この規格 プレビューページの目次
※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。
序文
ISO (国際標準化機構) は、各国の標準化団体 (ISO メンバー団体) の世界的な連合です。国際規格の作成作業は、通常、ISO 技術委員会を通じて行われます。技術委員会が設立された主題に関心のある各会員団体は、その委員会に代表される権利を有します。 ISOと連携して、政府および非政府の国際機関もこの作業に参加しています。 ISO は、電気技術の標準化に関するすべての問題について、国際電気標準会議 (IEC) と緊密に協力しています。
この文書の開発に使用された手順と、今後の維持のために意図された手順は、ISO/IEC 指令で説明されています。 1. 特に、さまざまなタイプの ISO 文書に必要なさまざまな承認基準に注意する必要があります。この文書は、ISO/IEC 指令の編集規則に従って作成されました。 2 ( www.iso.org/directives を参照)
このドキュメントの要素の一部が特許権の対象となる可能性があることに注意してください。 ISO は、そのような特許権の一部または全部を特定する責任を負わないものとします。ドキュメントの開発中に特定された特許権の詳細は、序文および/または受信した特許宣言の ISO リストに記載されます ( www.iso.org/patents を参照)
このドキュメントで使用されている商号は、ユーザーの便宜のために提供された情報であり、保証を構成するものではありません。
規格の自主的な性質の説明、適合性評価に関連する ISO 固有の用語と表現の意味、および技術的貿易障壁 (TBT) における世界貿易機関 (WTO) の原則への ISO の準拠に関する情報については、以下を参照してください。 www.iso.org/iso/foreword.html .
この文書は、技術委員会 ISO/TC 156, 金属および合金の腐食によって作成されました。
序章
アディティブ マニュファクチャリング (AM) は、大規模な機械加工を必要とせず、コスト、時間、無駄の削減を期待して、多くの場合複雑な形状の最終製品を迅速かつ非局所的に生成する方法を提供します。金属の場合、AM 製品は非融合ベースまたは融合ベースの技術を使用して構築できますが、前者はあまり一般的ではありません。より確立された融合ベースの積層造形法は、必要なサイズ、速度、複雑さに応じて、粉末床融合、粉末フィード融合、またはワイヤフィード融合です。粉末床融合は、複雑な形状の比較的小さな製品に使用される傾向があり、粉末床上に粉末を広げ、プログラムされたレーザービーム (アルゴンや窒素などの不活性ガス下) または電子ビームを使用して粉末を必要な形状に溶融する必要があります。 (真空下)次の粉末層が粉末床全体に均一に広がり、このプロセスが繰り返されて完全な部品が形成されます。粉末供給指向性エネルギー堆積では、粉末は、不活性ガス下でビルド表面上にノズルを通して供給されます。ビームは、粉末が供給される溶融プールを作成し、プロセスが層ごとに繰り返されて、目的の形状が作成されます。ワイヤ供給システムでは、原料はワイヤですが、エネルギー源は、必要に応じて不活性ガスまたは真空下の電子ビーム、レーザービーム、またはプラズマアークにすることができます。最初に、材料の単一のビーズが堆積され、これは後続のパスで構築されます。大量のビルドが必要な場合は、ワイヤ フィード システムが使用されます。
不均一で段階的な微細構造、微細構造の粒子/デンドライト サイズ分布、相分布、強力な結晶組織、元素偏析、残留応力、表面特性、収縮亀裂、気孔、異方性機械など、これらの製品を展開する際に起こりうる課題を認識することが重要です。プロパティ。これらの要因のいくつかは、腐食および環境に起因する耐亀裂性 (参考文献 [1] を参照) およびその測定方法に影響を与えます。加工後の熱処理は、材料を均質化するために一般的に適用され、場合によっては影響を軽減できます。また、記載されている要因が特性に与える影響の程度は、採用した特定の AM プロセスとプロセス パラメータ、および製造業者の専門知識と経験に大きく依存します。技術がさらに成熟するにつれて、最終製品の品質の違いは小さくなると予想されます。
1 スコープ
この文書は、試験と試験片を設計し、試験を実施して、付加的に製造された金属および合金の局部腐食および水溶液中の環境助長割れに対する感受性を評価するための要件を確立します。
2 規範的な参考文献
以下のドキュメントは、その内容の一部またはすべてがこのドキュメントの要件を構成するように、本文で参照されています。日付のある参考文献については、引用された版のみが適用されます。日付のない参照については、参照文書の最新版 (修正を含む) が適用されます。
- ISO 6892-1, 金属材料 — 引張試験 — 1：室温での試験方法
- ISO 6892-2, 金属材料 — 引張試験 — 2: 高温での試験方法
- ISO 7539-1, 金属および合金の腐食 — 応力腐食試験 — 1: テスト手順に関する一般的なガイダンス
- ISO 7539-6, 金属および合金の腐食 — 応力腐食試験 — 6: 一定荷重または一定変位下での試験のための予備亀裂試験片の準備と使用
- ISO 8044, 金属および合金の腐食 — 語彙
- ISO 15158, 金属および合金の腐食 - 塩化ナトリウム溶液中の電位差制御によるステンレス鋼の孔食電位の測定方法
- ISO/ASTM 52900, アディティブ マニュファクチャリング — 一般原則 — 基礎と語彙
- ISO/ASTM 52921, 積層造形の標準用語 - 座標系と試験方法
3 用語と定義
このドキュメントの目的のために、ISO 7539-1, ISO 7539-6, ISO 8044, ISO/ASTM 52900 および以下に記載されている用語と定義が適用されます。
ISO および IEC は、次のアドレスで標準化に使用する用語データベースを維持しています。
3.1
積層造形
am
材料を結合して 3D モデル データからパーツを作成するプロセス。通常は層を重ねて製造します。減法製造や造形製造の方法論とは対照的です。
3.2
最終製品
公称仕様に従って、すべての製造工程を経た後の製品
3.3
クーポン
製品/コンポーネントと同じ公称仕様に従って製造された部品で、製品/コンポーネントと同じ特性と特性を持ち、直接または機械加工後に試験の基礎として使用され、適切な試験規格
参考文献
| [1] | Sander G, Tan J, Balan P, Gharbi O, Feenstar DR, Singer L, Thomas S, Kelly RG, Scully JR, Birbilis N, Corrosion of Additively Manufactured Alloys: A review, Corrosion J, 74 (2018) 1318-135 |
