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。
3 用語と定義
このドキュメントでは、次の用語と定義が適用されます。
ISO と 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
硬度
塑性変形に対する金属の抵抗力。通常、固体物体によるへこみまたは貫通による (表面またはコア内での)
3.2
加工硬化
金属が周囲温度で塑性変形したときの機械的強度と 硬度（3.1） の増加（圧延、引き抜き、引き伸ばし、沈み込み、圧造、押し出しなどによる）も延性の低下をもたらす
3.3
熱処理
固体金属または合金製品のプロセス サイクル (制御された加熱、浸漬、および冷却)材料構造の制御された均一な変換を得るため、および/または所望の物理的または機械的特性を達成するため
注記 1:焼入れ焼き戻し、アニーリング、表面硬化、および応力除去は、ファスナーの熱処理の例です。
3.4
焼き入れ焼き戻し
QT
熱処理 (3.3) オーステナイトが多かれ少なかれ完全にマルテンサイト (および場合によってはベイナイト) に変換し、その後、制御された期間にわたって特定の温度に再加熱し、その後冷却するような条件下での、オーステナイト化および急速冷却を含む急冷硬化プロセス。 、必要なレベルの物理的または機械的特性を達成するために
3.5
ケース硬化
締結鋼の表面の 硬度（3.1） の増加を誘発する焼入れに続く浸炭又は浸炭窒化からなる熱化学処理プロセス。
注記1：このプロセスは、タッピングねじ、ねじ形成ねじ、セルフドリリングねじなどに使用されます。
3.6
応力緩和
熱処理 (3.3) 加工 硬化 (3.2) によって引き起こされる残留応力を低減する目的で、留め具を所定の制御された温度に加熱した後、ゆっくりと冷却するプロセス。
3.7
ベーキング
内部水素脆化（3.15） のリスクを最小限に抑えるために，所定の温度で指定された時間，ファスナーを加熱するプロセス。
[出典: ISO 1891-2:2014, 3.4.11, 修正 — 「時間」が「期間」に置き換えられた]
3.8
割れ目
完全な分離を伴わない 骨折の始まり（3.10）
[出典: ASTM F2078-15, 修正 — 「行」が「開始」に置き換えられた]
3.9
失敗
特定の機能を実行する留め具の能力の喪失。場合によっては完全な 破壊（3.10） につながる可能性があります。
3.10
骨折
締結具の塑性変形が抵抗限界を超えて局部的に増加し、試験中または使用中に締結具が 2 つ以上の部分に分離したときに発生する破断。
3.11
破壊形態
破断面の構造と様相
3.12
延性
破壊前に大量の塑性変形 (3.10) を示し、その結果、典型的に鈍いまたはつや消しである繊維状の延性ディンプル形態を示す非平坦な破断面を示す
3.13
もろい
破砕前に塑性変形をほとんどまたはまったく示さず（3.10） 、結果として得られる平らな破断面は、通常光沢のある脆い形態を示します。
注記 1:劈開面に沿った脆性破壊は粒内破壊として知られています。
注記 2:旧オーステナイト粒界での分離による脆性破壊は、粒界破壊として知られています。
3.14
水素放出
he
一定時間後に 脆性 (3.13) 破壊 (3.10) に至る可能性のある負荷誘起応力および/または残留引張応力と組み合わされた原子状水素によって引き起こされる金属または合金の延性の永久的な損失[1]
注記 1:高強度鋼ファスナーの水素脆化を説明する文脈では、「水素」という用語は原子水素を指し、分子 H 2ガスを指しません。
[出典: ISO 1891-2:2014, 3.4.9, 修正 — エントリに注 1 が追加されました。]
3.15
内部水素脆化
IHE
製造プロセスからの残留水素によって引き起こされる脆化。その結果、負荷によって誘発される応力および/または残留引張応力下で、ファスナーの遅延脆性 破壊 (3.9) が発生します。
[出典: ISO 1891-2:2014, 3.4.10]
3.16
環境水素脆化
結婚
使用環境から原子状水素として吸収された水素によって引き起こされる脆化。その結果、引張応力（すなわち、負荷誘起応力および/または残留引張応力）下でファスナーの遅延脆性 破壊（3.9） が発生する。
[出典: ISO 1891-2:2014, 3.4.13]
3.17
水素脆化限界応力
水素脆化（3.14） が発生しない臨界応力。一定量の利用可能な水素に対する鋼の感受性の程度を表す。
3.18
応力腐食割れ
SCC
環境水素脆化（3.16） の範疇。使用中に腐食によって生成された水素と負荷によって誘発された引張り応力の複合作用の下で亀裂によって 破壊（3.9） が発生する。
[出典: ISO 1891-2:2014, 3.4.14]
3.19
水素拡散
水素の伝播および鋼の微細構造内の冶金学的特徴との相互作用 (マイクロクラック、転位、析出物、介在物、粒界など) ファスナー材料へのトラップの領域を構成する:非可逆トラップ(高い結合エネルギーと低い確率によって特徴付けられる)放出される水素の量) および可逆トラップ(結合エネルギーが低く、水素がより容易に放出されることを特徴とする)
3.20
水素噴出
濃度勾配により、または熱駆動力の結果として、周囲温度で自然に発生するファスナー材料からの水素の外側への移動 [例:ベーキング(3.7)]
参考文献
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さらに、次の参考文献が提案されています。
