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GOST R ISO 17641-2-2012 Essais destructifs des soudures dans les matériaux métalliques. Essais de résistance à la fissuration à chaud des joints soudés. Procédés de soudage à l'arc. Partie 2 : Essais avec rigidité naturelle

GOST R ISO 1764

GOST R ISO 15353-2014 ÉTAT GOST P 55080-2012 GOST R ISO 16962-2012 GOST R ISO 10153-2011 GOST R ISO 10280-2010 NORME NATIONALE P ISO 4940-2010 NORME NATIONALE P ISO 4943-2010 GOST R ISO 14284-2009 GOST R ISO 9686-2009 GOST R ISO 13899-2-2009 GOST 18895-97 GOST 12361-2002 GOST 12359-99 GOST 12358-2002 GOST 12351-2003 GOST 12345-2001 GOST 12344-88 GOST 12350-78 GOST 12354-81 GOST 12346-78 GOST 12353-78 GOST 12348-78 GOST 12363-79 GOST 12360-82 GOST 17051-82 GOST 12349-83 GOST 12357-84 GOST 12365-84 GOST 12364-84 NORME D'ÉTAT P 51576-2000 GOST 29117-91 GOST 12347-77 GOST 12355-78 GOST 12362-79 GOST 12352-81 NORME D'ÉTAT R 50424-92 NORME NATIONALE P 51056-97 GOST P 51927-2002 GOST P 51928-2002 GOST 12356-81 GOST R ISO 13898-1-2006 GOST R ISO 13898-3-2007 GOST R ISO 13898-4-2007 GOST R ISO 13898-2-2006 NORME NATIONALE P 52521-2006 GOST P 52519-2006 GOST P 52520-2006 GOST P 52518-2006 GOST 1429.14-2004 GOST 24903-81 GOST 22662-77 GOST 6012-2011 GOST 25283-93 GOST 18318-94 GOST 29006-91 GOST 16412.4-91 GOST 16412.7-91 GOST 25280-90 GOST 2171-90 GOST 23401-90 GOST 30642-99 GOST 25698-98 GOST 30550-98 GOST 18898-89 GOST 26849-86 GOST 26876-86 GOST 26239.5-84 GOST 26239.7-84 GOST 26239.3-84 GOST 25599.4-83 GOST 12226-80 GOST 23402-78 GOST 1429.9-77 GOST 1429.3-77 GOST 1429.5-77 GOST 19014.3-73 GOST 19014.1-73 GOST 17235-71 GOST 16412.5-91 GOST 29012-91 GOST 26528-98 GOST 18897-98 GOST 26529-85 GOST 26614-85 GOST 26239.2-84 GOST 26239.0-84 GOST 26239.8-84 GOST 25947-83 GOST 25599.3-83 GOST 22864-83 GOST 25599.1-83 GOST 25849-83 GOST 25281-82 GOST 22397-77 GOST 1429.11-77 GOST 1429.1-77 GOST 1429.13-77 GOST 1429.7-77 GOST 1429.0-77 GOST 20018-74 GOST 18317-94 NORME D'ÉTAT P 52950-2008 GOST P 52951-2008 GOST 32597-2013 GOST P 56307-2014 GOST 33731-2016 GOST 3845-2017 GOST R ISO 17640-2016 GOST 33368-2015 GOST 10692-2015 GOST P 55934-2013 GOST P 55435-2013 NORME NATIONALE P 54907-2012 GOST 3845-75 GOST 11706-78 GOST 12501-67 GOST 8695-75 GOST 17410-78 GOST 19040-81 GOST 27450-87 GOST 28800-90 GOST 3728-78 GOST 30432-96 GOST 8694-75 GOST R ISO 10543-99 GOST R ISO 10124-99 GOST R ISO 10332-99 GOST 10692-80 GOST R ISO 17637-2014 GOST P 56143-2014 GOST R ISO 16918-1-2013 NORME NATIONALE ISO 14250-2013 GOST P 55724-2013 GOST R ISO 22826-2012 GOST P 55143-2012 GOST P 55142-2012 GOST R ISO 17642-2-2012 GOST R ISO 17641-2-2012 GOST P 54566-2011 GOST 26877-2008 GOST R ISO 17641-1-2011 NORME NATIONALE ISO 9016-2011 GOST R ISO 17642-1-2011 NORME D'ÉTAT R 54790-2011 NORME D'ÉTAT P 54569-2011 GOST P 54570-2011 NORME NATIONALE P 54153-2010 GOST R ISO 5178-2010 GOST R ISO 15792-2-2010 GOST R ISO 15792-3-2010 GOST P 53845-2010 NORME NATIONALE P ISO 4967-2009 GOST 6032-89 GOST 6032-2003 GOST 7566-94 GOST 27809-95 GOST 22974.9-96 GOST 22974.8-96 GOST 22974.7-96 GOST 22974.6-96 GOST 22974.5-96 GOST 22974.4-96 GOST 22974.3-96 GOST 22974.2-96 GOST 22974.1-96 GOST 22974.13-96 GOST 22974.12-96 GOST 22974.11-96 GOST 22974.10-96 GOST 22974.0-96 GOST 21639.9-93 GOST 21639.8-93 GOST 21639.7-93 GOST 21639.6-93 GOST 21639.5-93 GOST 21639.4-93 GOST 21639.3-93 GOST 21639.2-93 GOST 21639.0-93 GOST 12502-67 GOST 11878-66 GOST 1763-68 GOST 13585-68 GOST 16971-71 GOST 21639.10-76 GOST 2604.1-77 GOST 11930.7-79 GOST 23870-79 GOST 11930.12-79 GOST 24167-80 GOST 25536-82 GOST 22536.2-87 GOST 22536.11-87 GOST 22536.6-88 GOST 22536.10-88 GOST 17745-90 GOST 26877-91 GOST 8233-56 GOST 1778-70 GOST 10243-75 GOST 20487-75 GOST 12503-75 GOST 21548-76 GOST 21639.11-76 GOST 2604.8-77 GOST 23055-78 GOST 23046-78 GOST 11930.11-79 GOST 11930.1-79 GOST 11930.10-79 GOST 24715-81 GOST 5639-82 GOST 25225-82 GOST 2604.11-85 GOST 2604.4-87 GOST 22536.5-87 GOST 22536.7-88 GOST 6130-71 GOST 23240-78 GOST 3242-79 GOST 11930.3-79 GOST 11930.5-79 GOST 11930.9-79 GOST 11930.2-79 GOST 11930.0-79 GOST 23904-79 GOST 11930.6-79 GOST 7565-81 GOST 7122-81 GOST 2604.3-83 GOST 2604.5-84 GOST 26389-84 GOST 2604.7-84 GOST 28830-90 GOST 21639.1-90 GOST 5640-68 GOST 5657-69 GOST 20485-75 GOST 21549-76 GOST 21547-76 GOST 2604.6-77 GOST 22838-77 GOST 2604.10-77 GOST 11930.4-79 GOST 11930.8-79 GOST 2604.9-83 GOST 26388-84 GOST 14782-86 GOST 2604.2-86 GOST 21639.12-87 GOST 22536.8-87 GOST 22536.0-87 GOST 22536.3-88 GOST 22536.12-88 GOST 22536.9-88 GOST 22536.14-88 GOST 22536.4-88 GOST 22974.14-90 GOST 23338-91 GOST 2604.13-82 GOST 2604.14-82 GOST 22536.1-88 GOST 28277-89 GOST 16773-2003 GOST 7512-82 GOST 6996-66 GOST 12635-67 GOST 12637-67 GOST 12636-67 GOST 24648-90

