ISO 2921:2019

Rubber, vulcanized — Determination of low-temperature characteristics — Temperature-retraction procedure (TR test)

This document specifies a method for the determination of the temperature-retraction characteristics of stretched vulcanized rubber. This document does not cover thermoplastic rubbers, as many thermoplastic elastomers have a yield point in the range of 5 % to 20 % elongation.

Caoutchouc vulcanisé — Détermination des caractéristiques à basse température — Méthode température-retrait (essai TR)

Le présent document spécifie une méthode pour la détermination des caractéristiques de retrait à la température des caoutchoucs vulcanisés étirés. Le présent document ne couvre pas les caoutchoucs thermoplastiques car beaucoup d'élastomères thermoplastiques ont une limite élastique dans la gamme d'allongement allant de 5 % à 20 %.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 29-Oct-2019
• ICS: 83.060 - Rubber
• Technical Committee: ISO/TC 45/SC 2 - Testing and analysis
• Drafting Committee: ISO/TC 45/SC 2/WG 1 - Physical properties
• Current Stage: 6060 - International Standard published
• Start Date: 30-Oct-2019
• Completion Date: 30-Oct-2019

RELATIONS

• Replaces: ISO 2921:2011 - Rubber, vulcanized — Determination of low-temperature retraction (TR test)
• Effective Date: 10-Dec-2016

Standards Content (sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 2921
Sixth edition
2019-10
Rubber, vulcanized — Determination
of low-temperature characteristics —
Temperature-retraction procedure
(TR test)
Caoutchouc vulcanisé — Détermination des caractéristiques à basse
température — Méthode température-retrait (essai TR)
Reference number
ISO 2921:2019(E)
ISO 2019
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ISO 2921:2019(E)
COPYRIGHT PROTECTED DOCUMENT
© ISO 2019

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

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Published in Switzerland
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ISO 2921:2019(E)
Contents Page

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

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

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

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

4 Principle ........................................................................................................................................................................................................................ 1

5 Apparatus ..................................................................................................................................................................................................................... 1

6 Calibration .................................................................................................................................................................................................................. 4

7 Test pieces ................................................................................................................................................................................................................... 4

7.1 Preparation ................................................................................................................................................................................................ 4

7.2 Types................................................................................................................................................................................................................ 4

7.2.1 Standard test piece ........................................................................................................................................... .............. 4

7.2.2 Test pieces cut from products............................................................................................................................... 4

7.3 Number of test pieces ....................................................................................................................................................................... 4

7.4 Conditioning .............................................................................................................................................................................................. 5

8 Procedure..................................................................................................................................................................................................................... 5

9 Expression of results ........................................................................................................................................................................................ 6

10 Precision ....................................................................................................................................................................................................................... 6

11 Test report ................................................................................................................................................................................................................... 6

Annex A (normative) Calibration schedule ................................................................................................................................................... 8

Annex B (informative) Precision ............................................................................................................................................................................10

Bibliography .............................................................................................................................................................................................................................13

© ISO 2019 – All rights reserved iii
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ISO 2921:2019(E)
Foreword

ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards

bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out

through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical

committee has been established has the right to be represented on that committee. International

organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.

ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of

electrotechnical standardization.

The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are

described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the

different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the

editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www .iso .org/ directives).

Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of

patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of

any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or

on the ISO list of patent declarations received (see www .iso .org/ patents).

Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not

constitute an endorsement.

For an explanation on the 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 the following

URL: www .iso .org/ iso/ foreword .html.

This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 45, Rubber and rubber products,

Subcommittee SC 2, Testing and analysis.

This sixth edition cancels and replaces the fifth edition (ISO 2921:2011), which has been technically

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

— In 5.8, a clarification has been included as for how to set the slight tension on the test pieces.

— Precision results has been added as Annex B.

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.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 2921:2019(E)
Rubber, vulcanized — Determination of low-temperature
characteristics — Temperature-retraction procedure (TR
test)

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

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

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

determine the applicability of any other restrictions.

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

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

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

1 Scope

This document specifies a method for the determination of the temperature-retraction characteristics

of stretched vulcanized rubber.

This document does not cover thermoplastic rubbers, as many thermoplastic elastomers have a yield

point in the range of 5 % to 20 % elongation.
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 18899:2013, Rubber — Guide to the calibration of test equipment

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

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:

— ISO Online browsing platform: available at http:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at http:// www .electropedia .org/
4 Principle

A test piece is stretched at standard laboratory temperature and then cooled to a sufficiently low

temperature such that retraction does not occur upon removal of the stretching force. The stretching

force is removed and the temperature increased at a uniform rate. The temperatures at which specified

percentage retractions occur are determined.
5 Apparatus

5.1 Retraction apparatus, comprising the components specified in 5.2 to 5.8 (see also Figure 1).

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ISO 2921:2019(E)

5.2 Heat-transfer medium, liquid or gaseous, which remains fluid at the test temperature and which

does not appreciably affect the material being tested, as prescribed in ISO 23529.

