ISO 37:1994
(Main)Rubber, vulcanized or thermoplastic — Determination of tensile stress-strain properties
Rubber, vulcanized or thermoplastic — Determination of tensile stress-strain properties
Lays down a method for the determination of tensile stress-strain properties of vulcanized or thermoplastic rubbers.
Caoutchouc vulcanisé ou thermoplastique — Détermination des caractéristiques de contrainte-déformation en traction
General Information
Relations
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Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL
IS0
STANDARD
37
Third edition
1994-05-l 5
Rubber, vulcanized or thermoplastic -
Determination of tensile stress-strain
properties
Caoutchouc vulcanis ou thermoplastique - Dbtermination des
caractbristiques de contrainte-ddformation en traction
Reference number
IS0 37:1994(E)
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IS0 37:1994(E)
Foreword
IS0 (the International Organization for Standardization) is a worldwide
federation of national standards bodies (IS0 member bodies). The work
of preparing International Standards is normally carried out through IS0
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. IS0
collaborates closely with the International Electrotechnical Commission
(I EC) on all matters of electrotechnical standardization.
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.
International Standard IS0 37 was prepared by Technical Committee
lSO/TC 45, Rubber and rubber products, Subcommittee SC 2, Physical
and degradation tests.
This third edition cancels and replaces the second edition (IS0 37:1977).
The major changes incorporated in this revision are as follows:
a) Four dumb-bell test pieces are described. Types 1 and 2 are the same
as in the previous edition. The miniature dumb-bell, type 3 in the pre-
vious edition, becomes type 4, with an additional intermediate-size
dumb-bell being added as the new type 3.
b) A reference to IS0 5893 is given in place of detailed requirements for
the tensile-testing machine.
c) The calculation of results is described more clearly.
d) Means of determining the yield point have been included.
e) Definitions of tensile properties, as they relate to rubber, are provided.
Annex A forms an integral part of this International Standard.
0 IS0 1994
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced
or utilized in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying and
microfilm, without permission in writing from the publisher.
International Organization for Standardization
Case Postale 56 l CH-1211 Geneve 20 l Switzerland
Printed in Switzerland
ii
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IS0 37:1994(E)
INTERNATIONAL STANDARD 0 IS0
Determination
Rubber, vulcanized or thermoplastic -
of tensile stress-strain properties
IS0 4661-l : 1993, Rubber, vulcanized or thermoplastic
1 Scope
- Preparation of samples and test pieces - Part 1:
Physical tests.
This International Standard describes a method for the
determination of the tensile stress-strain properties
IS0 5893:1993, Rubber and plastics test equipment
of vulcanized and thermoplastic rubbers. The proper-
- Tensile, flexural and compression types (constant
ties which may be determined are the tensile
rate of traverse) - Description.
strength, the elongation at break, the stress at a given
strain and the elongation at a given stress. Means of
specifying or determining the yield point are also
3 Definitions
given.
For the purposes of this International Standard, the
2 Normative references
following definitions apply.
The following standards contain provisions which,
3.1 tensile stress, S: A stress applied so as to ex-
through reference in this text, constitute provisions
tend the test piece. It is calculated as the applied
of this International Standard. At the time of publi-
force per unit area of the original cross-section of the
cation, the editions indicated were valid. All standards
test length.
are subject to revision, and parties to agreements
based on this International Standard are encouraged
3.2 elongation, E: The extension, expressed as a
to investigate the possibility of applying the most re-
percentage of the test length, produced in the test
cent editions of the standards indicated below.
piece by a tensile stress.
Members of IEC and IS0 maintain registers of cur-
rently valid International Standards.
3.3 tensile strength, TS: The maximum tensile
stress recorded in extending the test piece to break-
IS0 471: -l), Rubber - Times, temperatures and hu-
ing point. [See figures 1 a) to 1 c).]
midities for conditioning and testing.
3.4 tensile strength at break, TS,: The tensile
I SO 1826: 1981, Rubber, vulcanized - Time-in ten/al
stress recorded at the moment of rupture. [See fig-
between vulcanization and testing - Specification.
ures 1 a) to 1 c).]
IS0 3383: 1985, Rubber - General directions for
NOTE 1 The values of TS and TS, may be different if,
achieving elevated or subnormal temperatures for test
after yield Sv, the elongation continues and is accompanied
purposes. by a drop in stress, resulting in TS, being lower than TS.
[See figure 1 c).]
I SO 4648: 1991, Rubber, vulcanized or thermoplastic
3.5 elongation at break, &,: The tensile strain in the
- Determination of dimensions of test pieces and
test length at breaking point. [See figures la) to 1 c).]
products for test purposes.
1) To be published. (Revision of IS0 471:1983)
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IS0 37:1994(E)
1 TS=TS,,
a)
Eb
b)
Eb E
Eb
EY
$ = Stress at yield
L5 = Elongation
TS = Tensile strength
&, = Elongation at break
TS, = Tensile strength at break
q = Elongation at yield
Y = Yield point
S = Stress
Illustration of tensile terms
Figure 1 -
2
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0 IS0
IS0 37:1994(E)
3.6 elongation at a given stress, &: The tensile a) Tensile strength
strain in the test length when the test piece is sub-
Dumb-bells are preferable for determination of
jected to a given tensile stress.
tensile strength. Rings give lower, sometimes
much lower, values than dumb-bells.
3.7 stress at a given elongation, Se: The tensile
stress in the test length required to produce a given
b) Elongation at break
elongation.