GOST R 54566−2011 Acier. Méthodes d'essai standard pour évaluer la profondeur de la couche décarburée


GOST R 54566−2011

Groupe B09


NORME NATIONALE DE LA FÉDÉRATION DE RUSSIE

ACIER

Méthodes d'essai standard pour évaluer la profondeur de la couche décarburée

Acier. Méthodes d'essai standard pour estimer la profondeur de la couche décarburée


OKS 77080
OKSTU 0709

Date de lancement 2013-01-01

Avant-propos


Les objectifs et les principes de la normalisation dans la Fédération de Russie sont établis par la loi fédérale du 27 décembre 2002 N 184-FZ "sur la réglementation technique" et les règles d'application des normes nationales de la Fédération de Russie - GOST R 1.0-2004 "La normalisation dans la Fédération de Russie. Dispositions de base"

À propos de la norme

1 PRÉPARÉ ET INTRODUIT par le Comité technique de normalisation TK 145 "Méthodes de contrôle des produits métalliques" sur la base de sa propre traduction authentique en russe de la norme régionale spécifiée au paragraphe 3

2 APPROUVÉ ET MIS EN VIGUEUR par arrêté de l'Agence fédérale de réglementation technique et de métrologie du 29 novembre 2011 N 651-st

3 Cette norme est une modification de la norme régionale ASTM E 1077 * "Standard Test Methods for Estimating the Decarbuirization of Steel Specimens" (ASTM E 1077 "Standard Test Methods for Estimating the Depth of Decarbuirization of Steel Specimens") en modifiant sa structure pour conformément aux règles établies dans GOST 1.5-2001 (sous-sections 4.2 et 4.3).
________________
* L'accès aux documents internationaux et étrangers mentionnés ci-après peut être obtenu en cliquant sur le lien vers shop.cntd.ru. — Note du fabricant de la base de données.

Le nom de cette norme a été modifié par rapport au nom de la norme régionale spécifiée pour l'aligner sur GOST R 1.5.

Une comparaison de la structure de cette norme avec celle de la norme régionale spécifiée est donnée en annexe OUI

4 INTRODUIT POUR LA PREMIÈRE FOIS


Les informations sur les modifications apportées à cette norme sont publiées dans l'index d'information annuel "Normes nationales" et le texte des modifications et modifications - dans l'index d'information mensuel "Normes nationales". En cas de révision (remplacement) ou d'annulation de cette norme, un avis correspondant sera publié dans l'index d'information mensuel "Normes nationales". Les informations, notifications et textes pertinents sont également publiés dans le système d'information public - sur le site officiel de l'Agence fédérale de réglementation technique et de métrologie sur Internet

1 domaine d'utilisation


La présente Norme internationale spécifie des méthodes d'évaluation de la profondeur moyenne ou maximale de décarburation dans les produits en acier trempé et non trempé. Les méthodes d'essai ci-dessus contiennent des méthodes d'évaluation de la profondeur de décarburation des aciers, indépendamment de leur composition chimique, de la microstructure de la matrice et de la forme de la section. Les principales méthodes suivantes sont données :

a) méthodes de dépistage ;

b) méthodes microscopiques ;

c) méthodes de mesure de la microdureté ;

d) les méthodes d'analyse chimique.

Ces méthodes sont conçues pour détecter les modifications de la microstructure, de la dureté ou de la teneur en carbone à la surface des éprouvettes d'acier dues à la décarburation provoquée par le chauffage à des températures élevées lors du travail à chaud ou du traitement thermique.

La profondeur de décarburation est définie comme la profondeur à laquelle on observe une microstructure uniforme, une dureté ou une teneur en carbone typique de l'intérieur de l'échantillon.