Gases may be employed as the heat-transfer medium provided the design of the apparatus is such that

results obtained using them will duplicate those obtained with liquids.
The following fluids have been used satisfactorily:

a) for temperatures down to −60 °C, silicone fluids are usually suitable owing to their chemical

inertness towards rubbers, their non-flammability and their non-toxicity;

NOTE A kinematic viscosity of about 5 mm /s at ambient temperature has been found suitable.

b) for temperatures down to −73 °C, ethanol;

c) for temperatures down to −120 °C, methylcyclohexane cooled by liquid nitrogen (found to be

satisfactory with the use of suitable apparatus).

5.3 Temperature-measuring device, capable of measuring the temperature to within 0,5 °C over the

whole range of temperatures over which the apparatus is to be used.
The temperature sensor shall be positioned near the test pieces.

5.4 Temperature control, capable of maintaining the temperature of the heat-transfer medium to

within ±1 °C.

5.5 Container for the heat-transfer medium: A bath for a liquid medium or a test chamber for a

gaseous medium, with means of heating the heat-transfer medium.

5.6 Means of agitating the heat-transfer medium: A stirrer for liquids or a fan or blower for gases,

which ensures thorough circulation of the heat-transfer medium. It is important that the stirrer also

moves the liquid vertically to ensure a uniform temperature in the liquid.
5.7 Stopwatch or other timing device, calibrated in seconds.

5.8 Rack with test piece holders, equipped with a loading device, holders for one or more test pieces

and a locking device for the upper (movable) test piece holders (see Figure 1).

The rack shall be designed to maintain a slight tension (10 kPa to 20 kPa in air) on each test piece and

to permit them to be stretched up to a maximum of 350 %; the design shall permit the upper test piece

holder to be locked into position at the chosen elongation and subsequently released. Means shall be

provided to enable the length of each test piece to be read, at any time during the test, with an accuracy

of ±0,25 mm or better.

Alternatively, a series of removable scales graduated to allow the retraction to be read directly as a

percentage of the elongation of the frozen rubber with an accuracy of ±0,5 % may be used as long as the

tolerance is met.

The rack shall be designed to keep a slight tension of 10 kPa to 20 kPa in the liquid used.

Set the extra slight tension by having the upper test piece holder in a position in the middle of the

elongation to be used and balance the holder. Then add weights to get the tension in the range of 10 kPa

to 20 kPa. This is done at standard laboratory temperature.

NOTE The tension of the upper test piece holder is influenced of the liquid having a buoyancy effect

depending of the volume of the test piece holder in the liquid.

The movable parts of the apparatus shall be constructed so that the lowest possible friction occurs.

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ISO 2921:2019(E)
Key
1 pulley 8 upper part of upper test piece holder
2 cord 9 locking device for upper test piece holder
3 counterweight 10 thermal insulation
4 stirrer 11 bath for heat-transfer medium
5 immersion heater for heat-transfer medium 12 upper test piece holder
6 test rack 13 test piece
7 removable graduated scales 14 lower test piece holder
Figure 1 — Example of a retraction apparatus
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ISO 2921:2019(E)
6 Calibration

The test apparatus shall be calibrated in accordance with the schedule given in Annex A.

7 Test pieces
7.1 Preparation
Test pieces shall be prepared in accordance with ISO 23529.
7.2 Types
7.2.1 Standard test piece

The standard test piece shall be a strip with enlarged ends for clamping, with dimensions in accordance

with Figure 2. The reference length, l ,
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 2921
Sixième édition
2019-10
Caoutchouc vulcanisé —
Détermination des caractéristiques
à basse température — Méthode
température-retrait (essai TR)
Rubber, vulcanized — Determination of low-temperature
characteristics — Temperature-retraction procedure (TR test)
Numéro de référence
ISO 2921:2019(F)
ISO 2019
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ISO 2921:2019(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
© ISO 2019

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.