Rings give
approximately the same values as
NOTE 2 In the rubber industry, this definition is widely
dumb-bells,
provided that
identified with the term “modulus ”, and care should be
taken to avoid confusion with the other use of “modulus”
to denote the slope of the stress-strain curve at a given 1) the elongation of rings is calculated as a per-
elongation.
centage of the initial internal circumference
and
3.8 tensile stress at yield, &: The tensile stress at
the first point on the stress-strain curve where some dumb-bells are cut
2) at right angles to the grain
further increase in strain occurs without any increase
if this is present to a signif icant degree.
in stress. This may correspond to either a point of
inflection [see figure 1 b)] or to a maximum [see fig- Dumb-bells shall be used if it is required to study
ure 1 c)].
grain effects for which rings are not suitable.
3.9 elongation at yield, 4: The tensile strain at the c) Elongation at a given stress and stress at a given
first point on the stress-strain curve where some fur- elongation
ther increase in strain is not accompanied by an in-
Type 1 and 2 dumb-bell test pieces are preferred,
crease in stress. [See figures 1 b) and 1 c).]
and shall be used for specification purposes
wherever possible.
3.10 test length of a dumb-bell: The initial distance
between reference points within the length of the
Rings and dumb-bells give approximately the
narrow portion of a dumb-bell test piece and used to
same values provided that
measure elongation. (See figure 2.)
the elongation of rin gs is calculated a s a per-
1)
4 Principle
ten tage of the initial mean circumfere nce and
Standard test pieces, either dumb-bells or rings, are
2) the average value is taken for dumb-bells cut
stretched in a tensile-testing machine at a constant
parallel and at right angles to the grain if this
rate of traverse of the driven grip or pulley. Readings
is present to a significant degree.
of force and elongation are taken as required during
the .uninterrupted stretching of the test piece and
Rings may be preferred in automated testing, due
when it breaks.
to the ease of handling of the test pieces, and in
the determination of stress at a given strain.
5 General
d) Miniature test pieces may give somewhat differ-
ent, usually higher, values for tensile strength and
Dumb-bell and ring test pieces do not necessarily give
elongation at break than the larger test pieces.
the same values for their respective stress-strain
properties. This is mainly because in stretched rings
Six types of test piece are provided, i.e. dumb-bell-
the stress is not uniform over the cross-section. A
shaped types 1, 2, 3 and 4 and ring-shaped types A
second factor is in the existence of “grain” which
(normal) and B (miniature). The results obtained for a
may cause dumb-bells to give different values de-
given material are likely to vary according to the type
pending whether their length is parallel or at right an-
of test piece used, and the results obtained for dif-
gles to the grain.
ferent materials should therefore not be regarded as
The main points to be noted in choosing between comparable unless the same type of test piece has
rings and dumb-bells are as follows: been used.
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0 IS0
IS0 37:1994(E)
When preparation of test pieces requires buffing or
6.2 Rings
thickness adjustment, results may be affected.
The standard type A ring test piece shall have an
Type 3 and 4 dumb-bell test pieces and type B ring
internal diameter of 44,6 mm & 0,2 mm. The median
test pieces shall only be used where insufficient ma-
axial thickness and median radial width shall be
terial is available for the larger test pieces.
4,0 mm & 0,2 mm. The radial width within any ring
shall nowhere deviate from the median by more than
These test pieces are particularly suitable for testing
0,2 mm and the axial thickness within the ring shall
products and are used in certain product standards,
nowhere deviate from the median by more than 2 %.
e.g. type 3 dumb-bells have been used for testing
pipe sealing rings and cables. The standard type B ring test piece shall have an
internal diameter of 8,0 mm + 0,l mm. The median
axial thickness and median radial width shall be
I,0 mm & 0,l mm. The radial width within any ring
6 Test pieces
shall nowhere deviate from the median by more than
0,l mm.
6.1 Dumb-bells
If two groups of rings of either size are being com-
pared, the median thickness of each group shall be
Dumb-bell test pieces shall have the outline shown in
within 7,5 % of the grand median thickness of the
figure 2.
two groups.
7 Apparatus
7.1 Dies and cutters
All dies and cutters used shall be in accordance with
IS0 4661-I. Dies for preparation of dumb-bells shall
have the dimensions given in table 2 and figure3. The
departure from parallelism at any point along the
width of the narrow portion of the die shall nowhere
Figure 2 - Shape of dumb-bell test pieces
exceed 0,05 mm.
7.2 Thickness gauge
The standard thickness of the narrow portion shall be
The instrument for measuring the thickness of
2,0 mm & 0,2 mm for types 1, 2 and 3 and
dumb-bell test pieces and the axial thickness of ring
l,Omm+O,l mmfortype4.
test pieces shall be in accordance with that used in
method A of IS0 4648:1991.
The test length shall be in accordance with table 1.
The other dimensions of the dumb-bells shall be as
The instrument for measuring the radial width of ring
produced by the appropriate die (see table 2).
test pieces shall be similar to the above, except that
the contact and base plate shall be shaped to fit the
For non-standard test pieces, e.g. those taken from
curvature of the ring.
completed products, the maximum thickness of the
narrow portion shall be 3,0 mm for type 1, 2,5 mm for
types 2 and 3, and 2,0 mm for type 4.
7.3 Cone gauge
A calibrated cone gauge or other suitable equipment
Table 1 - Test length of dumb-bells
shall be used to measure the internal diameter of ring
Dimensions in millimetres
test pieces. The equipment shall be capable of
measuring the diameter with an error of not more
)pTYiii([ Type 3 1 Type 4 1
than 0,Ol mm. The means of supporting the ring to
be measured shall be such as to avoid any significant
Test length 25,0 & 0,5 20,O * 0,5 10,O f 0,5 IO,0 k 0,5
change in the dimension being measured.
