ISO 28079
(Main)Hardmetals — Palmqvist toughness test
Hardmetals — Palmqvist toughness test
ISO 28079:2009 specifies a method for measuring the Palmqvist toughness of hardmetals and cermets at room temperature by an indentation method. ISO 28079:2009 applies to a measurement of toughness, called Palmqvist toughness, calculated from the total length of cracks emanating from the corners of a Vickers hardness indentation, and it is intended for use with metal-bonded carbides and carbonitrides (normally called hardmetals, cermets or cemented carbides). The test procedures proposed in ISO 28079:2009 are intended for use at ambient temperatures, but can be extended to higher or lower temperatures by agreement. The test procedures proposed in ISO 28079:2009 are also intended for use in a normal laboratory-air environment. They are not intended for use in corrosive environments, such as strong acids or seawater.
Métaux-durs — Essai de ténacité de Palmqvist
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
FINAL DRAFT
International
Standard
ISO/FDIS 28079
ISO/TC 119/SC 4
Hardmetals — Palmqvist toughness
Secretariat: DIN
test
Voting begins on:
Métaux-durs — Essai de ténacité de Palmqvist 2025-10-14
Voting terminates on:
2025-12-09
RECIPIENTS OF THIS DRAFT ARE INVITED TO SUBMIT,
WITH THEIR COMMENTS, NOTIFICATION OF ANY
RELEVANT PATENT RIGHTS OF WHICH THEY ARE AWARE
AND TO PROVIDE SUPPOR TING DOCUMENTATION.
IN ADDITION TO THEIR EVALUATION AS
BEING ACCEPTABLE FOR INDUSTRIAL, TECHNO
ISO/CEN PARALLEL PROCESSING LOGICAL, COMMERCIAL AND USER PURPOSES, DRAFT
INTERNATIONAL STANDARDS MAY ON OCCASION HAVE
TO BE CONSIDERED IN THE LIGHT OF THEIR POTENTIAL
TO BECOME STAN DARDS TO WHICH REFERENCE MAY BE
MADE IN NATIONAL REGULATIONS.
Reference number
ISO/FDIS 28079:2025(en) © ISO 2025
FINAL DRAFT
ISO/FDIS 28079:2025(en)
International
Standard
ISO/FDIS 28079
ISO/TC 119/SC 4
Hardmetals — Palmqvist
Secretariat: DIN
toughness test
Voting begins on:
Métaux-durs — Essai de ténacité de Palmqvist
Voting terminates on:
RECIPIENTS OF THIS DRAFT ARE INVITED TO SUBMIT,
WITH THEIR COMMENTS, NOTIFICATION OF ANY
RELEVANT PATENT RIGHTS OF WHICH THEY ARE AWARE
AND TO PROVIDE SUPPOR TING DOCUMENTATION.
© ISO 2025
IN ADDITION TO THEIR EVALUATION AS
All rights reserved. Unless otherwise specified, or required in the context of its implementation, no part of this publication may
BEING ACCEPTABLE FOR INDUSTRIAL, TECHNO
ISO/CEN PARALLEL PROCESSING
LOGICAL, COMMERCIAL AND USER PURPOSES, DRAFT
be reproduced or utilized otherwise in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting on
INTERNATIONAL STANDARDS MAY ON OCCASION HAVE
the internet or an intranet, without prior written permission. Permission can be requested from either ISO at the address below
TO BE CONSIDERED IN THE LIGHT OF THEIR POTENTIAL
or ISO’s member body in the country of the requester.
TO BECOME STAN DARDS TO WHICH REFERENCE MAY BE
MADE IN NATIONAL REGULATIONS.
ISO copyright office
CP 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Geneva
Phone: +41 22 749 01 11
Email: copyright@iso.org
Website: www.iso.org
Published in Switzerland Reference number
ISO/FDIS 28079:2025(en) © ISO 2025
ii
ISO/FDIS 28079:2025(en)
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms, definitions and symbols . 1
3.1 Terms and definitions .1
3.2 Symbols .1
4 Test pieces and sample preparation . 2
4.1 Test piece size and sampling .2
4.2 Surface preparation .2
4.3 Surface condition .2
5 Apparatus . 3
5.1 General .3
5.2 Indentation .3
5.3 Indentation and crack measurement .3
6 Procedure and conditions of testing . 3
6.1 Indentations .3
6.2 Indentation and crack length measurement .3
6.3 Test validity .5
7 Analysis . . 5
7.1 Vickers hardness .5
7.2 Toughness .5
8 Measurement uncertainty . 6
9 Test report . 6
Annex A (informative) Report pro forma — Palmqvist toughness measurements on hardmetals . 7
Bibliography . 9
iii
ISO/FDIS 28079:2025(en)
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 (see www.iso.org/directives).
