ISO 17474:2012

Corrosion of metals and alloys — Conventions applicable to electrochemical measurements in corrosion testing

ISO 17474:2012 is intended to provide conventions for reporting and displaying electrochemical corrosion data. Conventions for potential, current density and electrochemical impedance, as well as conventions for graphical presentation of such data, are included.

Corrosion des métaux et alliages — Conventions applicables aux mesures électrochimiques lors des essais de corrosion

L'ISO 17474:2012 est destinée à fournir des conventions relatives à la communication et à la présentation des données de corrosion électrochimique. Cela inclut les conventions applicables au potentiel, à la densité de courant et à l'impédance électrochimique, ainsi que les conventions applicables à la présentation graphique de telles données.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 26-Jan-2012
• ICS: 77.060 - Corrosion of metals
• Technical Committee: ISO/TC 156 - Corrosion of metals and alloys
• Drafting Committee: ISO/TC 156/WG 11 - Electrochemical test methods
• Current Stage: 9093 - International Standard confirmed
• Completion Date: 16-Sep-2022

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 17474
First edition
2012-02-01

Corrosion of metals and alloys —
Conventions applicable to
electrochemical measurements in
corrosion testing
Corrosion des métaux et alliages — Conventions applicables aux
mesures électrochimiques lors des essais de corrosion




Reference number
ISO 17474:2012(E)
©
ISO 2012

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ISO 17474:2012(E)

COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT


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Published in Switzerland

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ISO 17474:2012(E)
Contents Page
Foreword . iv
Introduction . v
1  Scope . 1
2  Normative references . 1
3  Terms and definitions . 1
4  Significance and use . 1
5  Sign convention for electrode potential . 1
6  Sign convention for current and current density . 3
7  Conventions for displaying polarization data . 3
7.1  Sign conventions . 3
7.2  Current density-potential plots . 3
7.3  Potential reference point . 4
7.4  Units . 5
7.5  Sample polarization curves . 5
8  Conventions for displaying electrochemical impedance data . 8
8.1  General . 8
8.2  The Nyquist format (complex plane) . 9
8.3  The Bode format . 10
Annex A (informative) References electrodes and their temperature dependence . 12
Bibliography . 13

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ISO 17474:2012(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.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
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.
ISO 17474 was prepared by Technical Committee ISO/TC 156, Corrosion of metals and alloys.
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ISO 17474:2012(E)
Introduction
Electrochemical test methods are useful for studying corrosion, because it is one particular phenomena of
electrochemistry. They can provide quantitative data such as electrode potential, electrochemical current,
electrochemical impedance, etc. This International Standard describes how these data are presented, being
[11]
derived from basic methodology in ASTM G3-89 .
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 17474:2012(E)

