ISO/TR 21704:2017

Toughness of round steel link chains — Test with sub-size specimens

ISO/TR 21704:2017 contains investigations and investigation results on toughness of round steel link chains, tested with sub-size specimens. It applies to round steel link chains for hand operated chain hoists of grade TH and VH and for sling chains used for chain slings of grade 8. NOTE 1 Associated International Standards are ISO 16877, ISO 16872 and ISO 3076. In future it is intended to implement the results on toughness derived in this document in new standards. Eleven steels, provided by four manufacturers, were tested to find a test regime on sub-size specimens and requirements on the notch impact toughness values at design temperature which resulted out of the tests. These requirements are adjusted to the toughness values of full size ISO-V specimens. NOTE 2 The requirements are also valid for other cross sections of the chain than round.

Résilience des chaînes à maillons en acier rond — Essai sur des éprouvettes sous-dimensionnées

ISO/TR 21704:2017 décrit les investigations et les résultats d'investigation sur la résilience des chaînes à maillons en acier rond soumises à l'essai avec des éprouvettes sous-dimensionnées. Il s'applique aux chaînes à maillons en acier rond pour palans à chaîne manuels de classes TH et VH et aux chaînes d'élingage utilisées dans les élingues en chaînes de classe 8. NOTE 1 Les Normes internationales associées sont l'ISO 16877, l'ISO 16872 et l'ISO 3076. Il est prévu d'intégrer par la suite les résultats de résilience décrits dans le présent document aux nouvelles normes publiées. Onze aciers fournis par quatre fabricants ont été soumis à l'essai afin de définir un régime d'essai pour les éprouvettes sous-dimensionnées et les exigences relatives aux valeurs de la résilience au choc sur entaille à la température de service qui ont découlé de ces essais. Ces exigences ont été ajustées aux valeurs de résilience des éprouvettes ISO-V en grandeur réelle. NOTE 2 Les exigences sont également valables pour des maillons de section autre que ronde.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 12-Jan-2017
• ICS: 53.020.30 - Accessories for lifting equipment
• Technical Committee: ISO/TC 111/SC 1 - Chains and chain slings
• Drafting Committee: ISO/TC 111/SC 1 - Chains and chain slings
• Current Stage: 6060 - International Standard published
• Start Date: 13-Jan-2017
• Due Date: 13-May-2019
• Completion Date: 13-May-2019

Relations

• Consolidated By: ISO 15118-8:2020 - Road vehicles — Vehicle to grid communication interface — Part 8: Physical layer and data link layer requirements for wireless communication
• Effective Date: 06-Jun-2022

Standards Content (Sample)

TECHNICAL ISO/TR
REPORT 21704
First edition
2017-02
Toughness of round steel link
chains — Test with sub-size specimens
Ténacité de la chaînes en acier rond — Essai avec les éprouvettes
sous-dimensionnées
Reference number
©
ISO 2017
© ISO 2017, Published in Switzerland
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ii © ISO 2017 – All rights reserved

Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Abbreviated terms . 1
5 Target objective . 2
6 Chain manufacturers . 2
7 Tested chain steels . 2
8 Equipment, specimen geometry and sampling . 3
9 Results . 4
9.1 Notch impact energy temperature of the tested steels . 4
9.2 Comparison of the test results and test equipment of manufacturer 1 and
manufacturer 2 . 4
9.3 Conversion of the characteristic values determined at sub-size notch impact specimens . 4
9.4 Validation of the conversion . 5
9.5 Scatter of the notch impact energy values determined with sub-size specimens . 5
9.6 Brittle fracture transition temperature . 6
10 Specimen extension . 7
10.1 Laser welding . 7
10.2 Friction welding . 7
10.3 Extended super sub-size notch impact specimens . 7
11 Derivation of the toughness criteria for characteristic values determined with sub-
size notch impact specimens . 8
12 Characteristic values of the round steel link chains from manufacturer M3 and M4 .9
12.1 Manufacturer M3. 9
12.2 Manufacturer M4. 9
13 Characteristic values of the sub-size notch impact specimens, temperature and
notch impact energy . 9
14 Requirements to the characteristic toughness values of the sub-size and the super
sub-size notch impact specimens .10
15 Status of international standardization .11
Annex A (informative) Figures .12
Bibliography .43
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/d irectives).
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/p atents).
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: ww w .iso. org/iso / foreword. html
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 111, Round steel link chains, chain
slings, components and accessories, Subcommittee SC 1, Chains and chain slings.
iv © ISO 2017 – All rights reserved

