ISO 7539-10:2013
(Main)Corrosion of metals and alloys — Stress corrosion testing — Part 10: Reverse U-bend method
Corrosion of metals and alloys — Stress corrosion testing — Part 10: Reverse U-bend method
ISO 7539-10:2013 covers procedures for designing, preparing and using reversed U-bend (RUB) test specimens for investigating the susceptibility of the metal to stress corrosion cracking. The term "metal" as used in this standard includes alloys.
Corrosion des métaux et alliages — Essais de corrosion sous contrainte — Partie 10: Méthode d'essai par cintrage en U inversé
L'ISO 7539-10:2013 décrit les procédures de conception, de préparation et d'utilisation d'éprouvettes d'essai pliées en U inversé (RUB) (aussi dénommées «selle de cheval») permettant d'étudier la sensibilité du métal à la corrosion fissurante sous contrainte. Pour les besoins de la présente norme, le terme «métal» inclut également les alliages.
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INTERNATIONAL ISO
STANDARD 7539-10
First edition
2013-03-01
Corrosion of metals and alloys —
Stress corrosion testing —
Part 10:
Reverse U-bend method
Corrosion des métaux et alliages — Essais de corrosion sous
contrainte —
Partie 10: Méthode par pliage en U inverse
Reference number
ISO 7539-10:2013(E)
©
ISO 2013
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ISO 7539-10:2013(E)
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Published in Switzerland
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ISO 7539-10:2013(E)
Contents Page
Foreword .iv
1 Scope . 1
2 Normative reference . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Principle . 1
5 Specimens . 2
5.1 General . 2
5.2 Tubing and piping . 2
5.3 Other products . 3
6 Experimental procedure . 3
7 Post-exposure evaluation . 3
8 Test report . 4
Annex A (informative) Preparation of non-pre-strained half tube RUB specimen .5
Annex B (informative) RUB specimens with a gauge section . 7
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ISO 7539-10:2013(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. 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. 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.
The committee responsible for this document is ISO/TC 156, Corrosion of metals and alloys.
ISO 7539 consists of the following parts, under the general title Corrosion of metals and alloys — Stress
corrosion testing:
— Part 1: General guidance on testing procedures
— Part 2: Preparation and use of bent-beam specimens
— Part 3: Preparation and use of U-bend specimens
— Part 4: Method for the preparation and use of uniaxially loaded tension specimens
— Part 5: Preparation and use of C-ring specimens
— Part 6: Preparation and use of pre-cracked specimens for tests under constant load or constant
displacement
— Part 7: Method for slow strain rate testing
— Part 8: Preparation and use of specimens to evaluate weldments
— Part 9: Preparation and use of pre-cracked specimens for tests under rising load or rising displacement
— Part 10: Reverse U-bend test method
— Part 11: Guidelines for testing the resistance of metals and alloys to hydrogen embrittlement and
hydrogen-assisted cracking
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 7539-10:2013(E)
Corrosion of metals and alloys — Stress corrosion testing —
Part 10:
Reverse U-bend method
WARNING — — This International Standard may involve hazardous materials, operations,
and equipment. It is the responsibility of whoever uses this standard to consult and establish
appropriate safety and health practices and determine the applicability of regulatory limitations
prior to use.
1 Scope
This part of ISO 7539 covers procedures for designing, preparing and using reversed U-bend (RUB)
test specimens for investigating the susceptibility of the metal to stress corrosion cracking. The term
“metal” as used in this standard includes alloys.
2 Normative reference
The following documents, in whole or in part, are normatively referenced in this document and are
indispensable for its application. For dated references, only the edition cited applies. For undated
references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies. Members
of IEC and ISO maintain registers of currently valid International Standards.
ISO 7539-1, Corrosion of metals and alloys — Stress corrosion testing — Part 1: General guidance on
testing procedures
ISO 8407, Corrosion of metals and alloys — Removal of corrosion products from corrosion test specimens
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 7539-1 apply.