Corrosion of metals and alloys — Conventions applicable to
electrochemical measurements in corrosion testing
WARNING — This International Standard does not purport to address all of the safety concerns, if any,
associated with its use. It is the responsibility of the user of this standard to establish appropriate
safety and health practices and determine the applicability of regulatory limitations prior to use.
1 Scope
This International Standard is intended to provide conventions for reporting and displaying electrochemical
corrosion data. Conventions for potential, current density and electrochemical impedance, as well as
conventions for graphical presentation of such data, are included.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application 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 8044, Corrosion of metals and alloys — Basic terms and definitions
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 8044 apply.
4 Significance and use
This practice provides guidance for reporting, displaying and plotting electrochemical corrosion data and
includes recommendations on signs and conventions. Use of this practice will result in the reporting of
electrochemical corrosion data in a standard format, facilitating comparison between data developed at
different laboratories or at different times. The recommendations outlined in this International Standard may
be utilized when recording and reporting corrosion data obtained from electrochemical tests, such as
potentiostatic and potentiodynamic polarization, polarization resistance, electrochemical impedance, galvanic
corrosion, and open-circuit potential measurements.
5 Sign convention for electrode potential
5.1 In this convention, the positive direction of electrode potential implies an increase in oxidizing condition
at the electrode in question. The positive direction also denotes a noble direction because the corrosion
potentials of most noble metals, such as platinum, are more positive than the other non-passive base metals.
On the other hand, the negative direction is associated with an increase in the reducing condition, and also
denotes an active direction since corrosion potentials of active metals, such as potassium, are more negative
than the other metals used. This convention was adopted unanimously by the 1953 International Union of
[1]
Pure and Applied Chemistry as the standard for electrode potential.
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ISO 17474:2012(E)
5.2 To measure a potential of a specimen electrode in an aqueous electrolyte, an experimental set-up may
be composed of an electrometer, a reference electrode, an electrochemical cell, the electrolyte, etc. as shown
in Figure 1. If the electrometer reads on scale in the negative range, the specimen electrode potential is
negative to the reference electrode. Conversely, if the electrometer reads on scale in the positive range, the
specimen potential is positive to the reference electrode.
In cases where the polarity of a measuring instrument is in doubt, a simple verification test can be performed
as follows: connect the measuring instrument to a dry cell with the lead previously on the reference electrode
to the negative battery terminal, and the lead previously on the specimen electrode to the positive battery
terminal. The meter deflection shall be in the direction of positive potential. The corrosion potential of
magnesium or zinc shall be negative in a 1 N NaCl solution if measured against, for example, a KCl-saturated
silver/silver chloride electrode (KCl (sat.)/AgCl/Ag: sat. SSCE).
11
For accuracy, an input impedance of the electrometer should be more than 10 Ω.

Key
1 electrometer
2 reference electrode
3 electrolyte
4 salt bridge
5 electrochemical cell
6 specimen electrode
Figure 1 — Schematic diagram of an apparatus to measure electrode potential of a specimen
2 © ISO 2012 – All rights reserved

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ISO 17474:2012(E)
6 Sign convention for current and current density
A convention for the sign of current and current density, in which anodic and cathodic values are designated
as positive and negative, respectively, is recommended. When the potentials are plotted against the logarithm
of the current densities, only the absolute values of the latter can be plotted. In such plots, the values which
are cathodic should be clearly differentiated from the anodic values, if both are present.
7 Conventions for displaying polarization data
7.1 Sign conventions
The standard mathematical practice for plotting graphs is recommended for displaying electrochemical
corrosion data. In this practice, positive values are plotted above the origin on the ordinate (y axis) and to the
right of the origin on the abscissa (x axis). In logarithmic plots, the abscissa value increases from left to right
and the ordinate value increases from bottom to top.
7.2 Current density-potential plots
A convention for plotting current density vs. potential data, in which current density is plotted along the
ordinate and potential along the abscissa, is recommended. In current density/potential plots, the current
density may be plotted on either linear or logarithmic axes. In general, logarithmic plots are used to
incorporate wide ranges of current density data and to demonstrate Tafel relationships. Linear plots are used
for studies in case the current density or potential range is small, or in case the region of the current density
change from anodic to cathodic is assessed. Linear plots are also used for the determination of the
polarization resistance R , which is defined as the inverse of the slope of a potential-current density plot at the
p
corrosion potential E . The relationship between the polarization resistance R and the corrosion current
cor p
density i is as follows (References [2][3]):
cor
d(E) bb

ac
R  (1)
p

d2ib,303( b)i

ac cor
E 0
where
b is the anodic Tafel slope;
a
b is the cathodic Tafel slope.
c
© ISO 201
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 17474
Première édition
2012-02-01


Corrosion des métaux et alliages —
Conventions applicables aux mesures
électrochimiques lors des essais de
corrosion
Corrosion of metal and alloys — Conventions applicable to
electrochemical measurements in corrosion testing




Numéro de référence
ISO 17474:2012(F)
©
ISO 2012

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ISO 17474:2012(F)