ISO draws attention to the possibility that the implementation of this document may involve the use of (a)
patent(s). ISO takes no position concerning the evidence, validity or applicability of any claimed patent
rights in respect thereof. As of the date of publication of this document, ISO had not received notice of (a)
patent(s) which may be required to implement this document. However, implementers are cautioned that
this may not represent the latest information, which may be obtained from the patent database available at
www.iso.org/patents. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
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 119, Powder metallurgy, Subcommittee
SC 4, Sampling and testing methods for hardmetals, in collaboration with the European Committee for
Standardization (CEN), in accordance with the Agreement on technical cooperation between ISO and CEN
(Vienna Agreement).
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO 28079:2009), which has been technically
revised.
The main changes are as follows:
— References to ISO 3878 replaced by ISO 6507-1, ISO 6507-2 and ISO 6507-3;
— Clause 3, symbol “H” for hardness replaced by “HV” for Vickers Hardness;
nd
— Subclause 4.1, 2 paragraph: last sentence deleted;
— Modification of the note in 4.1;
— Subclause 4.2 “Surface preparation” modified;
— Modification in 4.3 “surface condition”;
— Formula 1 modified, according to modifications in Clause 3;
— Deletion of the note in 7.1;
— Calculation example for Formula (10) added as A.3.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www.iso.org/members.html.
iv
ISO/FDIS 28079:2025(en)
Introduction
Good test methods are those which enable a user or manufacturer to clearly discriminate between different
materials.
Fracture toughness values are required for three reasons:
— for product design and performance assessment;
— for selection of materials;
— for quality control.
1)
A specific International Standard for the toughness of hardmetals has not been developed to date,
primarily because of the difficulty of introducing stable precracks into these tough but hard materials.
However, Palmqvist tests for toughness are widely used because of their perceived apparent simplicity.
Cracks are formed at the corners of Vickers hardness indentations and these can be used to calculate a
nominal surface toughness value. This value is sensitive to the method of measurement and to the method
of surface preparation of the sample. This document outlines good practice to minimize uncertainties due to
these issues.
There are several possible methods for the measurement of the fracture toughness of hardmetals. The
−3/2
results can be expressed either as a stress intensity factor, in MN·m , or as a fracture surface energy,
−2 −3/2 −3/2
in J·m . The range of values for typical WC/Co hardmetals is from 7 MN·m to 25 MN·m . There is a
general inverse trend of hardness against fracture toughness (see References [1] and [2]).
When applied unqualified to hardmetals, “toughness” can have several meanings.
−3/2
a) Plane-strain fracture toughness, K , in MN·m , is a value obtained from tests on specimens with
Ic
appropriate geometries for plane-strain conditions and containing a well-defined geometry of crack.
There is no standard method for hardmetals and different organizations use different test methods for
introducing the precrack.
b) Strain-energy release rate (or work of fracture), G, is an alternative expression for toughness, often
2 2
obtained by converting plane-strain toughness, K, to G [i.e. G = K /E(1 − ν ), where E is Young’s modulus
−2
and ν is Poisson's ratio]. G has units of J·m . Again, there is no standard method.
c) Palmqvist toughness, W, is a value obtained by measuring the total length of cracks emanating from the
four corners of a Vickers hardness indentation. For a given indentation load, the shorter the crack, the
tougher the hardmetal.
d) Finally, toughness is also widely used, in a loose sense, to describe the empirical relation between
perceived resistance to dynamic impacts. This is neither standardized nor quantified, but is clearly
important for many industrial applications of hard materials. Also, principally for hardmetals, it can
be more realistically assessed through either fatigue tests or high-rate strength tests, rather than a
conventional fracture toughness test.