4 Principle
The RUB test is a particularly severe test for assessing susceptibility to stress corrosion cracking. The test
is intended primarily for application to metals with high corrosion resistance, such as Ni-based alloys,
with the advantage compared to methods such as the conventional U-bend test of having significantly
less stress relaxation. It is used primarily as a screening test for tubing, piping, plate, bar and other
products including welded materials. It may also be used as an acceptance test for performance in
service subject to agreement between the parties.
The principle of the test is to introduce very severe stresses in a high corrosion resistance metal, with
minimum relaxation, in order to enhance the likelihood of inducing stress corrosion cracking.
The test consists of exposing to the corroding medium a piece of metal of semicircular section bent back
on itself (i.e. reversed bent) into a U-shape and held in a manner which ensures that there are initial
tensile stresses in excess of the yield strength over a large proportion of the inner surface. The test is
accelerated by the presence of complex bi-axial stresses that may or may not exist in service. In the act of
forming specimens, varying amounts of cold work may be introduced and this deformation may influence
the stress corrosion cracking tendency as compared to that of the material in the original condition.
The test is normally performed in the laboratory by exposing the specimens to simulated service conditions.
© ISO 2013 – All rights reserved 1
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ISO 7539-10:2013(E)
A further objective of the test is to compare and evaluate the influence of different material parameters.
The principal advantages of the test are its simplicity and its ability to provide rapid screening: if
conventional U-bend or C-ring specimens are used for screening tests in high temperature solution as
573 K or higher, marked stress relaxation occurs and a long testing time is needed for the evaluation.
However, the stress relaxation in RUB specimens is smaller than that in conventional U-bend and C-ring
specimens, due to the bi-axial stresses in RUB specimens. Therefore, screening tests can be done within
a relatively short time through the use of RUB specimens.
A disadvantage is that the stress state is complicated and is difficult to quantify with accuracy. If an
accurate stress state is desired an alternative method should be used.
Wide variations in test results may be obtained for a given metal and environment even when testing
nominally identical specimens and the replication of tests is frequently necessary.
If specimens are prepared from tubing of different dimensions or are subjected to different stressing
procedures test results may be even more variable.
5 Specimens
5.1 General
RUB specimens are prepared from pieces of production tubing, piping, and other hollow cylindrical
products cut into half longitudinally or from plate, bar or other products formed into a semicircular
shape along the axial direction. In this case, forming of the specimen should be followed by a heat
treatment to relieve residual stresses before undertaking the reversed U-bending process.
5.2 Tubing and piping
A variety of tube dimensions and specimen sizes can be employed. The tube is cut to selected specimen
lengths and then sectioned axially to produce specimens with a semi-circular section.
The tubing shall retain its original surface finish.
During bending, deformation of the tube half may be constrained by the forming jig to force it to maintain
its semicircular cross-section or its sides
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 7539-10
Première édition
2013-03-01
Corrosion des métaux et alliages —
Essais de corrosion sous contrainte —
Partie 10:
Méthode d’essai par cintrage en U
inversé
Corrosion of metals and alloys — Stress corrosion testing —
Part 10: Reverse U-bend method
Numéro de référence
ISO 7539-10:2013(F)
©
ISO 2013
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ISO 7539-10:2013(F)
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
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Droits de reproduction réservés. Sauf indication contraire, 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, l’affichage sur
l’internet ou sur un Intranet, sans autorisation écrite préalable. Les demandes d’autorisation peuvent être adressées à l’ISO à
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Version française parue en 2014
Publié en Suisse
ii © ISO 2013 – Tous droits réservés
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ISO 7539-10:2013(F)
Sommaire Page
Avant-propos .iv
1 Domaine d’application . 1
2 Référence normative . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Principe . 1
5 Éprouvettes . 2
5.1 Généralités . 2
5.2 Tubes et conduits . 2
5.3 Autres produits . 3
6 Mode opératoire expérimental . 3
7 Évaluation après exposition . 4
8 Rapport d’essai . 5
Annexe A (informative) Préparation d’une éprouvette RUB en demi-tube non prédéformée .6
Annexe B (informative) Éprouvettes RUB à section calibrée. 8
© ISO 2013 – Tous droits réservés iii
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ISO 7539-10:2013(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 appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant les
références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de l’élaboration
du document sont indiqués dans l’Introduction et/ou dans la liste des déclarations de brevets reçues par
l’ISO (voir www.iso.org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la 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’OMC concernant
les obstacles techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: Avant-propos — Informations
supplémentaires.