En cas de désaccord, les méthodes d'analyse quantitative ou linéaire plus précises (4.2.8.5 et 4.2.8.6 ) doivent être utilisées comme méthode d'arbitrage. Les méthodes d'analyse chimique montrent généralement une plus grande profondeur de décarburation que les méthodes métallographiques, mais leur utilisation est limitée par certaines formes simples de section d'échantillon et la disponibilité de l'équipement nécessaire. Ces méthodes sont principalement destinées aux travaux de recherche. La méthode de mesure de la microdureté est adaptée pour des mesures précises dans le cas d'aciers trempés à microstructure relativement homogène.

Les résultats obtenus à partir des méthodes d'essai ci-dessus peuvent être utilisés pour contrôler la qualité du matériau fourni conformément à l'accord entre le consommateur et le fabricant, pour établir des tolérances de coupe et également pour évaluer l'effet de la technologie de production sur la décarburation.

2 Termes et définitions

2.1 profondeur moyenne de décarburation moyenne de cinq mesures ou plus de la profondeur totale de décarburation

2.2 profondeur moyenne de ferrite libre moyenne de cinq mesures ou plus de la profondeur de décarburation complète

2.3 décarburation complète réduction de la teneur en carbone à la surface d'un échantillon d'acier en dessous de la limite de solubilité du carbone dans la ferrite, aboutissant à une structure constituée uniquement de ferrite

2.4 profondeur de la zone de ferrite pure

NOTE 1 Le terme "ferrite pure" est également utilisé pour désigner des grains globulaires isolés de ferrite hypoeutectoïde dans la microstructure des aciers hypoeutectoïdes à carbone moyen.

2.5 profondeur maximale de décarburation

2.6 décarburation partielle réduction de la teneur en carbone à la surface d'un échantillon d'acier à une valeur inférieure à la teneur en carbone de la zone interne non soumise à décarburation, mais supérieure à la limite de solubilité du carbone dans la ferrite à température ambiante

2.7 profondeur totale de décarburation

3 Échantillonnage et préparation des échantillons

3.1 Les échantillons doivent être prélevés à des endroits représentatifs du produit. Les lieux de prélèvement et le nombre d'échantillons dépendent de la nature du matériau testé et sont établis par accord entre le fabricant et le consommateur du produit.

3.2 Les échantillons pour les tests de dépistage utilisant la mesure de la macrodureté de surface, comme un testeur Rockwell, doivent être suffisamment petits pour tenir correctement sur la table du testeur de dureté. La surface de l'échantillon ne doit être soumise à aucun traitement autre que l'élimination du tartre (le cas échéant) à l'aide d'une méthode qui ne modifie pas les propriétés du métal sous la surface.

3.3 Les échantillons pour les méthodes métallographiques ou les méthodes de mesure de la microdureté, ainsi que pour les méthodes macroscopiques d'essais de sélection, doivent être découpés dans un échantillon massif perpendiculaire à l'axe longitudinal du produit afin que les mesures soient effectuées dans un plan transversal. Cette technique permet de déterminer l'évolution de la décarburation le long du contour de l'échantillon.

3.4 Pour les échantillons d'un diamètre d'environ 2,5 cm, toute la section transversale est soumise à un polissage et à un examen. Dans le cas de sections transversales plus importantes, un ou plusieurs spécimens doivent être réalisés pour évaluer les changements de décarburation à différents endroits de la surface. Les figures 1 à 3 montrent des schémas d'échantillonnage typiques qui peuvent être utilisés pour des sections transversales plus importantes. Le plan d'échantillonnage pour les grandes sections doit être spécifié d'un commun accord entre le fabricant et l'utilisateur.

Figure 1 - Schémas d'échantillonnage typiques pour les barres rondes de différentes tailles

GOST R 54566-2011 Acier. Méthodes d'essai standard pour évaluer la profondeur de la couche décarburée


Figure 1 - Schémas d'échantillonnage typiques pour les barres rondes de différentes tailles

Figure 2 - Schémas d'échantillonnage typiques pour les barres carrées de différentes tailles

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Figure 2 - Schémas d'échantillonnage typiques pour les barres carrées de différentes tailles

Figure 3 - Schémas d'échantillonnage typiques pour les billettes plates et rectangulaires de différentes tailles

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Figure 3 - Schémas d'échantillonnage typiques pour les billettes plates et rectangulaires de différentes tailles

3.5 Les échantillons pour les méthodes d'analyse chimique doivent être d'une longueur suffisante pour que la masse de copeaux de tournage retirée à certains intervalles réponde aux exigences de l'analyse chimique ou que les dimensions des surfaces soumises au fraisage soient suffisamment grandes pour l'analyse par spectrométrie à étincelles et en même temps petites assez pour placer l'échantillon dans un support de spectromètre.

4 Méthodologie

4.1 Méthodes de dépistage

4.1.1 Les tests de dépistage sont des tests simples, rapides et économiques conçus pour séparer les échantillons non décarburés des échantillons présentant une décarburation importante. Sur la base des résultats de ces tests, d'autres méthodes de test peuvent être utilisées.

4.1.2 Dureté à la surface de l'éprouvette

Dans le cas de produits renforcés thermiquement, en particulier à l'état brut de trempe, un court échantillon est découpé dans le matériau traité thermiquement, qui est ensuite traité de la même manière que ce matériau, ou avec lui. Cependant, cet échantillon n'est pas tempéré. Le tartre présent à la surface de l'éprouvette est éliminé par brossage métallique, soufflage de billes de verre , etc. , puis une mesure de dureté est effectuée en surface, généralement sur l'échelle C d'un duromètre Rockwell. La présence de décarburation est déterminée par la différence entre la dureté à la surface de l'éprouvette et la dureté maximale théorique pour la teneur en carbone de l'acier testé. Cette méthode est la plus appropriée pour les aciers contenant moins de 0,55% de carbone environ, mais détecte également une décarburation importante dans les aciers à plus forte teneur en carbone. La méthode n'est pas applicable aux aciers qui ne durcissent pas lors de la trempe, tels que les aciers doux.