There is a considerable body of published information on Palmqvist toughness tests for hardmetals (see
References [5] to [29]). Palmqvist toughness, W, is a toughness value obtained by measuring the crack
lengths at the corners of a Vickers indentation. It can be evaluated by making indentations either at a single
load, usually 30 kgf, or from the inverse of the slope of a plot of crack length against load for a range of applied
loads. For hardmetals, the crack depth profile is normally of the Palmqvist type, i.e. independent shallow
arcs emanating from each indentation corner. The measurement of surface crack length is, however, open
1) Terminology — There is a range of terms used for this type of material, especially including cemented carbides and/
or cermets, as well as hardmetals. The word “hardmetals” has been used in this document. It includes all hard materials
based on carbides that are bonded with a metal. In ISO 3252 terminology, “hardmetal” is stated to be “a sintered material
characterized by high strength and wear resistance, comprising carbides of refractory metals as the main component
together with a metallic binder phase”. “Cemented carbide” is synonymous with “hardmetal”. A “cermet” is defined as
“a sintered material containing at least one metallic phase and at least one non-metallic phase, generally of a ceramic
nature”.
v
ISO/FDIS 28079:2025(en)
to operator error. It is widely recognized that test surfaces are carefully prepared to remove the effects of
residual surface stresses (see Reference [8]). The test also has a poor fracture-mechanics pedigree because
of the uncertainties associated with residual stresses introduced by the indentation.
One advantage of the Palmqvist method is that parallel measurements are made of sample hardness, which
is required for quality-control purposes. The crack length, and thus toughness measurements, do not
therefore require much more effort and can yield equally useful material characterization data, provided
the measurements are obtained carefully in line with the methods proposed in this document.
This document is based on a “Good Practice Guide for the Measurement of Palmqvist Toughness” published
by the UK National Physical Laboratory in 1998. This document recommends good practice to minimize
levels of uncertainty in the measurement process. The procedure has been validated through underpinning
2)
technical work within the VAMAS framework (see Reference [29]). An interlaboratory exercise was
conducted to generate underpinning technical information on toughness tests for hardmetals. More than
ten industrial organizations participated, either by correspondence, supply of materials or by conducting
tests. Eight organizations were able to complete Palmqvist tests. Good statistics were obtained on the
Palmqvist data that enabled a quantitative assessment of uncertainties to be performed for this relatively
simple test. Single-edge precracked beam data was thought to be closest to the “true” value, and the mean
values from the Palmqvist test data compared reasonably well with these results. However, care was needed
in test piece preparation to ensure a good correlation between data from the Palmqvist tests and the single-
edge precracked beam results.
2) VAMAS, Versailles Project on Advanced Materials and Standards, supports trade in high technology products through
international collaborative projects aimed at providing the technical basis for drafting codes of practice and specifications
for advanced materials. The scope of the collaboration embraces all agreed aspects of enabling science and technology,
i.e. databases, test methods, design methods, and materials technology, which are required as a precursor to the drafting
of standards for advanced materials. VAMAS activity emphasises collaboration on pre-standards measurement research,
intercomparison of test results, and consolidation of existing views on priorities for standardization action. Through this
activity, VAMAS fosters the development of internationally acceptable standards for advanced materials by the various
existing standards agencies.
vi
FINAL DRAFT International Standard ISO/FDIS 28079:2025(en)
Hardmetals — Palmqvist toughness test
1 Scope
This document specifies a method for measuring the Palmqvist toughness of hardmetals and cermets at
room temperature by an indentation method. This document is applicable to a measurement of toughness,
called Palmqvist toughness, calculated from the total length of cracks emanating from the corners of
a Vickers hardness indentation, and it is intended for use with metal-bonded carbides and carbonitrides
(normally called hardmetals, cermets or cemented carbides). The test procedures specified in this document
are applicable for use at ambient temperatures, but can be extended to higher or lower temperatures by
agreement. The test procedures specified in this document are also applicable for use in a normal laboratory-
air environment. This document is not applicable for use in corrosive environments, such as strong acids or
seawater.