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Publié en Suisse

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ISO 17474:2012(F)
Sommaire Page
Avant-propos . iv
Introduction . v
1  Domaine d'application . 1
2  Références normatives . 1
3  Termes et définitions . 1
4  Portée et utilisation . 1
5  Convention de signes applicable au potentiel d'électrode . 1
6  Convention de signes applicable au courant et à la densité de courant . 3
7  Conventions applicables à la présentation des données de polarisation . 3
7.1  Conventions de signes . 3
7.2  Diagrammes densité de courant-potentiel. 3
7.3  Point de référence de potentiel . 4
7.4  Unités . 5
7.5  Exemples de courbes de polarisation . 5
8  Conventions applicables à la présentation de données relatives à l'impédance
électrochimique . 8
8.1  Généralités . 8
8.2  Représentation de Nyquist (plan complexe) . 9
8.3  Représentation de Bode . 10
Annexe A (informative) Électrodes de référence et leur dépendance par rapport à la température . 12
Bibliographie . 13

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ISO 17474:2012(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 (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
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.
L'ISO 17474 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 156, Corrosion des métaux et alliages.
iv © ISO 2012 – Tous droits réservés

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ISO 17474:2012(F)
Introduction
Les méthodes d'essais électrochimiques sont très utiles dans l'étude de la corrosion car celle-ci est un des
phénomènes particuliers de l'électrochimie. Elles permettent d'obtenir des données quantitatives, telles que le
potentiel d'électrode, le courant électrochimique, l'impédance électrochimique, etc. La présente Norme
internationale décrit la manière de présenter ces données, après avoir été obtenues au moyen de la
[11]
méthodologie de base de l'ASTM G3-89 .
© ISO 2012 – Tous droits réservés v

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NORME INTERNATIONALE ISO 17474:2012(F)

Corrosion des métaux et alliages — Conventions applicables
aux mesures électrochimiques lors des essais de corrosion
AVERTISSEMENT — La présente Norme internationale 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 de la présente
Norme internationale d'établir, avant de l'utiliser, des pratiques d'hygiène et de sécurité appropriées et
de déterminer l'applicabilité des restrictions réglementaires.
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale est destinée à fournir des conventions relatives à la communication et à la
présentation des données de corrosion électrochimique. Cela inclut les conventions applicables au potentiel,
à la densité de courant et à l'impédance électrochimique, ainsi que les conventions applicables à la
présentation graphique de telles données.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application 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 8044, Corrosion des métaux et alliages — Termes principaux et définitions
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions donnés dans l'ISO 8044 s'appliquent.
4 Portée et utilisation
Ces indications pratiques constituent des lignes directrices pour la communication, la présentation et le tracé
des données de corrosion électrochimique et comprennent des recommandations relatives aux signes et
conventions. L'utilisation de ces lignes directrices aboutira à la communication des données de corrosion
électrochimique dans un format normalisé, facilitant ainsi la comparaison des données générées dans
différents laboratoires ou à différents moments. Les recommandations exposées dans la présente Norme
internationale peuvent être utilisées pour l'enregistrement et la présentation de données de corrosion
obtenues à partir d'essais électrochimiques tels que les polarisations potentiostatique et potentiodynamique,
la résistance de polarisation, l'impédance électrochimique, la corrosion galvanique, et les mesures de
potentiel en circuit ouvert.
5 Convention de signes applicable au potentiel d'électrode
5.1 Dans cette convention, la direction positive du potentiel d'électrode sous-entend une oxydation
croissante au niveau de l'électrode en question. La direction positive indique aussi une direction noble car les
potentiels de corrosion de la plupart des métaux précieux, tels que le platine, sont plus positifs que ceux des
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ISO 17474:2012(F)
métaux usuels non passifs. Par opposition, la direction négative est associée à une augmentation de la
réduction et indique également une direction active car les potentiels de corrosion des métaux actifs, tels que
le potassium, sont plus négatifs que ceux des autres métaux usuels. Cette convention a été adoptée à
[1]
l'unanimité par l'Union internationale de chimie pure et appliquée en 1953 comme étant la norme applicable
au potentiel d'électrode.
5.2 Le montage d'essai permettant de mesurer le potentiel d'une électrode éprouvette dans un électrolyte
aqueux peut se composer d'un électromètre, d'une électrode de référence, d'une cellule électrochimique, de
l'électrolyte, etc. comme présenté à la Figure 1. Si l'électromètre donne une lecture négative, le potentiel de
l'électrode de travail est négatif par rapport à l'électrode de référence. Inversement, si l'électromètre donne
une lecture positive, le potentiel de l'électrode de travail est positif par rapport à l'électrode de référence.
Dans les cas où il subsiste un doute concernant la polarité de l'instrument de mesure, un essai de vérification
simple peut être effectué de la manière suivante: raccorder l'instrument de mesure à une pile sèche, le fil de
sortie préalablement relié à l'électrode de référence étant raccordé à la borne négative de la pile, et le fil de
sortie préalablement relié à l'électrode de travail étant raccordé à la borne positive de la pile. La déviation de
l'électromètre doit alors indiquer la direction du potentiel positif. Le potentiel de corrosion du magnésium ou du
zinc dans une solution électrolytique de NaCl 1 N doit être négatif, s'il est mesuré, par exemple, par rapport à
une électrode argent/chlorure d'argent, KCl saturé [Ag/AgCl/KCl (sat.); SSCE sat.].
11
Pour des mesures précises, il convient que l'impédance d'entrée de l'électromètre soit supérieure à 10 Ω.