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| [60] | 構造の耐久性、水素による脆弱化の誘因となる腐食の可能性があります。原因、制御、および予防 — G. Cholvy — セミナー SF2M, 2012 年 3 月 |
| [61] | Caractérisation by traction lente de l'hydrogène, duphosphore et du carbone et de leur effet sur l'endommagement (1 ère partie) — A. Fleurentin, J. Favergeon — Traitements & Matériaux 410, 2011 年 5 月 |
| [62] | Les revêtements alcalins de Zn-Ni 12-15% (質量)、活性炭を保護するためのソリューション (étude électrochimique et characterisations) — MP. Gigandet, M. Wéry De Pétris, A. El Hajjami, JC. Catonné、L. Thiéry, F. Raulin — A3TS — Fragilization par l'hydrogène, 2010 年 11 月 23&24 日、パリ |
| [63] | afin de caractériser la solubilité et la diffusivité de l'hydrogene dans les alliages metalliques et leurs conséquences sur leurs fragiisations — S. Frappart, J. Creus, X. Feaugas — Congres A3TS, November 2010, Paris |
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3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
3.1
hardness
resistance of a metal to plastic deformation, usually by indentation or penetration by a solid object (at the surface or in the core)
3.2
work hardening
increase of mechanical strength and hardness (3.1) when a metal is plastically deformed at ambient temperature (by rolling, drawing, stretching, sinking, heading, extrusion, etc.) also resulting in a decrease of ductility
3.3
heat treatment
process cycle (controlled heating, soaking and cooling) of a solid metal or alloy product, to obtain a controlled and homogeneous transformation of the material structure and/or to achieve desired physical or mechanical properties
Note 1 to entry: Quenching and tempering, annealing, case-hardening and stress relief are examples of heat treatment for fasteners.
3.4
quenching and tempering
QT
heat treatment (3.3) process of quench hardening comprising austenitizing and fast cooling, under conditions such that the austenite transforms more or less completely into martensite (and possibly into bainite), followed by a reheat to a specific temperature for a controlled period, then cooling, in order to achieve the required level of physical or mechanical properties
3.5
case-hardening
thermochemical treatment process consisting of carburizing or carbonitriding followed by quenching which induces an increase of hardness (3.1) in the surface of the fastener steel
Note 1 to entry: This process is used for tapping screws, thread forming screws, self-drilling screws, etc.