| [2] | ISO 4499-4, 硬質金属 — 微細構造の金属組織測定 — 4: 空隙率、炭素欠陥、およびイータ相含有量の特徴付け |
| [3] | Slowinski JA, Garboczi EJ, Hebenstreit KM, 金属付加製造プロセス制御のための空隙率の測定と分析、J. Res. Natl. Stand. Technol., 119 (2014) 494-528. |
| [4] | EN 15305, 非破壊検査 – X 線回折による残留応力分析の試験方法 |
| [5] | ISO 12732, 金属および合金の腐食 — 二重ループ法を使用した電気化学的ポテンシオキネティック再活性化測定 (Cihal の方法に基づく) |
| [6] | ISO 3651-1, ステンレス鋼の粒界腐食に対する耐性の測定 — 1: オーステナイト系およびフェライト-オーステナイト系 (二相) ステンレス鋼 — 質量損失の測定による硝酸媒体中での腐食試験 (ヒューイ試験) |
| [7] | ISO 17864, 金属および合金の腐食 - 定電位制御下での臨界孔食温度の決定 |
| [8] | Hinds G Wickstrom L Abda J Turnbull A Smith V Woollam R 高温高圧で攻撃的な環境で孔食感受性を決定するための新しい方法 Corro科学、85 (2014) 33-4 |
| [9] | ISO 18089, 金属および合金の腐食 — 定電位制御下のステンレス鋼の臨界隙間温度 (CCT) の測定 |
| [10] | ISO 16540, 金属および合金の腐食 - 4 点曲げ法を使用して金属の応力腐食割れに対する耐性を決定する方法論 |
| [11] | ISO 7539-4, 金属および合金の腐食 — 応力腐食試験 — 4: 一軸負荷引張試験片の準備と使用 |
| [12] | ISO 11782-1, 金属および合金の腐食 — 腐食疲労試験 — 1: 故障試験までのサイクル |
| [13] | ISO 21153, 金属および合金の腐食 - 環境補助による小さな亀裂成長速度の測定 |
| [14] | ISO 11782-2, 金属および合金の腐食 — 腐食疲労試験 — 2: プレクラック試験片を用いたクラック進展試験 |
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, 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, 2 (see www.iso.org/directives ).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents ).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see www.iso.org/iso/foreword.html .
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 156, Corrosion of metals and alloys.
Introduction
Additive manufacturing (AM) offers a route to rapid and delocalized end product generation, often with complex shapes, without the need for extensive machining, with the expectation of reducing cost, time and waste. For metals, AM products can be built using non-fusion based or fusion based technologies, the former being less common. The more established fusion based additive manufacturing methods are powder bed fusion, powder-feed fusion or wire-feed fusion depending on required size, speed and complexity. Powder-bed fusion tends to be used for relatively small products of complex shape and involves spreading the powder over the powder bed and melting the powder to the shape required using a programmed laser beam (under inert gas such as argon or nitrogen) or electron beam (under vacuum). The next powder layer is spread uniformly across the powder bed and the process is repeated to build up the full part. In powder-feed directed energy deposition, the powder is fed through a nozzle onto the build surface under an inert gas. The beam creates a meltpool into which powder is fed and the process is repeated layer by layer to create the desired shape. In wire-feed systems, the feedstock is wire but the energy source can be electron beam, laser beam or plasma arc under inert gas or vacuum as appropriate. Initially, a single bead of material is deposited and this is built upon in subsequent passes. Wire-feed systems are used when large build volumes are desirable.