Introduction
This document provides the results of testing on the toughness of round steel chains.
In an initial study programme, the fundamental effects on the load bearing capacity of round steel
chains were examined. The material strength and material toughness along with the temperature
were incorporated in the tests. The tests were conducted on chains 16 x 48 and the specimens taken
from these. To determine the toughness of sub-size round steel link chains, the required tests were
performed with sub-size notch impact specimens that were taken from the unwelded legs of the chains.
The safety of round steel link chains was examined in detail in a load bearing concept and in a brittle
fraction transition temperature concept, see Figure A.1. Temperatures and minimum notch impact
energy values were determined using fracture mechanics methods, with the aim of ensuring sufficient
load bearing capacity for a damaged chain at design temperature. These tests and their results are
documented in ISO/TR 23602.
TECHNICAL REPORT ISO/TR 21704:2017(E)
Toughness of round steel link chains — Test with sub-size
specimens
1 Scope
This document contains investigations and investigation results on toughness of round steel link
chains, tested with sub-size specimens.
It applies to round steel link chains for hand operated chain hoists of grade TH and VH and for sling
chains used for chain slings of grade 8.
NOTE 1 Associated International Standards are ISO 16877, ISO 16872 and ISO 3076. In future it is intended to
implement the results on toughness derived in this document in new standards.
Eleven steels, provided by four manufacturers, were tested to find a test regime on sub-size specimens
and requirements on the notch impact toughness values at design temperature which resulted out of
the tests. These requirements are adjusted to the toughness values of full size ISO-V specimens.
NOTE 2 The requirements are also valid for other cross sections of the chain than round.
2 Normative references
There are no normative references in this document.
3 Terms and definitions
No terms and definitions are listed in this document.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
— IEC Electropedia: available at http:// www .electropedia .org/
— ISO Online browsing platform: available at http:// www .iso .org/ obp
4 Abbreviated terms
(Bb) width x height of the ligament of full size ISO-V specimens
full
(Bb) width x height of the ligament of sub-size specimens
sub
C , C correlation factors of the cross section of sub-size to full size specimens
1 2
DBTT ductile-brittle transition temperature calculated for full size ISO-V specimens
full-size
DBTT ductile-brittle transition temperature tested with sub-size specimens
sub-size
E design energy at T (design notch impact energy at T )
D D D
E calculated energy of full size ISO-V specimens
full
Ei energy upon reaching the maximum force in the instrumented notch impact test
Ei Ei of sub-size specimens
sub
Ep energy component after exceeding the maximum force in the instrumented notch
impact test
Ep Ep of sub-size specimens
sub
E total energy: Ei + Ep
tot
FATT fracture appearance transition temperature; temperature at which the 50 % NCA
occurs
NCA non crystalline area of fracture surface; ductile fracture component of the frac-
ture surface
SUS sub-size notch impact specimen
SSUS super sub-size notch impact specimen
T design temperature
D
T nil ductility transition temperature; brittle fracture transition temperature, refer-
NDT
ence value from Pellini tests, in the instrumented notch impact test determined with
the crack arresting force (see ISO/TR 23602)
T temperature at ½ (USE); temperature at half upper shelf notch impact energy
½ (USE)
USE upper shelf energy; upper shelf notch impact energy
α slope of regression curve for the calculation of DBTT
full-size
β calculated shift of temperatures associated with the energy values, sub-size to full
size specimens (° C)
5 Target objective
The toughness characteristic values determined with sub-size notch impact specimens are very
small in absolute terms (<5 J) and differ only to a minor extent. As a result, a transition function of
the characteristic values determined at the sub-size specimens had to be derived to the values of
standard ISO-V specimens. The aim was therefore to transfer the toughness requirements obtained for
standard ISO-V specimens in ISO/TR 23602 at the lowest permissible application temperature of the
corresponding chains to characteristic values of the sub-size specimens. Only in this way the aim of
evaluating the chain safety can be attained with sub-size specimen characteristic values.
6 Chain manufacturers
Four chain manufacturers took part in the tests in respect to the toughness of round steel link chains.
The results from three manufacturers were incorporated in this report. These are as follows:
Manufacturer 1: Symbol R
Manufacturer 2: Symbol K
Manufacturer 3: Symbol M3
Manufacturer 4: Symbol M4
7 Tested chain steels
The following different chain steels, provided by four manufacturers, were included in these
toughness tests.
T (R) NiCrMo-alloyed steel with high upper shelf energy and very low brittle fracture transition
temperature,
...