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IS0 37:1994(E)
Dimensions in millimetres
A-A
n d smooth
suit machine
NOTES
1 For dimensions A to F, see table2.
2 For a method of cutting type B ring test pieces, see annex A.
Figure 3 - Die for dumb-bell test pieces
Table 2 - Dimensions of dies for dumb-bell test pieces
Dimensions in millimetres
TYPe 2 Type 3 Type 4
Dimension Type 1
75 50 35
A Overall length (minimum)l) 115
8,5 I!I 0,5 6,O k 015
B Width of ends 25,0 & I,0 12,5 i- I,0
16,0 & I,0 12,o & 0,5
c Length of narrow portion 33,0 & 2,0 25,0 f I,0
410 * 03 4,O * 03 210 rt 03
D Width of narrow portion 6 0 +0,4
or0
6,O IIZ 0,5 7,5 It 0,5 3,O * 03
E Transition radius outside 14,; * I,0
12,5 & I,0 IO,0 * 0,5
F Transition radius inside 25,0 k 2,0 3,O * a1
I) A greater overall length may be necessary to ensure that only the wide parallel-sided end por
...
NORME
ISO
INTERNATIONALE
37
Troisième édition
1994-05-15
Caoutchouc vulcanisé QU
thermoplastique - Détermination des
caractéristiques de contrainte-déformation
en traction
Rubber, vulcanized or thermoplastic - Determination of tensile
stress-s train properties
Numéro de référence
ISO 37:1994(F)
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 37:1994(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de
I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de I’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 gouvernemen-
tales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO colla-
bore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI)
en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
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 co-
mités membres votants.
La Norme internationale ISO 37 a été élaborée par le comité technique
lSO/TC 45, Élastomères et produits à base d’élastomères, sous-comité
SC 2, Essais physiques et de dégradation.
Cette troisième édition annule et remplace la deuxième édition
(ISO 37:1977).
Les principales modifications par rapport à la deuxième édition sont les
suivantes:
a) Quatre éprouvettes haltères sont décrites. Les types 1 et 2 sont les
mêmes que dans la deuxième édition. L’éprouvette haltère miniature,
le type 3 dans la deuxième édition, devient le type 4 et une éprouvette
haltère de dimensions intermédiaires est ajoutée et devient le nouveau
type 3.
b) La description détaillée des exigences requises de la machine d’essai
de traction est remplacée par la référence à I’ISO 5893.
c) Le calcul des résultats est décrit plus clairement.
d) Les méthodes permettant de déterminer le seuil visco-élastique sont
indiquées.
Les caractéristiques de traction du caoutchouc sont définies.
d
0 ISO 1994
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publi-
cation ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun pro-
cédé, électronique ou mécanique, y compris Ia photocopie et les microfilms, sans l’accord
écrit de l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case Postale 56 l CH-l 211 Genève 20 l Suisse
Imprimé en Suisse
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0 ISO
ISO 37:1994(F)
L’annexe A fait partie intégrante de la présente Norme intemationale.
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Page blanche
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NORME INTERNATIONALE @ ISO ISO 37:1994(F)
Caoutchouc vulcanisé ou thermoplastique -
Détermination des caractéristiques de
contrainte-déformation en traction
pératures inférieures à la température normale lors
1 Domaine d’application
des essais.
La présente Norme internationale prescrit une mé-
ISO 4648:1991, Caoutchouc vulcanisé ou thermo-
thode pour la détermination des caractéristiques de
plastique - Dé termina tion des dimensions des
contrainte-déformation en traction des caoutchoucs
éprouvettes et des produits en vue des essais.
vulcanisés ou thermoplastiques. Les caractéristiques
susceptibles d’être déterminées sont les suivantes:
ISO 4661-l : 1993, Caoutchouc vulcanisé ou thermo-
résistance à la traction, allongement à la rupture,
plastique - Préparation des échantillons et éprou-
contrainte pour une déformation donnée et allon-
ve ttes - Partie 1: Essais physiques.
gement sous une contrainte donnée. Des méthodes
visant à spécifier ou déterminer le seuil visco-
ISO 5893:1993, Appareils d’essai du caoutchouc et
élastique sont également indiquées,
des plastiques - Types pour traction, flexion et
compression (vitesse de translation cons tan te)
2 Références normatives
Description.
Les normes suivantes contiennent des dispositions
qui, par suite de la référence qui en est faite, consti-
tuent des dispositions valables pour la présente
3 Définitions
Norme internationale. Au moment de la publication,
les éditions indiquées étaient en vigueur. Toute
Pour les besoins de la présente Norme internationale,
norme est sujette à révision et les parties prenantes
les définitions suivantes s’appliquent.
des accords fondés sur la présente Norme internatio-
nale sont invitées à rechercher la possibilité d’appli-
3.1 contrainte de traction, S: Contrainte appliquée
quer les éditions les plus récentes des normes
de façon à étirer l’éprouvette. Son expression numé-
indiquées ci-après. Les membres de la CEI et de I’ISO
rique est la force appliquée par unité de surface de la
possèdent le registre des Normes internationales en
section initiale de la longueur d’essai.
vigueur à un moment donné.
3.2 allongement, E: Extension résultant d’une
ISO 471:- ‘), Caoutchouc - Températures, humidités
contrainte de traction exercée sur l’éprouvette, expri-
et durées pour le conditionnement et l’essai.
mée en pourcentage de la longueur d’essai.