It is important to recognize the possible challenges in deploying these products, including the inhomogeneous and graded microstructure, microstructural grain/dendrite size distribution, phase distribution, strong crystallographic texture, elemental segregation, residual stress, surface properties, shrinkage fissures, pores and anisotropic mechanical properties. Some of these factors impinge on corrosion and environmentally assisted cracking resistance (see Reference [1]) and how it is measured. Post-processing thermal treatments are commonly applied to homogenize the material and these can reduce the impact in some cases. Also, the degree to which the factors listed affect properties is highly dependent on the specific AM process and process parameters adopted, and the manufacturer’s expertise and experience. The difference in the quality of the end product is expected to diminish as the technology further matures.
1 Scope
This document establishes requirements for designing tests and test specimens and conducting tests to assess susceptibility of additively manufactured metals and alloys to localized corrosion and environmentally assisted cracking in aqueous solutions.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
- ISO 6892-1, Metallic materials — Tensile testing — 1: Method of test at room temperature
- ISO 6892-2, Metallic materials — Tensile testing — 2: Method of test at elevated temperature
- ISO 7539-1, Corrosion of metals and alloys — Stress corrosion testing — 1: General guidance on testing procedures
- ISO 7539-6, Corrosion of metals and alloys — Stress corrosion testing — 6: Preparation and use of precracked specimens for tests under constant load or constant displacement
- ISO 8044, Corrosion of metals and alloys — Vocabulary
- ISO 15158, Corrosion of metals and alloys — Method of measuring the pitting potential for stainless steels by potentiodynamic control in sodium chloride solution
- ISO/ASTM 52900, Additive manufacturing — General principles — Fundamentals and vocabulary
- ISO/ASTM 52921, Standard terminology for additive manufacturing — Coordinate systems and test methodologies
3 Terms and definitions
For the purposes of this document the terms and definitions given in ISO 7539-1, ISO 7539-6, ISO 8044, ISO/ASTM 52900 and the following apply.
ISO and IEC maintain terminology databases for use in standardization at the following addresses:
3.1
additive manufacturing
am
process of joining materials to make parts from 3D model data, usually layer upon layer, as opposed to subtractive manufacturing and formative manufacturing methodologies
3.2
end product
product after being subject to all manufacturing steps, according to the nominal specification
3.3
coupon
part produced according to the same nominal specification as the product/component, intended to have the same characteristics and properties of the product/component, and to be used as the basis for testing either directly or after machining to the desired specimen configuration as specified in the appropriate test standard
Bibliography
| [1] | Sander G., Tan J., Balan P., Gharbi O., Feenstar D.R., Singer L., Thomas S., Kelly R.G., Scully J.R., Birbilis N., Corrosion of additively manufactured alloys: A review, Corrosion J, 74 (2018) 1318-1350. |
| [2] | ISO 4499-4, Hardmetals — Metallographic determination of microstructure — 4: Characterisation of porosity, carbon defects and eta-phase content |
| [3] | Slowinski J. A., Garboczi E.J., Hebenstreit K.M., Porosity measurement and analysis for metal additively manufacturing process control, J. Res. Natl. Stand. Technol., 119 (2014) 494-528. |
| [4] | EN 15305, Non-destructive testing – Test method for residual stress analysis by X-Ray diffraction |
| [5] | ISO 12732, Corrosion of metals and alloys — Electrochemical potentiokinetic reactivation measurement using the double loop method (based on Cihal's method) |
| [6] | ISO 3651-1, Determination of resistance to intergranular corrosion of stainless steels — 1: Austenitic and ferritic-austenitic (duplex) stainless steels — Corrosion test in nitric acid medium by measurement of loss in mass (Huey test) |
| [7] | ISO 17864, Corrosion of metals and alloys — Determination of the critical pitting temperature under potientiostatic control |
| [8] | Hinds G., Wickstrom L, Abda J., Turnbull A., Smith V., Woollam R., Novel method for determination of pitting susceptibility in aggressive environments at elevated temperature and pressure, Corros. Sci., 85 (2014) 33-41. |
| [9] | ISO 18089, Corrosion of metals and alloys — Determination of the critical crevice temperature (CCT) for stainless steels under potentiostatic control |
| [10] | ISO 16540, Corrosion of metals and alloys — Methodology for determining the resistance of metals to stress corrosion cracking using the four-point bend method |
| [11] | ISO 7539-4, Corrosion of metals and alloys — Stress corrosion testing — 4: Preparation and use of uniaxially loaded tension specimens |
| [12] | ISO 11782-1, Corrosion of metals and alloys — Corrosion fatigue testing — 1: Cycles to failure testing |
| [13] | ISO 21153, Corrosion of metals and alloys — Measurement of environmentally assisted small crack growth rate |
| [14] | ISO 11782-2, Corrosion of metals and alloys — Corrosion fatigue testing — 2: Crack propagation testing using precracked specimens |