3.6
stress relief
heat treatment (3.3) process by which fasteners are heated to a predetermined and controlled temperature followed by a slow cooling, for the purpose of reducing residual stresses induced by work hardening (3.2)
3.7
baking
process of heating fasteners for a specified duration at a given temperature in order to minimize the risk of internal hydrogen embrittlement (3.15)
[SOURCE: ISO 1891-2:2014, 3.4.11, modified —"time" was replaced with"duration"]
3.8
crack
beginning of fracture (3.10) without complete separation
[SOURCE: ASTM F2078-15, modified —"line" was replaced with"beginning"]
3.9
failure
loss of the ability of a fastener to perform a specified function, which in some cases can lead to complete fracture (3.10)
3.10
fracture
break occurring when the plastic deformation in a fastener increases locally above its resistance limit, resulting in the separation of the fastener into two or more pieces, during testing or in service
3.11
fracture morphology
structure and aspect of the fractured surface
3.12
ductile
exhibiting a large amount of plastic deformation before fracture (3.10) with a resulting non-flat fracture surface showing fibrous ductile dimple morphology that is typically dull or matte
3.13
brittle
exhibiting little or no plastic deformation before fracture (3.10) with a resulting flat fracture surface showing brittle morphology that is typically shiny
Note 1 to entry: Brittle fracture along cleavage planes is known as transgranular fracture.
Note 2 to entry: Brittle fracture by separation at prior austenite grain boundaries is known as intergranular fracture.
3.14
hydrogen embrittlement
he
permanent loss of ductility in a metal or alloy caused by atomic hydrogen in combination with load induced and/or residual tensile stress that can lead to brittle (3.13) fracture (3.10) after certain time[1]
Note 1 to entry: In the context of describing hydrogen embrittlement of high strength steel fasteners, the term “hydrogen” refers to atomic hydrogen and not molecular H2 gas.
[SOURCE: ISO 1891-2:2014, 3.4.9, modified — Note 1 to entry has been added.]
3.15
internal hydrogen embrittlement
IHE
embrittlement caused by residual hydrogen from manufacturing processes, resulting in delayed brittle failure (3.9) of fasteners under load induced and/or residual tensile stress
[SOURCE: ISO 1891-2:2014, 3.4.10]
3.16
environmental hydrogen embrittlement
EHE
embrittlement caused by hydrogen absorbed as atomic hydrogen from a service environment, resulting in delayed brittle failure (3.9) of fasteners under tensile stress (i.e. load induced and/or residual tensile stress)
[SOURCE: ISO 1891-2:2014, 3.4.13]
3.17
hydrogen embrittlement threshold stress
critical stress below which hydrogen embrittlement (3.14) does not occur, which represents the degree of susceptibility of a steel for a given quantity of available hydrogen
3.18
stress corrosion cracking
SCC
category of environmental hydrogen embrittlement (3.16) where failure (3.9) occurs during service by cracking under the combined action of corrosion generated hydrogen and load induced tensile stress
[SOURCE: ISO 1891-2:2014, 3.4.14]
3.19
hydrogen diffusion
propagation of hydrogen and interaction with metallurgical features within the steel microstructure (microcracks, dislocations, precipitates, inclusions, grain boundaries, etc.) which constitute areas of traps into the fastener material: non-reversible traps (characterized by high bonding energies and low probability of hydrogen being released) and reversible traps (characterized by low bonding energies and hydrogen being released more readily)
3.20
hydrogen effusion
outward migration of hydrogen from the fastener material, occurring naturally at ambient temperature due to concentration gradient or as the result of a thermal driving force [e.g. baking (3.7)]
Bibliography
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| [19] | ASTM F1941/F1941M-16, Standard Specification for Electrodeposited Coatings on Threaded Fasteners. 2016, ASTM International, West Conshohocken, PA, 2007, www.astm.org |
| [20] | ISO 898-1:2013, Mechanical properties of fasteners made of carbon steel and alloy steel — 1: Bolts, screws and studs with specified property classes — Coarse thread and fine pitch thread |