4.1.3 Vue externe de la coupe transversale de l'échantillon après gravure

La présence de décarburation est déterminée par la présence de contraste entre la couche superficielle et l'intérieur de l'échantillon après gravure. L'échantillon transversal peut être meulé et macro-gravé ou poli et micro-gravé. Cette méthode peut être appliquée aux échantillons dans l'état après laminage, forgeage, recuit, normalisation ou traitement thermique. La couche superficielle décarburée, si elle est présente, apparaît généralement plus claire après gravure. Les réactifs appropriés pour la macro-gravure sont donnés dans la norme ASTM E 340.

4.2 Méthodes microscopiques

4.2.1 Les méthodes microscopiques nécessitent la réalisation de microsections en coupe, permettant une détermination assez précise de la profondeur et de la nature de la décarburation présente. Plusieurs méthodes peuvent être utilisées pour estimer la profondeur de décarburation. La précision statistique de chaque méthode varie en fonction du nombre de mesures.

4.2.2 Les tests microscopiques fournissent généralement des résultats satisfaisants pour déterminer l'adéquation d'un matériau à l'application prévue, sa conformité aux spécifications et le contrôle de la production, le développement ou la recherche.

4.2.3 Les méthodes microscopiques conviennent le mieux pour mesurer la profondeur de décarburation des éprouvettes à l'état après laminage, forgeage, recuit ou normalisation. Ces méthodes peuvent également être utilisées pour les échantillons traités thermiquement, bien qu'avec moins de précision pour déterminer la profondeur maximale de décarburation.

Il est également possible d'évaluer des échantillons après recuit de sphéroïdisation ou déformation plastique à froid, cependant, dans ces cas, la détection des changements structuraux dus à la décarburation est plus difficile que pour les structures obtenues après déformation à chaud ou recuit complet.

4.2.4 La mesure de la profondeur de décarburation est basée sur une évaluation de la modification de la microstructure à la surface due aux modifications de la teneur en carbone. La profondeur de la décarburation complète est la plus facile à évaluer en raison du contraste net entre la couche de ferrite pure, si elle est présente, et la structure à l'intérieur de l'échantillon. La profondeur de la zone de décarburation partielle peut être mieux appréciée si cette zone est composée de ferrite et de perlite. Si l'échantillon a été soumis à un recuit de sphéroïdisation, la variation de la teneur en carbures dans la zone de décarburation partielle est utilisée pour estimer la profondeur totale de décarburation. Dans le cas d'échantillons traités thermiquement, la présence de structures non martensitiques dans la zone de décarburation partielle est utilisée pour estimer la profondeur globale de décarburation. De telles mesures conduisent généralement à une sous-estimation de la profondeur globale de décarburation. Pour certains aciers à outils fortement alliés soumis à un recuit de sphéroïdisation, la profondeur de décarburation peut être estimée à partir des changements de couleur de l'échantillon après décapage. Pour les aciers austénitiques contenant du manganèse, à l'état après trempe, la profondeur correspondant à une certaine teneur en carbone peut être déterminée à partir des modifications de la microstructure dues à la décarburation. Des exemples de décarburation pour des aciers à l'état après laminage, traitement thermique et recuit de sphéroïdisation sont représentés respectivement sur les figures 4 à 9.

Figure 4 - Un exemple de la microstructure d'un acier allié entièrement perlitique à l'état brut de laminage, dans lequel aucun signe visible de décarburation n'est observé. La couche sombre à la surface est de l'oxyde de fer (calcaire)

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Figure 4 - Un exemple de la microstructure d'un acier allié entièrement perlitique à l'état brut de laminage, dans lequel aucun signe visible de décarburation n'est observé. La couche sombre à la surface est de l'oxyde de fer (calcaire) (200 GOST R 54566-2011 Acier. Méthodes d'essai standard pour évaluer la profondeur de la couche décarburée , mordançage avec une solution d'alcool à 2% d'acide nitrique)

Figure 5 — Exemple de microstructure avec décarburation partielle (on observe de la ferrite à la surface et près de celle-ci) dans un acier allié entièrement perlitique à l'état brut de laminage

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Figure 5 — Exemple de microstructure avec décarburation partielle (on observe de la ferrite à la surface et à proximité) dans un acier allié entièrement perlitique à l'état brut de laminage (200 GOST R 54566-2011 Acier. Méthodes d'essai standard pour évaluer la profondeur de la couche décarburée , mordançage avec une solution d'alcool à 2% d'acide nitrique)

Figure 6 — Exemple de microstructure d'un acier allié traité thermiquement (entièrement martensitique) ne montrant aucun signe visible de décarburation

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Figure 6 — Exemple de microstructure d'un acier allié traité thermiquement (entièrement martensitique) ne montrant aucun signe visible de décarburation (200 GOST R 54566-2011 Acier. Méthodes d'essai standard pour évaluer la profondeur de la couche décarburée , mordançage avec une solution d'alcool à 2% d'acide nitrique)

Figure 7 — Exemple de décarburation partielle à la surface d'un échantillon d'acier allié traité thermiquement à structure martensitique

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Figure 7 — Exemple de décarburation partielle en surface d'un échantillon d'acier allié traité thermiquement à structure martensitique (200 GOST R 54566-2011 Acier. Méthodes d'essai standard pour évaluer la profondeur de la couche décarburée , mordançage avec une solution d'alcool à 2% d'acide nitrique)

Figure 8 — Exemple de décarburation complète et de décarburation partielle dans un acier allié martensitique traité thermiquement. La profondeur totale de décarburation est égale à la somme des profondeurs des zones de décarburation complète et partielle