Légende
1 électromètre
2 électrode de référence
3 électrolyte
4 pont électrolytique
5 cellule électrochimique
6 électrode de travail
Figure 1 — Schéma de principe d'un appareillage pour la mesure du potentiel d'électrode
d'une éprouvette
2 © ISO 2012 – Tous droits réservés

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ISO 17474:2012(F)
6 Convention de signes applicable au courant et à la densité de courant
Il est recommandé d'adopter une convention de signes pour le courant et la densité du courant selon laquelle
les valeurs anodiques et cathodiques sont respectivement positives et négatives. Lorsque les potentiels sont
portés en fonction du logarithme des densités de courant, seules les valeurs absolues de la densité de
courant peuvent être reportées. Dans de tels diagrammes, il convient que les valeurs qui sont cathodiques
soient clairement différenciées des valeurs anodiques si les deux sont présentes.
7 Conventions applicables à la présentation des données de polarisation
7.1 Conventions de signes
La pratique normalisée en mathématique pour le traçage des diagrammes est recommandée pour la
présentation des données de corrosion électrochimique. De cette manière, les valeurs positives sont
reportées au-dessus de l'origine sur l'axe des ordonnées (y) et à droite de l'origine sur l'axe des abscisses (x).
Dans les diagrammes logarithmiques, la valeur de l'abscisse augmente de gauche à droite et la valeur de
l'ordonnée augmente de bas en haut.
7.2 Diagrammes densité de courant-potentiel
Une convention pour le tracé des graphiques de densité de courant en fonction du potentiel recommande de
porter la densité du courant en ordonnée et le potentiel en abscisse. Dans les diagrammes densité de
courant-potentiel, la densité de courant peut être rapportée à des axes de coordonnées linéaires ou
logarithmiques. En général, l'échelle logarithmique est utilisée pour la représentation de larges plages de la
densité de courant et pour mettre en évidence les relations de Tafel. L'échelle linéaire est employée pour les
études dans lesquelles la plage de densité de courant ou de potentiel est petite, ou dans le cas où la densité
de courant peut passer d'anodique à cathodique. Les diagrammes en coordonnées linéaires sont également
utilisés pour la détermination de la résistance de polarisation R , qui est définie comme l'inverse de la pente
p
de la courbe densité de courant-potentiel au potentiel de corrosion E . La relation entre la résistance de
cor
polarisation R et la densité de courant de corrosion i est la suivante (Références [2][3]):
p cor
d(E) bb
ac
R  (1)
p

d2ib,303( b)i

ac cor
E 0
où
b est la pente de Tafel anodique;
a
b est la pen
...