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Case postale 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Genève
Tél.: [phone]
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Web: www.iso.org
Publié en Suisse
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ISO 2921:2019(F)
Sommaire Page

Avant-propos ..............................................................................................................................................................................................................................iv

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

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

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

4 Principe .......................................................................................................................................................................................................................... 1

5 Appareillage .............................................................................................................................................................................................................. 2

6 Étalonnage ................................................................................................................................................................................................................. 5

7 Éprouvettes ................................................................................................................................................................................................................ 5

7.1 Préparation ................................................................................................................................................................................................ 5

7.2 Types................................................................................................................................................................................................................ 5

7.2.1 Éprouvette normalisée ............................................................................................................................................... 5

7.2.2 Éprouvettes découpées dans des produits ................................................................................................ 5

7.3 Nombre d’éprouvettes ...................................................................................................................................................................... 5

7.4 Conditionnement .................................................................................................................................................................................. 6

8 Mode opératoire.................................................................................................................................................................................................... 6

9 Expression des résultats............................................................................................................................................................................... 7

10 Fidélité ............................................................................................................................................................................................................................ 8

11 Rapport d'essai ...................................................................................................................................................................................................... 8

Annexe A (normative) Programme d'étalonnage.................................................................................................................................... 9

Annexe B (informative) Fidélité..............................................................................................................................................................................11

Bibliographie ...........................................................................................................................................................................................................................14

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ISO 2921:2019(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 le lien suivant: www .iso .org/ avant -propos.

Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 45, Élastomères et produits à base

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

Cette sixième édition annule et remplace la cinquième édition (ISO 2921:2011), qui a fait l’objet d’une

révision technique.

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

— En 5.8 une clarification a été ajoutée sur la façon de régler la légère tension sur les éprouvettes.

— Des résultats de fidélité ont été ajoutés dans l’Annexe B.

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 http:// www .iso .org/ fr/ members .html.

La présente version corrigée de l'ISO 2921:2019 inclut les corrections suivantes:

— en 5.1 a), b) et c), un signe négatif a été ajouté devant les valeurs de température;

ème

— en 5.8, «sous réserve que la tolérance est respectée» a été ajouté à la fin du 3 alinéa;

ème ème

— dans l'Article 8, un signe négatif a été ajouté devant les valeurs de température au 10 et 11

alinéas et les symboles Υ ont été supprimés;

— en A.2, 1 alinéa, «de la présente Norme internationale» a été remplacé par «du présent document»;

ème ème

— en A.2, dans le Tableau A.1 suite, 2 colonne 10 ligne, les symboles Υ ont été supprimés;

iv © ISO 2019 – Tous droits réservés
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ISO 2921:2019(F)
ère ème

— en B.2.2, dans le Tableau B.1, 1 colonne, 6 ligne, le renvoi à la note de bas de tableau a été ajouté.

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NORME INTERNATIONALE ISO 2921:2019(F)
Caoutchouc vulcanisé — Détermination des
caractéristiques à basse température — Méthode
température-retrait (essai TR)

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

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

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

d'établir des pratiques appropriées en matière d'hygiène et de sécurité, et de déterminer

l'applicabilité de toute autre restriction.

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

impliquer l'utilisation ou la génération de substances ou de déchets pouvant représenter

un danger environnemental local. Il convient de se référer à la documentation appropriée

concernant la manipulation et l'élimination après usage en toute sécurité.
1 Domaine d'application

Le présent document spécifie une méthode pour la détermination des caractéristiques de retrait à la

température des caoutchoucs vulcanisés étirés.

Le présent document ne couvre pas les caoutchoucs thermoplastiques car beaucoup d'élastomères

thermoplastiques ont une limite élastique dans la gamme d'allongement allant de 5 % à 20 %.

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 18899:2013, Caoutchouc — Guide pour l'étalonnage du matériel d'essai

ISO 23529, Caoutchouc — Procédures générales pour la préparation et le conditionnement des éprouvettes

pour les méthodes d'essais physiques
3 Termes et définitions
Aucun terme n’est défini dans le document.

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/
4 Principe

Une éprouvette est étirée à température normale de laboratoire et refroidie ensuite à une température

suffisamment basse pour qu'un retrait ne se produise pas lors de la suppression de la force d'étirement.

La force d'étirement est supprimée et la température est augmentée à un taux uniforme. Les

températures auxquelles des pourcentages de retrait spécifiés se produisent sont déterminées.

© ISO 2019 – Tous droits réservés 1
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ISO 2921:2019(F)
5 Appareillage

5.1 Appareillage de retrait, comprenant les éléments spécifiés de 5.2 à 5.8 (voir également la

Figure 1).

5.2 Agent de transfert de chaleur, liquide ou gazeux, qui demeure fluide à la température d'essai et

qui n'affecte pas de façon sensible le matériau soumis à essai, comme spécifié dans l'ISO 23529.