RAPPORT ISO/TR
TECHNIQUE 21704
Première édition
2017-03
Résilience des chaînes à maillons en
acier rond — Essai sur des éprouvettes
sous-dimensionnées
Toughness of round steel link chains — Test with sub-size specimens
Numéro de référence
©
ISO 2017
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
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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.
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Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Abréviations . 1
5 Objectif ciblé . 2
6 Fabricants de chaînes . 2
7 Aciers de chaîne soumis à l’essai . 2
8 Équipement, géométrie et échantillonnage des éprouvettes . 3
9 Résultats . 4
9.1 Énergie de choc sur entaille en fonction de la température des aciers soumis à l’essai . 4
9.2 Comparaison des résultats des essais et de l’équipement d’essai du fabricant 1 et
du fabricant 2 . 5
9.3 Conversion des valeurs caractéristiques déterminées pour les éprouvettes
entaillées sous-dimensionnées . 5
9.4 Validation de la conversion . 5
9.5 Dispersion des valeurs de l’énergie de choc sur entaille déterminées avec des
éprouvettes sous-dimensionnées . 6
9.6 Température de transition de rupture fragile . 6
10 Extension des éprouvettes. 7
10.1 Soudage au laser . 7
10.2 Soudage par friction . 8
10.3 Extension d’éprouvettes entaillées super sous-dimensionnées . 8
11 Déduction des critères de résilience pour des valeurs caractéristiques déterminées
avec des éprouvettes entaillées sous-dimensionnées . 8
12 Valeurs caractéristiques des chaînes à maillons en acier rond des fabricants M3 et M4 .9
12.1 Fabricant M3 . 9
12.2 Fabricant M4 .10
13 Valeurs caractéristiques des éprouvettes entaillées sous-dimensionnées, de la
température et de l’énergie de choc sur entaille .10
14 Exigences en matière de valeurs caractéristiques de la résilience des éprouvettes
entaillées sous-dimensionnées et super sous-dimensionnées .11
15 État de la normalisation internationale .12
Annexe A (informative) Figures .13
Bibliographie .54
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 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 le lien suivant: w w w . i s o .org/ iso/ fr/ avant -propos .html.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 111, Chaînes à maillons en acier rond,
élingues à chaînes, composants et accessoires, Sous-comité SC 1, Chaînes et élingues à chaînes.
iv © ISO 2017 – Tous droits réservés