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| [40] | ISO 9587, Metallic and other inorganic coatings — Pretreatment of iron or steel to reduce the risk of hydrogen embrittlement |
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| [42] | Fleurentin A., Comment « limiter la sensibilité à la fragilisation par l’H » en production sans parler ou presque d’hydrogène. Traitement & matériaux 440, 2016 |
| [43] | ISO 15330, Fasteners — Preloading test for the detection of hydrogen embrittlement — Parallel bearing surface method |
| [44] | DIN 50969-2, Prevention of hydrogen-induced brittle fracture of high-strength steel building elements — 2: Test methods. 2013, Deutsches Institut fur Normung E.V. (DIN) |
| [45] | NASM 1312 — Fastener Test Methods —Part 5: Stress Durability. 2012, Aerospace Industries Association (AIA/NAS) |
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| [47] | ISO 7539-7, Corrosion of metals and alloys — Stress corrosion testing — 7: Method for slow strain rate testing |
| [48] | ASTM G129-00(2013), Standard Practice for Slow Strain Rate Testing to Evaluate the Susceptibility of Metallic Materials to Environmentally Assisted Cracking. 2013, ASTM International, West Conshohocken, PA, 2013, www.astm.org |
| [49] | ISO 2081, Metallic and other inorganic coatings — Electroplated coatings of zinc with supplementary treatments on iron or steel |
| [50] | ISO 9588, Metallic and other inorganic coatings — Post-coating treatments of iron or steel to reduce the risk of hydrogen embrittlement |
| [51] | ISO 7085, Mechanical and performance requirements of case hardened and tempered metric thread rolling screws |
| [52] | ISO 10684, Fasteners — Hot dip galvanized coatings |
| [53] | DIN 7500-1, Thread rolling screws for ISO metric thread — 1: Technical specifications for case hardened and tempered screws |
| [54] | ISO 1891-2:2014, Fasteners — Terminology — 2: Vocabulary and definitions for coatings |
The following references are proposed in addition:
| [55] | Vers une meilleure maîtrise du risque de fragilisation par l’hydrogène pour les éléments de fixation — A. Oudriss, H. Morillot, R. Millet, C. Berziou, S. Cohendoz, Ch. Rébéré, J-M. Sobrino, J. Creus, X. Feaugas, Journées de l'A3TS, février 2016, Paris |
| [56] | Consequence of the diffusive hydrogen contents on tensile properties of martensitic steel during the desorption at room temperature — A. Oudriss, A. Fleurentin, G. Courlit, E. Conforto, C. Berziou, C. Rébéré, S. Cohendoz, J. Creus, X. Feaugas — Materials Science & Engineering A, 2014 |
| [57] | Les aciers de construction sont-ils tous égaux face à la fragilisation par l’hydrogène ? — A. Fleurentin, J. Favergeon — Traitement & matériaux 423, septembre 2013 |
| [58] | Impact de la structure métallique sur le chargement et la désorption naturelle de l’hydrogène — A. Fleurentin, J. Creus, X. Feaugas — Traitement & matériaux 422, mai-juin 2013 |
| [59] | Grain size and grain-boundary effects on diffusion and trapping of hydrogen in pure nickel — A. Oudriss, J. Creus, J. Bouhattate, E. Conforto, C. Berziou, C. Savall, X. Feaugas — Acta Materialia, Volume 60 Issue 19, p6814-6828, November 2012 |
| [60] | Quand la corrosion s’invite dans la durabilité des structures, la fragilisation par l’hydrogène des aciers à hautes caractéristiques. Causes, contrôles et prévention — G. Cholvy — Séminaire SF2M, mars 2012 |
| [61] | Caractérisation par traction lente de l’hydrogène, du phosphore et du carbone et de leur effet sur l’endommagement (1ère partie) — A. Fleurentin, J. Favergeon — Traitements & Matériaux 410, mai 2011 |
| [62] | Les revêtements alcalins de Zn-Ni 12-15% (masse), une solution pour la protection des aciers au carbone (étude électrochimique et caractérisations) — MP. Gigandet, M. Wéry De Pétris, A. El Hajjami, JC. Catonné, L. Thiéry, F. Raulin — A3TS — Fragilisation par l’hydrogène, 23&24 novembre 2010, Paris |
| [63] | Une réflexion sur les divers méthodologies développées afin de caractériser la solubilité et la diffusivité de l’hydrogène dans les alliages métalliques et leurs conséquences sur leurs fragilisations — S. Frappart, J. Creus, X. Feaugas — Congrès A3TS, novembre 2010, Paris |
| [64] | The influence of surface treatments on the risk of delayed fracture on high-strength cold-headed bolts — B. Resiak, M. Confente, R. Cathiard, B. Starck — Wire Journal International, Technical paper, March 2008, p76-79 |