Le comité chargé de l’élaboration du présent document est l’ISO/TC 156, Corrosion des métaux et alliages.
L’ISO 7539 comprend les parties suivantes, présentées sous le titre général Corrosion des métaux et
alliages — Essais de corrosion sous contrainte:
— Partie 1: Lignes directrices générales relatives aux méthodes d’essai
— Partie 2: Préparation et utilisation des éprouvettes pour essais en flexion
— Partie 3: Préparation et utilisation des éprouvettes cintrées en U
— Partie 4: Préparation et utilisation des éprouvettes pour essais en traction uniaxiale
— Partie 5: Préparation et utilisation des éprouvettes en forme d’anneau en C
— Partie 6: Préparation et utilisation des éprouvettes préfissurées pour essais sous charge constante ou
sous déplacement constant
— Partie 7: Méthode d’essai à faible vitesse de déformation
— Partie 8: Préparation et utilisation des éprouvettes pour évaluer les assemblages soudés
— Partie 9: Préparation et utilisation des éprouvettes préfissurées pour essais sous charge croissante ou
sous déplacement croissant
— Partie 10: Méthode d’essai par cintrage en U inversé
— Partie 11: Lignes directrices pour les essais de résistance des métaux et alliages à la fragilisation par
l’hydrogène et la fissuration assistée sous hydrogène
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NORME INTERNATIONALE ISO 7539-10:2013(F)
Corrosion des métaux et alliages — Essais de corrosion
sous contrainte —
Partie 10:
Méthode d’essai par cintrage en U inversé
AVERTISSEMENT — La présente Norme internationale peut impliquer l’utilisation de matériaux
et d’appareils dangereux et l’exécution d’opérations dangereuses. Il incombe à quiconque qui
utilise de la présente norme de consulter et d’établir des bonnes pratiques d’hygiène et de
sécurité et de déterminer avant sa mise en œuvre dans quelle mesure s’appliquent les limites
réglementaires.
1 Domaine d’application
La présente partie de l’ISO 7539 décrit les procédures de conception, de préparation et d’utilisation
d’éprouvettes d’essai pliées en U inversé (RUB) (aussi dénommées «selle de cheval») permettant d’étudier
la sensibilité du métal à la corrosion fissurante sous contrainte. Pour les besoins de la présente norme, le
terme «métal» inclut également les alliages.
2 Référence normative
Les documents ci-après, dans leur intégralité ou non, sont des références normatives indispensables à
l’application du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique. Pour les
références non datées, la dernière édition du document de référence s’applique (y compris les éventuels
amendements).
ISO 7539-1, Corrosion des métaux et alliages — Essais de corrosion sous contrainte — Partie 1: Lignes
directrices générales relatives aux méthodes d’essai.
ISO 8407, Corrosion des métaux et alliages — Élimination des produits de corrosion sur les éprouvettes
d’essai de corrosion.
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions données dans l’ISO 7539-1 s’appliquent.
4 Principe
L’essai sur RUB est un essai particulièrement sévère destiné à évaluer la sensibilité à la corrosion
fissurante sous contrainte. L’essai est principalement destiné à être appliqué sur les métaux de forte
résistance à la corrosion, comme les alliages à base de nickel, avec comme avantage par rapport à
d’autres méthodes comme l’essai conventionnel par pliage en U de présenter une relaxation de contrainte
considérablement moindre. Il est utilisé principalement comme essai de sélection de tubes, conduites,
plaques, barres et autres produits incluant des matériaux soudés. Il peut également être utilisé comme
essai d’acceptation pour les performances en service sous condition d’un accord entre les parties.