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Figure 8 — Exemple de décarburation complète (zone de ferrite pure 1-2) et de décarburation partielle (zone sombre 2-3) dans un acier allié martensitique traité thermiquement. La profondeur totale de décarburation est égale à la somme des profondeurs des zones de décarburation complète et partielle (1−3) (200 GOST R 54566-2011 Acier. Méthodes d'essai standard pour évaluer la profondeur de la couche décarburée , mordançage avec une solution d'alcool à 2% d'acide nitrique)

Figure 9 — Exemple de décarburation partielle dans un acier à outils au carbone recuit en perlite globulaire. La zone de décarburation partielle contient moins de carbures que la matrice et de nombreux carbures sont présents sous forme de perlite plutôt que de sphéroïde

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Figure 9 — Exemple de décarburation partielle dans un acier à outils au carbone recuit en perlite globulaire. La zone de décarburation partielle contient moins de carbures que la matrice, et de nombreux carbures sont présents sous forme de perlite plutôt que de particules sphéroïdales. (100 GOST R 54566-2011 Acier. Méthodes d'essai standard pour évaluer la profondeur de la couche décarburée , mordançage avec une solution alcoolique à 4 % d'acide picrique)

4.2.5 Le polissage des échantillons doit être effectué de manière à exclure l'arrondissement de leurs bords. Si les échantillons ne sont pas montés et protégés des bords arrondis, des résultats satisfaisants peuvent être obtenus à l'aide de machines de polissage automatiques. Des tissus à poils courts doivent être utilisés; le polissage avec des matériaux abrasifs avec une granulométrie de diamant inférieure à 1 micron est souvent inutile. Si ces machines ne sont pas disponibles, et aussi si les échantillons sont petits ou peu pratiques pour de telles machines, alors les échantillons doivent être montés dans des dispositifs de serrage ou dans divers plastiques de montage. Avec certains plastiques de montage, la rétention de bord requise peut ne pas être obtenue. Pour les plastiques couramment utilisés, la meilleure rétention des bords est obtenue en moulant des échantillons dans des matériaux à base de résine époxy. La rétention optimale des bords est assurée par des revêtements électrodéposés ou appliqués chimiquement, qui sont recommandés pour les applications critiques. Le polissage doit être effectué en utilisant des méthodes qui révèlent la véritable microstructure de la couche de surface conformément à la norme ASTM E 3.

4.2.6 Le décapage doit être effectué à l'aide de réactifs standard (ASTM E 407), tels que des solutions alcooliques d'acide nitrique ou picrique, sélectionnés en fonction de l'expérience avec le matériau examiné. Vous pouvez également utiliser des réactifs spéciaux si la situation l'exige. Dans de tels cas, un accord doit être conclu entre le fabricant et l'utilisateur.

4.2.7 Dans le cas des aciers trempés austénitiques au manganèse, l'epsilon-martensite sera présente dans la couche superficielle avec une teneur en carbone inférieure à ~0,5 %. Cette structure est mieux révélée par une attaque initiale dans de l'acide nitrique alcoolique à 2 % pendant 5 s, suivie d'une attaque dans du pyrosulfite de sodium aqueux à 20 % pendant environ 20 s. Après avoir mesuré la profondeur de cette couche, l'échantillon peut être vieilli à une température d'environ 560 ° C pendant 1 heure afin de précipiter la perlite le long des joints de grains dans la zone médiane, où la teneur en carbone dépasse ~ 1,16%. Cette perlite est détectée par décapage avec des solutions alcooliques d'acide nitrique ou picrique. Ces conditions sont présentées dans les figures 10 et 11.

Figure 10 — Exemple de formation d'epsilon martensite dans une zone superficielle décarburée d'un acier austénitique au manganèse trempé contenant moins de 0,5 % de carbone

GOST R 54566-2011 Acier. Méthodes d'essai standard pour évaluer la profondeur de la couche décarburée


Figure 10 — Exemple de formation d'epsilon martensite dans une zone superficielle décarburée d'un acier austénitique au manganèse trempé contenant moins de 0,5 % de carbone (100 GOST R 54566-2011 Acier. Méthodes d'essai standard pour évaluer la profondeur de la couche décarburée , gravure avec une solution alcoolique d'acide nitrique à 2 % pendant 5 s, puis avec une solution aqueuse de pyrosulfite de sodium à 20 % pendant 20 s)

Figure 11 — Exemple d'acier austénitique au manganèse trempé vieilli à 560 °C pendant 1 heure pour précipiter la perlite aux joints de grains dans les zones où la teneur en carbone est supérieure à 1,16 %

GOST R 54566-2011 Acier. Méthodes d'essai standard pour évaluer la profondeur de la couche décarburée


Figure 11 — Exemple d'acier austénitique au manganèse trempé vieilli à 560 °C pendant 1 heure pour précipiter la perlite aux joints de grains dans les zones où la teneur en carbone est supérieure à 1,16 % (la teneur nominale en carbone de l'acier est d'environ 1,3 %) (cinquante GOST R 54566-2011 Acier. Méthodes d'essai standard pour évaluer la profondeur de la couche décarburée , mordançage avec une solution d'alcool à 2% d'acide nitrique)

4.2.8 Mesure de la profondeur de décarburation

4.2.8.1 La profondeur des zones de décarburation complète et partielle ou la profondeur totale de décarburation peut être mesurée par différentes méthodes, selon la précision requise. Les mesures peuvent être effectuées à l'aide d'un insert oculaire avec une échelle (micromètre oculaire), d'un oculaire micrométrique à vis avec une course (filetage) ou d'une échelle placée sur un écran de projection en verre dépoli. Les mesures peuvent être prises sur une image ou des photographies. Des mesures peuvent également être effectuées à l'aide de techniques d'analyse d'images. La précision de l'appareil de mesure doit être déterminée à l'aide d'un micromètre à objet. Les méthodes d'étalonnage du microscope optique sont décrites dans la norme ASTM E 1951.