ISO 1826: 1981, Caoutchouc vulcanisé - Délai entre
3.3 résistance à la traction, TS: Contrainte de trac-
vulcanisation et essai - Spécifications.
tion maximale enregistrée au cours de l’étirement de
ISO 3383: 1985, Caoutchouc - Directives générales l’éprouvette jusqu’au point de rupture. [Voir figures
pour l’obtention de températures élevées ou de tem- 1 a) à 1 c).]
1) À publier. (Révision de I'ISO 471:1983)
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ISO 37:1994(F)
? TS = TSb
a)
) TS=TSb
b)
Eb E
EY
TS
TSb
E
Ey Eb
E = Allongement = Contrainte de traction au seuil visco-élastique
%
E, = Allongement à la rupture TS = Résistance à la traction
= Allongement au seuil visco-élastique TS, = Résistance à la rupture
Ev
S = Contrainte de traction Y = Seuil visco-élastique
Figure 1 - Illustration des termes relatifs à la traction
---------------------- Page: 6 ----------------------
0 ISO
ISO 37:1994(F)
3.4 résistance à la rupture, TS,: Contrainte de
5 Généralités
traction enregistrée au moment où se produit la rup-
ture. [Voir figures 1 a) à 1 c).]
Les éprouvettes haltères et les éprouvettes annu-
laires ne fournissent pas nécessairement les mêmes
NOTE 1 Les valeurs de TS et TS, peuvent être diffé-
valeurs pour leurs caractéristiques de traction respec-
rentes si l’allongement se poursuit au-delà du seuil visco-
tives. Cela est principalement dû au fait que, durant
élastique Sv et s’il est accompagne d’une diminution de la
la traction des éprouvettes annulaires, l’effort n’est
contrainte, TS, étant alors inférieur à TS. [Voir figure 1 c).]
pas uniforme sur toute l’étendue de leur section. Cela
est également imputable a un second facteur, la pré-
3.5 allongement à la rupture, &,: Allongement de
sence d’un grain, qui, pour les haltères, peut donner
la longueur d’essai au moment de la rupture. [Voir fi-
lieu à des valeurs différentes selon que leur longueur
gures 1 a) à 1 c).]
est parallèle ou perpendiculaire à la direction de ce
grain.
3.6 allongement sous une contrainte donnée, ES:
Allongement de la longueur d’essai de l’éprouvette
Les principaux points à retenir pour le choix entre les
soumise à une contrainte de traction donnée.
anneaux et les haltères sont les suivants:
3.7 contrainte pour un allongement donné, S,:
a) Résistance a la traction
Contrainte de traction exercee sur la longueur d’essai,
Pour déterminer la résistance à la traction, il est
nécessaire pour produire un allongement donne.
préférable d’avoir recours aux haltères. Les va-
NOTE 2 Dans l’industrie du caoutchouc, le terme «mo-
leurs fournies par les anneaux sont inférieures
dule)) est souvent utilisé avec cette définition et il convient
(parfois très inférieures) à celles obtenues avec
de veiller a éviter toute confusion avec l’autre acception de
les haltères.
«module», utilisé pour caractériser la pente d’une courbe
contrainte/allongement pour un allongement donne.
b) Allongement à la rupture
3.8 contrainte de traction au seuil visco-
Les anneaux fournissent approximativement les
élastique, $: Contrainte de traction correspondant au
mêmes valeurs que les haltères, à condition que
premier point sur la courbe contrainte/allongement où
un accroissement supplémentaire de la déformation
1) i’allongement des anneaux soit calculé en
n’est pas accompagné d’une augmentation de la
pourcentage de la circonférence intérieure
contrainte. Cela peut correspondre soit à un point
initiale; et que
d’inflexion [voir figure 1 b)], soit à un maximum [voir
2) les haltères soient découpés perpendiculai-
figure 1 c)].
rement à la direction du grain, s’il a une influ-
3.9 allongement au seuil visco-élastique, EV: Al- ence sensible.
longement correspondant au premier point sur la
Les haltères doivent être utilisés s’il est neces-
courbe contrainte/allongement où un accroissement
saire d’étudier les effets du grain car les anneaux
supplémentaire de la déformation n’est pas accom-
ne conviennent pas.
pagné d’une augmentation de la contrainte. [Voir fi-
gures 1 b) et 1 c).]
c) Allongement sous une contrainte donnée et
contrainte pour un allongement donné
3.10 longueur d’essai des haltères: Distance ini-
tiale entre les traits de repère portes sur la partie
Les éprouvettes haltères des types 1 et 2 doivent
étroite d’une éprouvette haltère et servant à mesurer
être préférées et elles doivent être utilisées pour
l’allongement. (Voir figure 2.)
des fins de spécification chaque fois que cela est
possible.
4 Principe
Anneaux et haltères donnent approximativement
les mêmes valeurs à condition que
Les éprouvettes normales, en forme d’haltères ou
d’anneaux, sont étirées dans une machine de traction,
1) l’allongement des anneaux soit calculé en
la vitesse de déplacement du galet ou de la mâchoire
pourcentage de la circonférence moyenne ini-
mobile restant constante. La force et l’allongement
tiale; et que
sont releves en fonction des exigences au cours de
l’étirement ininterrompu de l’éprouvette et au mo- la valeur moyenne soit déterminée à partir
2)
ment de la rupture. d’haltères découpés à la fois dans les direc-
3
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 37:1994(F)
tions parallèle et perpendiculaire par rapport
au grain, s’il a une influence sensible.