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 6507-1, Metallic materials — Vickers hardness test — Part 1: Test method
ISO 6507-2, Metallic materials — Vickers hardness test — Part 2: Verification and calibration of testing machines
ISO 6507-3, Metallic materials — Vickers hardness test — Part 3: Calibration of reference blocks
3 Terms, definitions and symbols
3.1 Terms and definitio
...
ISO/FDIS 28079:2025(en)
ISO /TC 119/SC 4
Secretariat: DIN
Date: 2025-08-20
Hardmetals — Palmqvist toughness test
Métaux-durs — Essai de ténacité de Palmqvist
FDIS stage
ISO/DIS FDIS 28079:2024 (E2025(en)
All rights reserved. Unless otherwise specified, or required in the context of its implementation, no part of this publication
may be reproduced or utilized otherwise in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying,
or posting on the internet or an intranet, without prior written permission. Permission can be requested from either
ISO at the address below or ISO’s member body in the country of the requester.
ISO copyright office
CP 401 • Ch. de Blandonnet 8
CH-1214 Vernier, Geneva
Phone: + 41 22 749 01 11
EmailE-mail: copyright@iso.org
Website: www.iso.orgwww.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2024 2025 – All rights reserved
ii
ISO/FDIS 28079:2025(en)
Contents
Foreword . v
Introduction .vii
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms, definitions and symbols . 1
4 Test pieces and sample preparation . 2
5 Apparatus . 3
6 Procedure and conditions of testing . 3
7 Analysis . 7
8 Measurement uncertainty . 7
9 Test report . 8
Annex A (informative) Report pro forma — Palmqvist toughness measurements on hardmetals 9
Bibliography . 12
Foreword . iv
Introduction . v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Test pieces and sample preparation . 2
4.1 Test piece size and sampling . 2
4.2 Surface preparation . 2
4.3 Surface condition . 2
5 Apparatus . 3
5.1 General . 3
5.2 Indentation . 3
5.3 Indentation and crack measurement . 3
6 Procedure and conditions of testing . 3
6.1 Indentations . 3
6.2 Indentation and crack length measurement . 3
6.3 Test validity . 5
7 Analysis . 5
7.1 Vickers hardness . 5
7.2 Toughness . 5
8 Measurement uncertainty . 6
9 Test report . 6
Annex A (informative) Report pro forma — Palmqvist toughness measurements on hardmetals 7
A.1 General . 7
A.2 Report pro forma . 7
© ISO 2025 – All rights reserved
iii
ISO/DIS FDIS 28079:2024 (E2025(en)
A.3 Calculation example for Formula (10) . 7
Bibliography . 9
iv © ISO 2024 2025 – All rights reserved
iv
ISO/FDIS 28079:2025(en)
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 (see www.iso.org/directives).
Field Code Changed
ISO draws attention to the possibility that the implementation of this document may involve the use of (a)
patent(s). ISO takes no position concerning the evidence, validity or applicability of any claimed patent rights
in respect thereof. As of the date of publication of this document, ISO had not received notice of (a) patent(s)
which may be required to implement this document. However, implementers are cautioned that this may not
represent the latest information, which may be obtained from the patent database available at
www.iso.org/patents.www.iso.org/patents. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such
patent rights.
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.
Field Code Changed
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 119, Powder metallurgy, Subcommittee SC 4,
Sampling and testing methods for hardmetals, in collaboration with the European Committee for
Standardization (CEN) Technical Board,), in accordance with the Agreement on technical cooperation between
ISO and CEN (Vienna Agreement).
This third edition cancels and replaces the second edition (ISO 28079:2009), which has been technically
revised.
The main changes are as follows:
— — References onto ISO 3878 replaced by ISO 6507--1, ISO 6507--2 and ISO 6507--3;
— — Clause 3,3, symbol “H” for hardness replaced by “HV” for Vickers Hardness;
nd
— — Clause 4.1,4.1, 2 paragraph: last sentence deleted;
— — Modification of the note in clause 4.1;4.1;
— — Clause 4.24.2 “Surface preparation” modified;
— — Modification in clause 4.34.3 “surface condition”;
— — Formula 10 modified, according to modifications in clause 3;3;
— — Deletion of the note in clause 7.1;7.1;
© ISO 2025 – All rights reserved
v
ISO/DIS FDIS 28079:2024 (E2025(en)
— — Calculation example for Formula (10)0 added as A.3.A.3.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www.iso.org/members.htmlwww.iso.org/members.html.
vi © ISO 2024 2025 – All rights reserved
vi
ISO/FDIS 28079:2025(en)
Introduction
Good test methods are those which enable a user or manufacturer to clearly discriminate between different
materials.
