'essai d'usure à la roue abrasive

L'appareil se compose d'un dispositif de serrage ou d'une plaque de compression permettant de

maintenir l'éprouvette d'essai dans une position horizontale fixe, ainsi que d'une roue de 50 mm de

diamètre, recouverte sur sa circonférence extérieure d'une bande de papier au carbure de silicium de

12 mm de largeur. La force exercée entre la roue et la surface d'essai doit pouvoir varier de zéro à au

moins 4,9 N, avec une exactitude de ± 0,05 N. L'action abrasive est obtenue soit par le mouvement de

va-et-vient de la roue fixe dans un plan horizontal parallèle et en contact avec la surface d'essai, sur

une longueur de 30 mm, soit par le déplacement de l'éprouvette d'essai sur la roue fixe dans les mêmes

conditions. Un appareil type est illustré à la Figure D.1.

Après chaque double course, la roue tourne d'un angle de faible valeur pour amener une partie neuve

de papier au carbure de silicium au contact de la surface de l'éprouvette avant de procéder à la double

course suivante. L'angle de rotation est tel qu'à l'issue de 400 doubles courses, la roue aura effectué un

tour complet. À ce stade, la bande de papier au carbure de silicium doit être changée. La vitesse relative

de déplacement doit être de (40 ± 2) doubles courses par minute. Le nombre de doubles courses peut être

enregistré à l'aide d'un compteur et il est normalement prévu que l'appareil s'arrête automatiquement

dès qu'un nombre prédéfini de doubles courses est atteint (400 doubles courses maximum). La surface

de l'éprouvette d'essai doit rester exempte de poudre ou de débris d'abrasion pendant toute la durée de

l'essai.
5.2.2 Bande abrasive

La bande abrasive est une bande de papier au carbure de silicium P320 (dont la spécification doit être

conforme à l'ISO 6344-1) de 12 mm de largeur. Elle doit être d'une longueur de 158 mm, suffisante pour

couvrir la roue abrasive sans chevauchement. Elle doit être fixée par collage.
NOTE Le papier P320 est de qualité 45 μm (granulométrie 320).
5.2.3 Appareil de mesure à courants de Foucault

Un appareil de mesure à courants de Foucault muni d'un palpeur de diamètre approprié est décrit dans

l'ISO 2360.
5.2.4 Balance
Utiliser une balance de laboratoire permettant une lecture à 0,1 mg près.
© ISO 2018 – Tous droits réservés 3
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 8251:2018(F)
5.3 Mode opératoire
5.3.1 Éprouvette normalisée
Préparer l'éprouvette normalisée en aluminium spécifiée à l'Annexe A.

Si les parties intéressées en ont convenu ainsi, une éprouvette normalisée constituée d'une plaque en

poly(méthacrylate de méthyle) (PMMA) conformément à l'ISO 7823-1 peut être utilisée.

NOTE La résistance à l’abrasion de l'éprouvette normalisée en aluminium et celle de l’éprouvette normalisée

en PMMA, toutes les deux spécifiées à l’Annexe A, diffèrent d’un facteur de 5. À des fins de comparaison de la

perte de masse, une éprouvette normalisée en PMMA est utilisée en ajustant le nombre de doubles courses.

5.3.2 Éprouvette d'essai
5.3.2.1 Échantillonnage

L'éprouvette d'essai doit être prélevée sur une surface significative du produit; elle ne doit pas être

prélevée près d'un bord en raison d'un risque de déformation et/ou d'absence d'uniformité.

Lorsqu'il n'est pas possible de soumettre à essai le produit lui-même, une éprouvette d'essai peut être

utilisée. Dans ce cas, toutefois, l'éprouvette d'essai utilisée doit être une éprouvette représentative du

produit. Elle doit être constituée du même matériau et préparée dans les mêmes conditions de finition

que celles qui ont eu cours pour préparer le produit.

L'alliage d'aluminium, les conditions de fabrication (type de matériau et trempe) et l'état de surface

avant traitement doivent être les mêmes que pour le produit.

Le prétraitement, l'anodisation et le colmatage doivent être réalisés dans les mêmes bains et dans les

mêmes conditions que le traitement du produit.
5.3.2.2 Dimensions
Il convient que les dimension normalisées de l'éprouve
...

Questions, Comments and Discussion

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