Le principe de l’essai consiste à appliquer des contraintes très sévères dans un métal à forte résistance
à la corrosion, avec un minimum de relaxation, afin d’augmenter la probabilité d’induire une corrosion
fissurante sous contrainte.
© ISO 2013 – Tous droits réservés 1
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ISO 7539-10:2013(F)
L’essai consiste à exposer au fluide corrosif une pièce métallique de section semi-circulaire repliée sur
elle-même (c’est-à-dire cintrée à l’envers) sous forme de U et maintenue de manière à assurer la présence
de contraintes de tension initiales dépassant la limite d’élasticité sur une grande proportion de la surface
intérieure. L’essai est accéléré par la présence de contraintes biaxiales complexes qui peuvent exister ou
pas en service. La réalisation des éprouvettes peut y introduire des degrés d’écrouissage différents et la
déformation peut jouer sur la propension à la corrosion fissurante sous contrainte par rapport à celle du
matériau dans son état d’origine.
L’essai est normalement conduit en laboratoire, en exposant les éprouvettes aux conditions de service
simulées.
Un autre objectif de l’essai est de comparer et d’évaluer l’influence de différents paramètres de matériaux.
Les principaux avantages de l’essai sont sa simplicité et sa faculté à fournir un dégrossissage rapide:
si des éprouvettes conventionnelles cintrées en U ou en forme d’anneau en C sont utilisées pour les
essais de dégrossissage dans une solution de température élevée de 573 K ou plus, une relaxation de
contrainte marquée a lieu, et une longue durée d’essai est nécessaire pour l’évaluation. Cependant, la
relaxation de contrainte dans les éprouvettes cintrées en U inversé est inférieure à celle des éprouvettes
conventionnelles cintrées en U et en forme d’anneau en C en raison des contraintes bi-axiales dans les
éprouvettes cintrées en U inversé. Par conséquent, les essais de dégrossissage peuvent être réalisés sur
une durée relativement courte en utilisant des éprouvettes cintrées en U inversé.
Un inconvénient est que l’état de contrainte est compliqué et qu’il est difficile à quantifier avec exactitude.
Si un état de contrainte précis est souhaité, il convient d’utiliser une autre méthode.
De grandes variations peuvent être enregistrées dans les résultats d’essai pour un métal et un
environnement donnés, même lorsque les éprouvettes sont totalement identiques, et la répétition des
essais est fréquemment nécessaire.
Si les éprouvettes sont préparées à partir de tubes de différentes dimensions ou si elles sont soumises à
des modes opératoires de contrainte différents, les résultats d’essai peuvent varier encore plus.
5 Éprouvettes
5.1 Généralités
Les éprouvettes RUB sont préparées à partir de portions de tubes, conduites et autres produits
cylindriques creux de production, découpées longitudinalement en moitiés, ou à partir de plaques,
barres ou autres produits de forme semi-circulaire dans le sens axial. Dans ce cas, il convient de faire
suivre l’usinage des éprouvettes d’un traitement thermique afin de soulager les contraintes résiduelles
avant d’entreprendre le processus de cintrage en U inversé.
5.2 Tubes et conduits
Il est possible d’utiliser des tubes de dimensions variables et des tailles d’éprouvettes variées. Le tube
est coupé aux longueurs sélectionnées pour les éprouvettes, puis sectionné dans le sens axial afin de
produire des éprouvettes de section semi-circulaire.
Le tube doit conserver sa finition de surface d’origine.
Pendant le cintrage, le demi-tube peut être forcé par l’appareillage de mise en forme de maintenir sa
section transversale semi-circulaire, ou ses côtés peuvent être libres de se déformer, auquel cas ils
tendent à s’aplatir au niveau de l’apex. Les deux méthodes peuvent être utilisées. Le dernie
...
Questions, Comments and Discussion
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