Fracture toughness values are required for three reasons:
— a) for product design and performance assessment;
— b) for selection of materials;
— c) for quality control.
11)
A specific International Standard for the toughness of hardmetals has not been developed to date, primarily
because of the difficulty of introducing stable precracks into these tough but hard materials. However,
Palmqvist tests for toughness are widely used because of their perceived apparent simplicity. Cracks are
formed at the corners of Vickers hardness indentations and these can be used to calculate a nominal surface
toughness value. This value is sensitive to the method of measurement and to the method of surface
preparation of the sample. This document outlines good practice to minimize uncertainties due to these issues.
There are several possible methods for the measurement of the fracture toughness of hardmetals. The results
−3/2 −2
can be expressed either as a stress intensity factor, in MN·m , or as a fracture surface energy, in J·m . The
−3/2 −3/2
range of values for typical WC/Co hardmetals is from 7 MN·m to 25 MN·m . There is a general inverse
trend of hardness against fracture toughness (see References [1] and [2]). [0] and [0]).
When applied unqualified to hardmetals, “toughness” can have several meanings.
−3/2
a) a) Plane-strain fracture toughness, KIc, in MN·m , is a value obtained from tests on specimens
with appropriate geometries for plane-strain conditions and containing a well-defined geometry of crack.
There is no standard method for hardmetals and different organizations use different test methods for
introducing the precrack.
b) b) Strain-energy release rate (or work of fracture), G, is an alternative expression for toughness,
2 2
often obtained by converting plane-strain toughness, K, to G [i.e. G = K /E(1 − ν ), where E is Young’s
−2
modulus and ν is Poisson's ratio]. G has units of J·m . Again, there is no standard method.
c) c) Palmqvist toughness, W, is a value obtained by measuring the total length of cracks emanating
from the four corners of a Vickers hardness indentation. For a given indentation load, the shorter the
crack, the tougher the hardmetal.
Terminology — There is a range of terms used for this type of material, especially including cemented carbides and/or
cermets, as well as hardmetals. The word “hardmetals” has been used in this document. It includes all hard materials
based on carbides that are bonded with a metal. In ISO 3252 terminology, “hardmetal” is stated to be “a sintered material
characterized by high strength and wear resistance, comprising carbides of refractory metals as the main component
together with a metallic binder phase”. “Cemented carbide” is synonymous with “hardmetal”. A “cermet” is defined as “a
sintered material containing at least one metallic phase and at least one non-metallic phase, generally of a ceramic
nature”.
1)
Terminology — There is a range of terms used for this type of material, especially including cemented carbides and/or
cermets, as well as hardmetals. The word “hardmetals” has been used in this document. It includes all hard materials
based on carbides that are bonded with a metal. In ISO 3252 terminology, “hardmetal” is stated to be “a sintered material
characterized by high strength and wear resistance, comprising carbides of refractory metals as the main component
together with a metallic binder phase”. “Cemented carbide” is synonymous with “hardmetal”. A “cermet” is defined as “a
sintered material containing at least one metallic phase and at least one non-metallic phase, generally of a ceramic
nature”.
© ISO 2025 – All rights reserved
vii
ISO/DIS FDIS 28079:2024 (E2025(en)
d) d) Finally, toughness is also widely used, in a loose sense, to describe the empirical relation
between perceived resistance to dynamic impacts. This is neither standardized nor quantified, but is
clearly important for many industrial applications of hard materials. Also, principally for hardmetals, it
can be more realistically assessed through either fatigue tests or high-rate strength tests, rather than a
conventional fracture toughness test.