4.2.8.2 Le grossissement optimal utilisé pour la mesure doit être choisi en fonction de la structure observée. Dans certains cas, il est utile de scanner l'échantillon à faible grossissement avant la mesure. Le grossissement utilisé doit être suffisamment important pour résoudre correctement la structure et atteindre la précision de mesure requise, ainsi que pour éliminer les erreurs de mesure.

4.2.8.3 Avant la mesure, toute la surface de l'échantillon doit être balayée à un ou plusieurs grossissements appropriés pour s'assurer que l'échantillon a été correctement préparé, évaluer l'uniformité de la décarburation présente et établir sa nature, c'est-à-dire s'il est générale ou seulement partielle. S'il y a décarburation complète (ferrite pure), alors son uniformité doit être évaluée.

4.2.8.4 La méthode de mesure la plus simple, suffisante dans de nombreux cas, consiste à sélectionner pour la mesure les endroits de l'échantillon qui caractérisent les conditions moyennes et les pires de décarburation complète et partielle. La mesure de la profondeur de ces états est effectuée à l'aide des appareils de mesure spécifiés en 5.2.8.1 . Pour les sections dont la forme contient des sections d'angle, la décarburation à ces endroits n'est pas mesurée, sauf indication contraire dans les exigences. Dans ce dernier cas, les résultats de ces mesures sont donnés séparément dans le rapport d'essai.

4.2.8.5 Pour le contrôle de la qualité ou la recherche, il peut être nécessaire de mesurer la profondeur moyenne de décarburation complète ou partielle ou la profondeur totale de décarburation avec une plus grande précision statistique. Dans de tels cas, la décarburation peut être déterminée en prenant une série de mesures le long de tout le contour de la section d'échantillon à des emplacements choisis au hasard. Pour les résultats obtenus, des valeurs moyennes, des écarts-types et des intervalles de confiance à 95 % peuvent être calculés. Le nombre de mesures requis dépend de la taille de l'échantillon et de la précision requise.

4.2.8.6 L'analyse linéaire peut être utilisée pour déterminer la profondeur en tout point de l'éprouvette où la microstructure devient homogène et représentative de sa microstructure interne. Des lignes sont tracées parallèlement à la surface de l'échantillon, espacées d'une certaine distance, et le pourcentage de chaque composant structurel présent est déterminé.

4.2.8.7 Si une décarburation localisée inhabituellement profonde est observée, par exemple, associée à la présence d'un film ou d'un coucher de soleil, la profondeur de décarburation dans la zone de ces défauts doit être mesurée et spécifiée séparément dans le rapport d'essai avec une explication de la nature du défaut constaté.

4.2.8.8 Pour déterminer la profondeur de décarburation dans les aciers à outils fortement alliés recuits à la cémentite globulaire, tels que les aciers rapides, le changement de couleur pendant le décapage est utilisé. L'échantillon poli est attaqué avec de l'acide nitrique à 4 % dans du méthanol pendant environ 60 secondes jusqu'à ce que la couche de surface devienne bleuâtre-verdâtre. La profondeur totale de décarburation est mesurée à 100 GOST R 54566-2011 Acier. Méthodes d'essai standard pour évaluer la profondeur de la couche décarburée jusqu'au point où la couleur passe du bleu-vert au brun verdâtre.

4.3 Méthode de mesure de la microdureté

4.3.1 La méthode de mesure de la microdureté nécessite la production de microsections polies en coupe transversale et convient le mieux aux échantillons traités thermiquement avec une microstructure assez uniforme. Il n'est pas recommandé pour les échantillons qui contiennent deux composants structuraux avec une dureté significativement différente.

4.3.2 L'estimation de la profondeur globale de décarburation est basée sur le changement de microdureté avec la distance de la surface. La profondeur totale de décarburation correspond à la profondeur à laquelle la dureté devient constante et est égale à la dureté à l'intérieur de l'échantillon. Par accord entre le fabricant et le consommateur, une profondeur correspondant à une certaine valeur de dureté et appelée "profondeur effective de décarburation" peut être déterminée. Cette méthode est la mieux adaptée aux aciers dont la teneur en carbone est inférieure à ~0,55 %. À une teneur en carbone plus élevée, la dureté ne changera pas à moins qu'il y ait un changement dans la teneur en carbures résiduels ou en austénite résiduelle.

4.3.3 La préparation des échantillons est effectuée de la même manière que celle décrite en 4.2.5. Des précautions doivent être prises pour s'assurer que la dureté ne change pas pendant la préparation de l'échantillon.

4.3.4 Avant les essais de dureté, les éprouvettes doivent être gravées et examinées pour sélectionner des zones typiques ou des zones spécifiques qui présentent un intérêt pour les essais de dureté. Lors de la réalisation de mesures de dureté, des précautions doivent être prises conformément à la sous-section 7.12 de la norme [5].

4.3.5 Une série de marques de microdureté sont appliquées sur l'éprouvette à intervalles réguliers de la surface au centre, en utilisant les méthodes Knoop ou Vickers, jusqu'à ce qu'une dureté constante soit atteinte dans la plage statistique normale de valeurs. Ces méthodes d'essai sont données dans la norme [5].

4.3.6 La méthode Knoop est plus adaptée à ces essais car le gradient de dureté déforme la forme de l'empreinte Vickers le long de la diagonale de la surface perpendiculaire. Lors de l'utilisation d'un pénétrateur Knoop, son axe long doit être parallèle à la surface de l'échantillon. Les impressions Knoop peuvent être plus espacées que les impressions Vickers sans se soucier de modifier la valeur de dureté due au champ de contrainte de l'impression adjacente en raison du champ de contrainte plus petit autour de l'impression Knoop.