Les anneaux peuvent être préférés pour les es-
sais automatisés en raison de la facilité de mise
en place de telles éprouvettes ainsi que pour la
d’essai
détermination de la contrainte pour un allon-
(voir tableau 1)
gement donné.
d) Par rapport aux éprouvettes de plus grande taille,
Figure 2 - Forme des éprouvettes haltères
les éprouvettes de dimensions réduites peuvent
fournir des valeurs quelque peu différentes (gé-
néralement supérieures) en ce qui concerne la
résistance à la traction et l’allongement a la rup-
La longueur d’essai doit être conforme au tableau 1.
ture.
Les autres dimensions des éprouvettes haltères se-
ront déterminées par celles de l’emporte-pièce ap-
Six types d’éprouvettes sont définis: les éprouvettes
proprié (voir tableau 2).
haltères des types 1, 2, 3 et 4 et les éprouvettes
annulaires des types A (éprouvette normale) et B
(petite éprouvette). Les résultats obtenus pour un Tableau 1 - Longueur d’essai des haltères
Dimensions en millimètres
matériau donné sont susceptibles de varier en fonc-
tion du type d’éprouvette utilise. Aussi, des résultats
dn6;:uv,e / Type 1 1 Type2 1 vpe.-Tz 1
obtenus pour des matériaux différents ne peuvent
F
être comparés que si le même type d’éprouvette a
Longueur
été utilisé.
25,0 f 0,5 20,o * 0,5 10,o + 0,5 10,o & 0,5
d’essai
Lorsque la préparation des éprouvettes nécessite un
meulage ou une rectification, les résultats peuvent
Pour les éprouvettes hors normes, par exemple celles
être altérés.
prélevées sur des produits finis, l’épaisseur maximale
de la partie étroite doit être de 3,0 mm pour le type
Les éprouvettes haltères des types 3 et 4 et les an-
1, de 2,5 mm pour les types 2 et 3, et de 2,0 mm
neaux du type B ne doivent être utilisés que dans les
pour le type 4.
cas où la matière disponible ne permet pas de prépa-
rer des éprouvettes de plus grandes dimensions.
Ces éprouvettes conviennent particulièrement pour
l’essai de produits finis et elles sont préconisées dans
certaines normes de produits; des haltères de type 3
6.2 Anneaux
sont par exemple utilisés pour des essais de gainage
de câbles et de garnitures d’étanchéité de joints de
L’éprouvette annulaire normale du type A doit avoir
canalisations.
un diamètre intérieur de 44,6 mm + 0,2 mm.
L’épaisseur axiale médiane et la largeur radiale mé-
diane doivent être de 4,0 mm + 0,2 mm. En aucun
point d’un anneau, la largeur radiale ne doit différer
de la valeur médiane de plus de 0,2 mm et l’épaisseur
6 Éprouvettes
axiale de plus de 2 %.
L’éprouvette annulaire normale du type B doit avoir
un diamètre intérieur de 8,0 mm + 0,l mm. L’épais-
6.1 Haltères
seur axiale médiane et la largeur radiale médiane doi-
vent être de 1,O mm + 0,l mm. En aucun point d’un
Les éprouvettes haltères doivent avoir la géométrie
anneau, la largeur radiale ne doit différer de la valeur
représentée à la figure 2.
médiane de plus de 0,l mm.
L’épaisseur normale de la partie étroite doit être de
Si deux jeux d’anneaux de dimensions différentes
2,0 mm -I- 0,2 mm pour les types 1, 2 et 3, et de
doivent être comparés, l’épaisseur médiane de cha-
1 ,O mm ? OJ mm pour le type 4.
que jeu ne doit pas différer de l’épaisseur médiane
générale des deux jeux de plus de 7,5 %.
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0 ISO ISO 37:1994(F)
destinés à la préparation des haltères doivent avoir les
7 Appareillage
dimensions indiquées dans le tableau 2 et à la
figure3. L’écart de parallélisme en tout point situé sur
7.1 Emporte-pièces et lames
la largeur de la portion étroite de l’emporte-pièce ne
doit nulle part dépasser 0,05 mm.
Tous les emporte-pièces et les lames utilisés doivent
être conformes à I’ISO 4661-I. Les emporte-pièces
Dimensions en millimètres
A
-1
I
cv
M
I
I
I
I
i
I
;
~~----^Ilt’,.,.,,,.
tage lisse
adapte h la machine
m
\
NOTES
1 Pour les dimensions de A à F, voir tableau 2.
2 Une méthode de préparation des éprouvettes annulaires du type B est présentée dans l’annexe A.
Figure 3 - Emporte-pièce pour éprouvettes haltères
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 37:1994(F) 0 ISO
- Dimensions des emporte-pièces pour des éprouvettes haltères
Tableau 2
Dimensions en millimètres
Dimension Type2 Tyipe3
Type 1 Type 4
A 115 75 50
Longueur totale (minimumP 35
B 25,0 + 1,O 12,5 &- 1,0
Largeur des têtes - 8,5 k 0,5 60 k 0,5
C Longueur de la partie étroite droite 33,0 + 2,0 25,0 * 1,0 16,0 * 1,0 12,0 + 0,5
- -
+0,4
D 4,0 + 0,l 4,0 + 0,l 2,0 + 0,-l
Largeur de la partie étroite droite - -
610 0,o
E Rayon de raccordement extérieur 14,0 & l,o 3,0 + 0,l
8,O IL 0,5 715 * 0,5 -
F Rayon de raccordement intérieur 25,0 & 2,0 12,5 + 1,0 10,o + 0,5 3,0 + 0,l
- - -
1) Une longueur totale supérieure peut s’avérer nécessaire pour être assure que seules les extrémités larges et droites
entrent en contact avec les mâchoires de la machine, contribuant ainsi à éviter des ruptures en dehors de la partie étroite
des éprouvettes.