There is a considerable body of published information on Palmqvist toughness tests for hardmetals (see
References [5] to [29]).[0] to [0]). Palmqvist toughness, W, is a toughness value obtained by measuring the
crack lengths at the corners of a Vickers indentation. It can be evaluated by making indentations either at a
single load, usually 30 kgf, or from the inverse of the slope of a plot of crack length against load for a range of
applied loads. For hardmetals, the crack depth profile is normally of the Palmqvist type, i.e. independent
shallow arcs emanating from each indentation corner. The measurement of surface crack length is, however,
open to operator error. It is widely recognized that test surfaces are carefully prepared to remove the effects
of residual surface stresses (see Reference [8]). [0]). The test also has a poor fracture-mechanics pedigree
because of the uncertainties associated with residual stresses introduced by the indentation.
One advantage of the Palmqvist method is that parallel measurements are made of sample hardness, which is
required for quality-control purposes. The crack length, and thus toughness measurements, do not therefore
require much more effort and can yield equally useful material characterization data, provided the
measurements are obtained carefully in line with the methods proposed in this document.
This document is based on a “Good Practice Guide for the Measurement of Palmqvist Toughness” published
by the UK National Physical Laboratory in 1998. This document recommends good practice to minimize levels
of uncertainty in the measurement process. The procedure has been validated through underpinning technical
22)
work within the VAMAS framework (see Reference [29]). [0]). An interlaboratory exercise was conducted
to generate underpinning technical information on toughness tests for hardmetals. More than ten industrial
organizations participated, either by correspondence, supply of materials or by conducting tests. Eight
organizations were able to complete Palmqvist tests. Good statistics were obtained on the Palmqvist data that
enabled a quantitative assessment of uncertainties to be performed for this relatively simple test. Single-edge
precracked beam data was thought to be closest to the “true” value, and the mean values from the Palmqvist
test data compared reasonably well with these results. However, care was needed in test piece preparation to
ensure a good correlation between data from the Palmqvist tests and the single-edge precracked beam results.
VAMAS, Versailles Project on Advanced Materials and Standards, supports trade in high technology products through
international collaborative projects aimed at providing the technical basis for drafting codes of practice and specifications
for advanced materials. The scope of the collaboration embraces all agreed aspects of enabling science and technology,
i.e. databases, test methods, design methods, and materials technology, which are required as a precursor to the drafting
of standards for advanced materials. VAMAS activity emphasises collaboration on pre-standards measurement research,
intercomparison of test results, and consolidation of existing views on priorities for standardization action. Through this
activity, VAMAS fosters the development of internationally acceptable standards for advanced materials by the various
existing standards agencies.
2)
VAMAS, Versailles Project on Advanced Materials and Standards, supports trade in high technology products through
international collaborative projects aimed at providing the technical basis for drafting codes of practice and specifications
for advanced materials. The scope of the collaboration embraces all agreed aspects of enabling science and technology,
i.e. databases, test methods, design methods, and materials technology, which are required as a precursor to the drafting
of standards for advanced materials. VAMAS activity emphasises collaboration on pre-standards measurement research,
intercomparison of test results, and consolidation of existing views on priorities for standardization action. Through this
activity, VAMAS fosters the development of internationally acceptable standards for advanced materials by the various
existing standards agencies.
viii © ISO 2024 2025 – All rights reserved
viii
DRAFT International Standard ISO/DIS 28079:2025(en)
Hardmetals — Palmqvist toughness test
1 Scope
This document specifies a method for measuring the Palmqvist toughness of hardmetals and cermets at room
temperature by an indentation method. This document is applicable to a measurement of toughness, called
Palmqvist toughness, calculated from the total length of cracks emanating from the corners of a Vickers
hardness indentation, and it is intended for use with metal-bonded carbides and carbonitrides (normally
called hardmetals, cermets or cemented carbides). The test procedures proposedspecified in this document
are applicable for use at ambient temperatures, but can be extended to higher or lower temperatures by
agreement. The test procedures proposedspecified in this document are also applicable for use in a normal
laboratory-air environment. They areThis document is not applicable for use in corrosive environments, such
as strong acids or seawater.
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 6507--1, Metallic materials — Vickers hardness test — Part 1: Test method
ISO 6507--2, Metallic materials — Vickers hardness test — Part 2: Verification and calibration of testing
machines
ISO 6507--3, Metallic materials — Vickers hardness test — Part 3: Calibration of reference blocks
3 Terms, definitions and symbols
3.1 Terms and definitions
No terms and definitions are listed in this document.