4.3.7 La charge pour les essais de dureté doit être aussi élevée que possible pour minimiser l'imprécision de la mesure diagonale et éviter les problèmes associés à l'utilisation d'une faible charge. Les charges inférieures à 25 g doivent être évitées dans la mesure du possible.

4.3.8 La distance entre les empreintes doit être d'au moins 2,5 fois la longueur diagonale dans la direction perpendiculaire à la surface, c'est-à -dire dans la direction transversale. Si des mesures intermédiaires sont nécessaires, elles peuvent être effectuées sur une ligne transversale parallèle proche.

4.3.9 Pour déterminer la profondeur de décarburation totale ou profondeur effective, il est nécessaire d'effectuer un cycle complet de mesures le long de la ligne transversale de la surface à l'intérieur de l'échantillon. Afin de minimiser la complexité du test, des mesures partielles le long de la ligne transversale peuvent être utilisées en fonction de la microstructure observée.

4.3.10 Les mesures d'une seule ligne transversale permettent de déterminer la profondeur de décarburation totale ou effective en un seul endroit. Pour obtenir une plus grande précision statistique dans la détermination de ces valeurs, plusieurs mesures partielles peuvent être prises le long des lignes transversales à des emplacements sélectionnés en fonction de la microstructure observée, puis la valeur moyenne peut être calculée.

4.4 Méthodes d'analyse chimique

4.4.1 L'utilisation des méthodes d'analyse chimique est limitée à des échantillons de forme uniforme simple et repose sur l'analyse de copeaux de tournage enlevés à différentes profondeurs à certains intervalles, ou de copeaux obtenus après broyage à certains intervalles.

4.4.2 Les méthodes d'analyse chimique fournissent une mesure directe de la concentration en carbone en fonction de la profondeur. Ces méthodes sont applicables à l'acier de toute composition et microstructure, mais ont des limites liées à la forme de l'échantillon. Ces méthodes ne sont généralement utilisées qu'à des fins de recherche. Les mesures effectuées par ces méthodes montrent généralement des valeurs plus élevées de la profondeur totale de décarburation que les autres méthodes.

4.4.3 Méthode de gravure

4.4.3.1 Dans cette méthode, le spécimen est tourné ou fraisé à des intervalles spécifiés à des profondeurs spécifiées et les copeaux sont analysés pour la teneur en carbone à l'aide de méthodes analytiques standard. L'application de la méthode est limitée à de simples échantillons de formes en coupe transversale, tels que des produits laminés ronds ou plats. Les échantillons à haute dureté doivent être soumis à un revenu élevé (mais pas à un recuit) à 600 °C - 650 °C, ce qui permet l'utilisation de l'usinage.

4.4.4 Les barres rondes doivent être bien centrées avant de tourner. Coupe à sec recommandée. Avant le traitement, le tartre doit être retiré de la surface. Lors du fraisage d'éprouvettes plates, les angles doivent être évités. La masse de copeaux doit être suffisante pour permettre une analyse précise et une nouvelle inspection si nécessaire.

4.4.5 La profondeur totale de décarburation est définie comme la profondeur à laquelle une teneur en carbone est atteinte égale à sa teneur à l'intérieur de l'échantillon dans la précision de la méthode d'analyse. Une description plus détaillée de cette méthode d'analyse est donnée dans la norme ASTM E 350.

4.4.6 Méthode d'analyse par spectrométrie d'émission atomique

4.4.7 Dans cette méthode, l'échantillon est broyé à une profondeur connue et sa surface est soumise à une analyse par spectrométrie d'émission atomique pour le carbone à l'aide d'un spectromètre d'émission sous vide. L'application de cette méthode est limitée aux surfaces planes.

4.4.8 Le tartre de surface doit être enlevé avant le meulage initial. L'échantillon est broyé à intervalles réguliers jusqu'à ce que les valeurs de profondeur spécifiées soient atteintes. Des mesures de profondeur après chaque meulage sont effectuées à l'aide d'un micromètre.

4.4.9 Après chaque meulage, la surface est soumise à une analyse par spectrométrie d'émission atomique et la teneur en carbone est déterminée. L'analyse par spectrométrie d'émission atomique ultérieure ne doit pas être effectuée aux mêmes endroits que la précédente, et les zones d'angle doivent être évitées dans l'analyse. La méthode d'analyse est donnée dans la norme ASTM E 415.

4.4.10 La profondeur totale de décarburation correspond à la profondeur à laquelle la teneur en carbone devient constante et égale à sa teneur à l'intérieur de l'échantillon dans la précision de la méthode d'analyse.

5 Rapport d'essai

5.1 Le rapport d'essai doit inclure les informations suivantes :

5.1.1 Nombre d'échantillons, chaleur, lot , etc.

5.1.2 Nombre d'échantillons et lieu de découpe.

5.1.3 Méthode utilisée pour mesurer la décarburation et les conditions d'essai pertinentes telles que le grossissement, le décapant, le type de pénétrateur et la charge.

5.1.4 Pour les méthodes microscopiques, la profondeur de décarburation complète ou la profondeur totale de décarburation, ou les deux pour les conditions moyennes et les pires, doivent être indiquées. La profondeur de décarburation observée dans la zone du défaut actuel et la nature de ce défaut doivent être indiquées. Si l'utilisateur a besoin d'informations concernant la décarburation dans les coins, cela doit être noté.

5.1.5 Si la méthode de mesure de la microdureté a été utilisée, la profondeur de décarburation totale ou effective (avec indication du critère de dureté) doit être indiquée.

5.1.6 Si une méthode d'analyse chimique a été utilisée, la profondeur totale de décarburation et la méthode utilisée doivent être indiquées.