Introduction
Le présent document fournit les résultats d’essais de résilience des chaînes en acier rond.
Les effets fondamentaux des chaînes en acier rond sur la capacité portante ont été examinés dans le cadre
d’un programme initial d’étude. Ces essais, qui ont examiné la résistance et la résilience des matériaux
ainsi que les températures, ont été réalisés sur des chaînes 16 x 48 ainsi que sur des éprouvettes
prélevées sur elles. Afin de déterminer la résilience des chaînes sous-dimensionnées à maillons en acier
rond, les essais exigés ont été conduits sur des éprouvettes entaillées sous-dimensionnées, prélevées
sur des brins de chaîne non soudés.
La sécurité des chaînes à maillons en acier rond a été examinée en détail du point de vue de la charge
portante et de la température de transition ductile-fragile, voir la Figure A.1. Les températures et
les valeurs minimales de l’énergie de choc sur entaille ont été déterminées à l’aide de méthodes de
mécanique de rupture dans le but de garantir à une chaîne endommagée une capacité portante suffisante
à la température de service. Ces essais et leurs résultats sont documentés dans l’ISO/TR 23602.
RAPPORT TECHNIQUE ISO/TR 21704:2017(F)
Résilience des chaînes à maillons en acier rond — Essai sur
des éprouvettes sous-dimensionnées
1 Domaine d’application
Le présent document décrit les investigations et les résultats d’investigation sur la résilience des
chaînes à maillons en acier rond soumises à l’essai avec des éprouvettes sous-dimensionnées.
Il s’applique aux chaînes à maillons en acier rond pour palans à chaîne manuels de classes TH et VH et
aux chaînes d’élingage utilisées dans les élingues en chaînes de classe 8.
NOTE 1 Les Normes internationales associées sont l’ISO 16877, l’ISO 16872 et l’ISO 3076. Il est prévu d’intégrer
par la suite les résultats de résilience décrits dans le présent document aux nouvelles normes publiées.
Onze aciers fournis par quatre fabricants ont été soumis à l’essai afin de définir un régime d’essai pour
les éprouvettes sous-dimensionnées et les exigences relatives aux valeurs de la résilience au choc sur
entaille à la température de service qui ont découlé de ces essais. Ces exigences ont été ajustées aux
valeurs de résilience des éprouvettes ISO-V en grandeur réelle.
NOTE 2 Les exigences sont également valables pour des maillons de section autre que ronde.
2 Références normatives
Aucune référence normative n’est donnée dans le présent document.
3 Termes et définitions
Il n’est pas fourni de termes et définitions dans le présent document.
L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse http:// www .electropedia .org/
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse http:// www .iso .org/ obp
4 Abréviations
(Bb) largeur x hauteur du ligament des éprouvettes ISO-V en grandeur réelle
full
(Bb) largeur x hauteur du ligament des éprouvettes sous-dimensionnées
sub
C , C coefficients de corrélation de la section transversale des éprouvettes sous-dimen-
1 2
sionnées et des éprouvettes en grandeur réelle
DBTT température de transition ductile-fragile calculée pour des éprouvettes ISO-V en
full-size
grandeur réelle
DBTT température de transition ductile-fragile soumise à l’essai avec des éprouvettes
sub-size
sous-dimensionnées
E énergie nominale à la température de service (énergie nominale de choc sur entaille
D
à la température de service)
E énergie calculée pour des éprouvettes ISO-V en grandeur réelle
full
Ei énergie au moment d’atteindre la valeur maximale de la force au cours de l’essai
instrumenté de choc sur entaille
Ei Ei pour les éprouvettes sous-dimensionnées
sub
Ep composante de l’énergie après dépassement de la valeur maximale de la force au
cours de l’essai instrumenté de choc sur entaille
Ep Ep pour les éprouvettes sous-dimensionnées
sub
Etot énergie totale: Ei + Ep
FATT température de transition de rupture apparente; température à laquelle la NCA de
50 % se produit
NCA aire non cristalline du faciès de rupture: composante de rupture ductile du faciès
de rupture
SUS éprouvette entaillée sous-dimensionnée
SSUS éprouvette entaillée super sous-dimensionnée
T température de service
D
T température de transition à ductilité nulle: température de transition de rupture
NDT
fragile, valeur de référence à partir des essais Pellini, dans l’essai instrumenté de
choc sur entaille déterminée avec la force d’arrêt de fissure (voir l’ISO/TR 23602)
T température à ½ (USE): température à la moitié de l’énergie du palier ductile de
½ (USE)
choc sur entaille
USE énergie du palier ductile: énergie du palier su
...