7.4.2 Pour des essais à des températures autres
7.2 Mesureur d’épaisseur
que la température normale, une enceinte appropriée
L’instrument utilisé pour mesurer l’épaisseur des à température régulée doit être montée sur la ma-
éprouvettes haltères et l’épaisseur axiale des éprou- chine
...
NORME
ISO
INTERNATIONALE
37
Troisième édition
1994-05-15
Caoutchouc vulcanisé QU
thermoplastique - Détermination des
caractéristiques de contrainte-déformation
en traction
Rubber, vulcanized or thermoplastic - Determination of tensile
stress-s train properties
Numéro de référence
ISO 37:1994(F)
---------------------- Page: 1 ----------------------
ISO 37:1994(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d’organismes nationaux de normalisation (comités membres de
I’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de I’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 gouvernemen-
tales, en liaison avec I’ISO participent également aux travaux. L’ISO colla-
bore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI)
en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
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 co-
mités membres votants.
La Norme internationale ISO 37 a été élaborée par le comité technique
lSO/TC 45, Élastomères et produits à base d’élastomères, sous-comité
SC 2, Essais physiques et de dégradation.
Cette troisième édition annule et remplace la deuxième édition
(ISO 37:1977).
Les principales modifications par rapport à la deuxième édition sont les
suivantes:
a) Quatre éprouvettes haltères sont décrites. Les types 1 et 2 sont les
mêmes que dans la deuxième édition. L’éprouvette haltère miniature,
le type 3 dans la deuxième édition, devient le type 4 et une éprouvette
haltère de dimensions intermédiaires est ajoutée et devient le nouveau
type 3.
b) La description détaillée des exigences requises de la machine d’essai
de traction est remplacée par la référence à I’ISO 5893.
c) Le calcul des résultats est décrit plus clairement.
d) Les méthodes permettant de déterminer le seuil visco-élastique sont
indiquées.
Les caractéristiques de traction du caoutchouc sont définies.
d
0 ISO 1994
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publi-
cation ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun pro-
cédé, électronique ou mécanique, y compris Ia photocopie et les microfilms, sans l’accord
écrit de l’éditeur.
Organisation internationale de normalisation
Case Postale 56 l CH-l 211 Genève 20 l Suisse
Imprimé en Suisse
---------------------- Page: 2 ----------------------
0 ISO
ISO 37:1994(F)
L’annexe A fait partie intégrante de la présente Norme intemationale.
---------------------- Page: 3 ----------------------
Page blanche
---------------------- Page: 4 ----------------------
NORME INTERNATIONALE @ ISO ISO 37:1994(F)
Caoutchouc vulcanisé ou thermoplastique -
Détermination des caractéristiques de
contrainte-déformation en traction
pératures inférieures à la température normale lors
1 Domaine d’application
des essais.
La présente Norme internationale prescrit une mé-
ISO 4648:1991, Caoutchouc vulcanisé ou thermo-
thode pour la détermination des caractéristiques de
plastique - Dé termina tion des dimensions des
contrainte-déformation en traction des caoutchoucs
éprouvettes et des produits en vue des essais.
vulcanisés ou thermoplastiques. Les caractéristiques
susceptibles d’être déterminées sont les suivantes:
ISO 4661-l : 1993, Caoutchouc vulcanisé ou thermo-
résistance à la traction, allongement à la rupture,
plastique - Préparation des échantillons et éprou-
contrainte pour une déformation donnée et allon-
ve ttes - Partie 1: Essais physiques.
gement sous une contrainte donnée. Des méthodes
visant à spécifier ou déterminer le seuil visco-
ISO 5893:1993, Appareils d’essai du caoutchouc et
élastique sont également indiquées,
des plastiques - Types pour traction, flexion et
compression (vitesse de translation cons tan te)
2 Références normatives
Description.
Les normes suivantes contiennent des dispositions
qui, par suite de la référence qui en est faite, consti-
tuent des dispositions valables pour la présente
3 Définitions
Norme internationale. Au moment de la publication,
les éditions indiquées étaient en vigueur. Toute
Pour les besoins de la présente Norme internationale,
norme est sujette à révision et les parties prenantes
les définitions suivantes s’appliquent.
des accords fondés sur la présente Norme internatio-
nale sont invitées à rechercher la possibilité d’appli-
3.1 contrainte de traction, S: Contrainte appliquée
quer les éditions les plus récentes des normes
de façon à étirer l’éprouvette. Son expression numé-
indiquées ci-après. Les membres de la CEI et de I’ISO
rique est la force appliquée par unité de surface de la
possèdent le registre des Normes internationales en
section initiale de la longueur d’essai.
vigueur à un moment donné.
3.2 allongement, E: Extension résultant d’une
ISO 471:- ‘), Caoutchouc - Températures, humidités
contrainte de traction exercée sur l’éprouvette, expri-
et durées pour le conditionnement et l’essai.
mée en pourcentage de la longueur d’essai.
ISO 1826: 1981, Caoutchouc vulcanisé - Délai entre
3.3 résistance à la traction, TS: Contrainte de trac-
vulcanisation et essai - Spécifications.
tion maximale enregistrée au cours de l’étirement de
ISO 3383: 1985, Caoutchouc - Directives générales l’éprouvette jusqu’au point de rupture. [Voir figures
pour l’obtention de températures élevées ou de tem- 1 a) à 1 c).]