5.1.7 Si des méthodes d'analyse linéaire, de mesure de la microdureté ou d'analyse chimique sont utilisées, alors, par accord entre le fabricant et l'utilisateur, la dépendance des données obtenues à la profondeur peut être donnée comme information souhaitable ou nécessaire.

5.1.8 Tous les accords d'essai entre le fabricant et l'utilisateur doivent être documentés.

6 Exactitude et justesse

6.1 Essais de sélection

6.1.1 Les tests de dépistage déterminent si un produit répond aux exigences (« réussite » ou « échec ») et sont utilisés pour gagner du temps. Dans des conditions de contrôle très minutieux, la méthode de mesure de la macrodureté en surface permet d'estimer assez précisément la profondeur totale de décarburation. La méthode de macrogravure ne permet pas d'obtenir une estimation fiable de la profondeur de décarburation.

6.2 Méthodes microscopiques

6.2.1 L'utilisation de la méthode de balayage simple pour identifier les zones qui semblent typiques ou pires peut introduire des erreurs. Une mauvaise préparation de l'échantillon, telle qu'une mauvaise rétention des bords, peut réduire la précision de la mesure. La profondeur de décarburation complète peut généralement être estimée avec plus de précision que la profondeur de décarburation partielle ou la profondeur totale de décarburation.

6.2.2 Dans le cas de mesures microscopiques basées sur la détermination de la valeur moyenne d'une série de mesures prises sur des sites choisis au hasard, la précision et la reproductibilité augmentent avec le nombre de mesures. Avec 20 mesures ou plus, la profondeur de décarburation peut être déterminée avec une précision de 0,025 mm et une précision relative de 10 % à 20 %. Les estimations de la profondeur de décarburation complète (c'est-à-dire la profondeur de ferrite pure) sont plus précises et plus reproductibles que les estimations de la profondeur de décarburation partielle ou de la profondeur totale de décarburation.

6.2.3 Pour toute mesure, des valeurs légèrement différentes peuvent être obtenues pour des échantillons prélevés dans différentes zones du produit, même si ces zones sont situées les unes à côté des autres.

6.2.4 La précision des estimations de la profondeur totale ou effective de décarburation à un emplacement donné par la méthode de mesure de la microdureté est généralement inférieure à 0,025 mm. Cependant, du fait que les mesures sont effectuées sur un ou quelques sites, les résultats de ces mesures peuvent ne pas être typiques pour l'ensemble de l'échantillon.

6.2.5 Lors de l'utilisation d'une analyse chimique de copeaux issus d'un tournage ou d'un fraisage interrompu, les résultats sont représentatifs de l'ensemble de l'échantillon puisque les copeaux sont prélevés sur une surface importante. La précision est réduite si les couches de copeaux de tournage n'étaient pas concentriques au diamètre de la barre ou si les couches de copeaux de fraisage n'étaient pas parallèles à la surface.

6.2.6 Lors de l'utilisation d'une analyse spectrométrique discontinue, la teneur en carbone est déterminée à chaque fois dans une zone d'environ 5 mm de diamètre et d'environ 1 mm de profondeur. Cela fournit une précision suffisante, mais pas aussi élevée que lors de l'utilisation de la méthode de tournage ou de fraisage interrompu.

Annexe OUI (référence). Comparaison de la structure de cette norme avec la structure de la norme régionale qui y est appliquée

Annexe OUI
(référence)



Tableau D.A. .1

Structure de cette norme
Structure des normes régionales
1 domaine d'utilisation
1 domaine d'utilisation
4 Résumé des méthodes
2 Termes et définitions
3 Terminologie
3 Échantillonnage et préparation des échantillons 5 Signification et utilisation
6 Échantillonnage
4 Méthodologie
7 Méthodologie
5 Rapport d'essai
8 Rapport d'essai
6 Exactitude et justesse
9 Exactitude et justesse
Annexe D. A. Comparaison de la structure de cette norme avec la structure de la norme régionale qui y est appliquée
Bibliographie
2 Références normatives

Bibliographie

[une] ASTME 340-01 Méthodes de macrogravure des métaux et alliages
(ASTM E 340-01) Méthode d'essai pour la macrogravure des métaux et des alliages
[2] ASTME 3-01 Procédé de préparation d'échantillons métallographiques
(ASTM E 3-01) Guide de préparation des éprouvettes métallographiques
[3] ASTM E 407-01 Méthodes de microgravure des métaux et alliages
(ASTM E 407-01) Pratique pour la microgravure des métaux et alliages
[quatre] ASTME 1951-01 Lignes directrices pour l'étalonnage des réticules et des grossissements au microscope optique
(ASTM E 1951-01) Guide pour l'étalonnage des réticules et des grossissements au microscope optique
[5] ASTM E 384-01 Méthode de mesure de la microdureté des matériaux
(ASTM E 384-01) Méthode d'essai pour la dureté des matériaux par microindentation
[6] ASTME 350-05 Méthodes d'analyse chimique pour l'acier au carbone, l'acier faiblement allié, l'acier électrique au silicium, la fonte et le fer forgé
(ASTM E 350-05) Méthodes d'essai pour l'analyse chimique de l'acier au carbone, de l'acier faiblement allié, du lingot de fer et du fer forgé
[sept] ASTM 415-06 Méthodes d'analyse par spectrométrie sous vide d'émission atomique d'acier au carbone et faiblement allié
(ASTM E 415-06) Méthode d'essai pour l'analyse par spectrométrie sous vide à émission optique de l'acier faiblement allié



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UDC 669.14:620.2:006.354 OKS 77080 V09 OKSTU 0709

Mots clés : acier, teneur en carbone, décarburation, ferrite, microdureté
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