Des gaz peuvent être employés comme agent de transfert de chaleur à condition que l'appareillage soit

conçu de façon que les résultats des essais les utilisant reproduisent ceux obtenus avec des liquides.

Les fluides suivants ont été utilisés de façon satisfaisante:

a) pour des températures allant jusqu'à −60 °C, les fluides silicone sont habituellement appropriés en

raison de leur inertie chimique vis-à-vis des caoutchoucs, de leur ininflammabilité et de leur non-

toxicité;

NOTE Une viscosité cinématique de 5 mm /s à température ambiante a été trouvée appropriée.

b) pour des températures allant jusqu'à −73 °C, éthanol;

c) pour des températures allant jusqu'à −120 °C, méthylcyclohexane refroidi à l'azote liquide (s'est

avéré satisfaisant avec l'utilisation d'un appareillage approprié).

5.3 Dispositif de mesure de température, capable de mesurer une température à 0,5 °C près sur

toute la plage de températures d'utilisation de l'appareillage.
Le capteur de température doit être positionné à côté des éprouvettes.

5.4 Commande de la température, capable de maintenir la température de l'agent de transfert de

chaleur à ±1 °C.

5.5 Récipient pour agent de transfert de chaleur: un bain pour un liquide, ou une chambre d'essai

pour un gaz, avec un moyen de chauffage de l'agent de transfert de chaleur.

5.6 Dispositif d'agitation de l'agent de transfert de chaleur: un agitateur pour les liquides, ou un

ventilateur ou une soufflante pour des gaz, pour assurer une bonne circulation de l'agent de transfert

de chaleur. Il est important que l'agitateur déplace également le liquide verticalement pour assurer une

température uniforme dans le liquide.
5.7 Chronomètre ou autre dispositif de mesurage du temps, étalonné en secondes.

5.8 Chevalet avec supports d'éprouvettes, comprenant un dispositif de mise en charge, des mors

pour une ou plusieurs éprouvettes et un système de blocage pour les mors supérieurs (mobiles) (voir

Figure 1).

Le chevalet doit être conçu de façon à maintenir une légère tension (10 kPa à 20 kPa dans l'air) sur

chaque éprouvette et à leur permettre un allongement pouvant aller jusqu'à un maximum de 350 %;

la conception doit permettre aux mors supérieurs de pouvoir être bloqués pour un allongement choisi,

puis libérés. Un dispositif doit être prévu de façon à permettre la lecture de la longueur de chaque

éprouvette à n'importe quel moment de l'essai, avec une exactitude d'au moins ±0,25 mm.

En alternative, une série d'échelles graduées amovibles permettant de lire le retrait directement comme

un pourcentage de l'allongement du caoutchouc gelé, avec une exactitude de ±0,5 %, peut être utilisée

sous réserve que la tolérance est respectée.

Le chevalet doit être conçu pour qu’une tension de 10 kPa à 20 kPa soit maintenue dans le liquide utilisé.

2 © ISO 2019 – Tous droits réservés
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ISO 2921:2019(F)

Régler la légère tension supplémentaire en plaçant le mors supérieur du support d'éprouvette dans

une position au milieu de l'allongement à utiliser, et équilibrer le support. Ajouter ensuite des poids

pour obtenir une tension comprise entre 10 kPa et 20 kPa. Cela se fait à la température normale de

laboratoire.

NOTE La tension du mors supérieur du support d'éprouvette est influencée par l'effet de flottabilité du

liquide en fonction du volume du support de l'éprouvette dans le liquide.

Les parties mobiles de l'appareillage doivent être construites de façon qu'il y ait le moins de frottement

possible.
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ISO 2921:2019(F)
Légende
1 poulie 8 partie supérieure du support supérieur d'éprouvette
2 corde 9 système de blocage des supports supérieurs
d'éprouvette
3 contrepoids 10 isolation thermique
4 agitateur 11 bain pour fluide réfrigérant

5 thermoplongeur pour l'agent de transfert de 12 mors supérieur du support d'éprouvette

chaleur
6 chevalet 13 éprouvette
7 échelle graduée amovible 14 mors inférieur du support d'éprouvette
Figure 1 — Exemple d’appareillage de retrait
4 © ISO 2019 – Tous droits réservés
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ISO 2921:2019(F)
6 Étalonnage

L'appareillage d'essai doit être étalonné conformément au programme donné à l'Annexe A.

7 Éprouvettes
7.1 Préparation
Les éprouvettes doivent être préparées conformément à l'ISO 23529.
7.2 Types
7.2.1 Éprouvette normalisée
L'éprouvette normalisée doit être une ba
...