1) À publier. (Révision de I'ISO 471:1983)
---------------------- Page: 5 ----------------------
ISO 37:1994(F)
? TS = TSb
a)
) TS=TSb
b)
Eb E
EY
TS
TSb
E
Ey Eb
E = Allongement = Contrainte de traction au seuil visco-élastique
%
E, = Allongement à la rupture TS = Résistance à la traction
= Allongement au seuil visco-élastique TS, = Résistance à la rupture
Ev
S = Contrainte de traction Y = Seuil visco-élastique
Figure 1 - Illustration des termes relatifs à la traction
---------------------- Page: 6 ----------------------
0 ISO
ISO 37:1994(F)
3.4 résistance à la rupture, TS,: Contrainte de
5 Généralités
traction enregistrée au moment où se produit la rup-
ture. [Voir figures 1 a) à 1 c).]
Les éprouvettes haltères et les éprouvettes annu-
laires ne fournissent pas nécessairement les mêmes
NOTE 1 Les valeurs de TS et TS, peuvent être diffé-
valeurs pour leurs caractéristiques de traction respec-
rentes si l’allongement se poursuit au-delà du seuil visco-
tives. Cela est principalement dû au fait que, durant
élastique Sv et s’il est accompagne d’une diminution de la
la traction des éprouvettes annulaires, l’effort n’est
contrainte, TS, étant alors inférieur à TS. [Voir figure 1 c).]
pas uniforme sur toute l’étendue de leur section. Cela
est également imputable a un second facteur, la pré-
3.5 allongement à la rupture, &,: Allongement de
sence d’un grain, qui, pour les haltères, peut donner
la longueur d’essai au moment de la rupture. [Voir fi-
lieu à des valeurs différentes selon que leur longueur
gures 1 a) à 1 c).]
est parallèle ou perpendiculaire à la direction de ce
grain.
3.6 allongement sous une contrainte donnée, ES:
Allongement de la longueur d’essai de l’éprouvette
Les principaux points à retenir pour le choix entre les
soumise à une contrainte de traction donnée.
anneaux et les haltères sont les suivants:
3.7 contrainte pour un allongement donné, S,:
a) Résistance a la traction
Contrainte de traction exercee sur la longueur d’essai,
Pour déterminer la résistance à la traction, il est
nécessaire pour produire un allongement donne.
préférable d’avoir recours aux haltères. Les va-
NOTE 2 Dans l’industrie du caoutchouc, le terme «mo-
leurs fournies par les anneaux sont inférieures
dule)) est souvent utilisé avec cette définition et il convient
(parfois très inférieures) à celles obtenues avec
de veiller a éviter toute confusion avec l’autre acception de
les haltères.
«module», utilisé pour caractériser la pente d’une courbe
contrainte/allongement pour un allongement donne.
b) Allongement à la rupture
3.8 contrainte de traction au seuil visco-
Les anneaux fournissent approximativement les
élastique, $: Contrainte de traction correspondant au
mêmes valeurs que les haltères, à condition que
premier point sur la courbe contrainte/allongement où
un accroissement supplémentaire de la déformation
1) i’allongement des anneaux soit calculé en
n’est pas accompagné d’une augmentation de la
pourcentage de la circonférence intérieure
contrainte. Cela peut correspondre soit à un point
initiale; et que
d’inflexion [voir figure 1 b)], soit à un maximum [voir
2) les haltères soient découpés perpendiculai-
figure 1 c)].
rement à la direction du grain, s’il a une influ-
3.9 allongement au seuil visco-élastique, EV: Al- ence sensible.
longement correspondant au premier point sur la
Les haltères doivent être utilisés s’il est neces-
courbe contrainte/allongement où un accroissement
saire d’étudier les effets du grain car les anneaux
supplémentaire de la déformation n’est pas accom-
ne conviennent pas.
pagné d’une augmentation de la contrainte. [Voir fi-
gures 1 b) et 1 c).]
c) Allongement sous une contrainte donnée et
contrainte pour un allongement donné
3.10 longueur d’essai des haltères: Distance ini-
tiale entre les traits de repère portes sur la partie
Les éprouvettes haltères des types 1 et 2 doivent
étroite d’une éprouvette haltère et servant à mesurer
être préférées et elles doivent être utilisées pour
l’allongement. (Voir figure 2.)
des fins de spécification chaque fois que cela est
possible.
4 Principe
Anneaux et haltères donnent approximativement
les mêmes valeurs à condition que
Les éprouvettes normales, en forme d’haltères ou
d’anneaux, sont étirées dans une machine de traction,
1) l’allongement des anneaux soit calculé en
la vitesse de déplacement du galet ou de la mâchoire
pourcentage de la circonférence moyenne ini-
mobile restant constante. La force et l’allongement
tiale; et que
sont releves en fonction des exigences au cours de
l’étirement ininterrompu de l’éprouvette et au mo- la valeur moyenne soit déterminée à partir
2)
ment de la rupture. d’haltères découpés à la fois dans les direc-
3
---------------------- Page: 7 ----------------------
ISO 37:1994(F)
tions parallèle et perpendiculaire par rapport
au grain, s’il a une influence sensible.
Les anneaux peuvent être préférés pour les es-
sais automatisés en raison de la facilité de mise
en place de telles éprouvettes ainsi que pour la
d’essai
détermination de la contrainte pour un allon-
(voir tableau 1)
gement donné.
d) Par rapport aux éprouvettes de plus grande taille,
Figure 2 - Forme des éprouvettes haltères
les éprouvettes de dimensions réduites peuvent
fournir des valeurs quelque peu différentes (gé-
néralement supérieures) en ce qui concerne la
résistance à la traction et l’allongement a la rup-
La longueur d’essai doit être conforme au tableau 1.
ture.
Les autres dimensions des éprouvettes haltères se-
ront déterminées par celles de l’emporte-pièce ap-
Six types d’éprouvettes sont définis: les éprouvettes
proprié (voir tableau 2).
haltères des types 1, 2, 3 et 4 et les éprouvettes
annulaires des types A (éprouvette normale) et B
(petite éprouvette). Les résultats obtenus pour un Tableau 1 - Longueur d’essai des haltères
Dimensions en millimètres
matériau donné sont susceptibles de varier en fonc-
tion du type d’éprouvette utilise. Aussi, des résultats
dn6;:uv,e / Type 1 1 Type2 1 vpe.-Tz 1
obtenus pour des matériaux différents ne peuvent
F
être comparés que si le même type d’éprouvette a
Longueur
été utilisé.
25,0 f 0,5 20,o * 0,5 10,o + 0,5 10,o & 0,5
d’essai
Lorsque la préparation des éprouvettes nécessite un
meulage ou une rectification, les résultats peuvent
Pour les éprouvettes hors normes, par exemple celles
être altérés.
prélevées sur des produits finis, l’épaisseur maximale
de la partie étroite doit être de 3,0 mm pour le type
Les éprouvettes haltères des types 3 et 4 et les an-
1, de 2,5 mm pour les types 2 et 3, et de 2,0 mm
neaux du type B ne doivent être utilisés que dans les
pour le type 4.
cas où la matière disponible ne permet pas de prépa-
rer des éprouvettes de plus grandes dimensions.
Ces éprouvettes conviennent particulièrement pour
l’essai de produits finis et elles sont préconisées dans
certaines normes de produits; des haltères de type 3
6.2 Anneaux
sont par exemple utilisés pour des essais de gainage
de câbles et de garnitures d’étanchéité de joints de
L’éprouvette annulaire normale du type A doit avoir
canalisations.
un diamètre intérieur de 44,6 mm + 0,2 mm.
L’épaisseur axiale médiane et la largeur radiale mé-
diane doivent être de 4,0 mm + 0,2 mm. En aucun
point d’un anneau, la largeur radiale ne doit différer
de la valeur médiane de plus de 0,2 mm et l’épaisseur
6 Éprouvettes
axiale de plus de 2 %.
L’éprouvette annulaire normale du type B doit avoir
un diamètre intérieur de 8,0 mm + 0,l mm. L’épais-
6.1 Haltères
seur axiale médiane et la largeur radiale médiane doi-
vent être de 1,O mm + 0,l mm. En aucun point d’un
Les éprouvettes haltères doivent avoir la géométrie
anneau, la largeur radiale ne doit différer de la valeur
représentée à la figure 2.
médiane de plus de 0,l mm.
L’épaisseur normale de la partie étroite doit être de
Si deux jeux d’anneaux de dimensions différentes
2,0 mm -I- 0,2 mm pour les types 1, 2 et 3, et de
doivent être comparés, l’épaisseur médiane de cha-
1 ,O mm ? OJ mm pour le type 4.
que jeu ne doit pas différer de l’épaisseur médiane
générale des deux jeux de plus de 7,5 %.
---------------------- Page: 8 ----------------------
0 ISO ISO 37:1994(F)
destinés à la préparation des haltères doivent avoir les
7 Appareillage
dimensions indiquées dans le tableau 2 et à la
figure3. L’écart de parallélisme en tout point situé sur
7.1 Emporte-pièces et lames
la largeur de la portion étroite de l’emporte-pièce ne
doit nulle part dépasser 0,05 mm.
Tous les emporte-pièces et les lames utilisés doivent
être conformes à I’ISO 4661-I. Les emporte-pièces
Dimensions en millimètres
A
-1
I
cv
M
I
I
I
I
i
I
;
~~----^Ilt’,.,.,,,.
tage lisse
adapte h la machine
m
\
NOTES
1 Pour les dimensions de A à F, voir tableau 2.
2 Une méthode de préparation des éprouvettes annulaires du type B est présentée dans l’annexe A.
Figure 3 - Emporte-pièce pour éprouvettes haltères
---------------------- Page: 9 ----------------------
ISO 37:1994(F) 0 ISO
- Dimensions des emporte-pièces pour des éprouvettes haltères
Tableau 2
Dimensions en millimètres
Dimension Type2 Tyipe3
Type 1 Type 4
A 115 75 50
Longueur totale (minimumP 35
B 25,0 + 1,O 12,5 &- 1,0
Largeur des têtes - 8,5 k 0,5 60 k 0,5
C Longueur de la partie étroite droite 33,0 + 2,0 25,0 * 1,0 16,0 * 1,0 12,0 + 0,5
- -
+0,4
D 4,0 + 0,l 4,0 + 0,l 2,0 + 0,-l
Largeur de la partie étroite droite - -
610 0,o
E Rayon de raccordement extérieur 14,0 & l,o 3,0 + 0,l
8,O IL 0,5 715 * 0,5 -
F Rayon de raccordement intérieur 25,0 & 2,0 12,5 + 1,0 10,o + 0,5 3,0 + 0,l
- - -
1) Une longueur totale supérieure peut s’avérer nécessaire pour être assure que seules les extrémités larges et droites
entrent en contact avec les mâchoires de la machine, contribuant ainsi à éviter des ruptures en dehors de la partie étroite
des éprouvettes.
7.4.2 Pour des essais à des températures autres
7.2 Mesureur d’épaisseur
que la température normale, une enceinte appropriée
L’instrument utilisé pour mesurer l’épaisseur des à température régulée doit être montée sur la ma-
éprouvettes haltères et l’épaisseur axiale des éprou- chine
...
Questions, Comments and Discussion
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