ISO and IEC maintain terminology databases for use in standardization at the
...
PROJET FINAL
Norme
internationale
ISO/FDIS 28079
ISO/TC 119/SC 4
Métaux-durs — Essai de ténacité de
Secrétariat: DIN
Palmqvist
Début de vote:
Hardmetals — Palmqvist toughness test 2025-10-14
Vote clos le:
2025-12-09
LES DESTINATAIRES DU PRÉSENT PROJET SONT
INVITÉS À PRÉSENTER, AVEC LEURS OBSERVATIONS,
NOTIFICATION DES DROITS DE PROPRIÉTÉ DONT ILS
AURAIENT ÉVENTUELLEMENT CONNAISSANCE ET À
FOURNIR UNE DOCUMENTATION EXPLICATIVE.
OUTRE LE FAIT D’ÊTRE EXAMINÉS POUR
ÉTABLIR S’ILS SONT ACCEPTABLES À DES FINS
INDUSTRIELLES, TECHNOLOGIQUES ET COM-MERCIALES,
AINSI QUE DU POINT DE VUE DES UTILISATEURS, LES
PROJETS DE NORMES
TRAITEMENT PARALLÈLE ISO/CEN
INTERNATIONALES DOIVENT PARFOIS ÊTRE CONSIDÉRÉS
DU POINT DE VUE DE LEUR POSSI BILITÉ DE DEVENIR DES
NORMES POUVANT
SERVIR DE RÉFÉRENCE DANS LA RÉGLEMENTATION
NATIONALE.
Numéro de référence
ISO/FDIS 28079:2025(fr) © ISO 2025
PROJET FINAL
ISO/FDIS 28079:2025(fr)
Norme
internationale
ISO/FDIS 28079
ISO/TC 119/SC 4
Métaux-durs — Essai de ténacité de
Secrétariat: DIN
Palmqvist
Début de vote:
Hardmetals — Palmqvist toughness test
2025-10-14
Vote clos le:
2025-12-09
LES DESTINATAIRES DU PRÉSENT PROJET SONT
INVITÉS À PRÉSENTER, AVEC LEURS OBSERVATIONS,
NOTIFICATION DES DROITS DE PROPRIÉTÉ DONT ILS
AURAIENT ÉVENTUELLEMENT CONNAISSANCE ET À
FOURNIR UNE DOCUMENTATION EXPLICATIVE.
DOCUMENT PROTÉGÉ PAR COPYRIGHT
OUTRE LE FAIT D’ÊTRE EXAMINÉS POUR
ÉTABLIR S’ILS SONT ACCEPTABLES À DES FINS
© ISO 2025 INDUSTRIELLES, TECHNOLOGIQUES ET COM-MERCIALES,
AINSI QUE DU POINT DE VUE DES UTILISATEURS, LES
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y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut
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être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
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Publié en Suisse Numéro de référence
ISO/FDIS 28079:2025(fr) © ISO 2025
ii
ISO/FDIS 28079:2025(fr)
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .vi
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes, définitions et symboles . 1
3.1 Termes et définitions .1
3.2 Symboles .1
4 Préparation des éprouvettes et des échantillons . 2
4.1 Taille de l’éprouvette et échantillonnage .2
4.2 Préparation de la surface .2
4.3 État de surface .3
5 Appareillage . 3
5.1 Généralités .3
5.2 Empreinte .3
5.3 Mesurage de l’empreinte et de la fissure .3
6 Mode opératoire et conditions d’essai . 3
6.1 Empreintes .3
6.2 Mesurage de l’empreinte et de la longueur de fissure .4
6.3 Validité de l’essai .5
7 Analyse . 6
7.1 Dureté Vickers .6
7.2 Ténacité .6
8 Incertitude de mesure. 6
9 Rapport d’essai . 6
Annexe A (informative) Rapport pro forma — Mesurages de la ténacité de Palmqvist sur des
métaux-durs . 8
Bibliographie . 10
iii
ISO/FDIS 28079:2025(fr)
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’ISO attire l’attention sur le fait que la mise en application du présent document peut entraîner l’utilisation
d’un ou de plusieurs brevets. L’ISO ne prend pas position quant à la preuve, à la validité et à l’applicabilité de
tout droit de brevet revendiqué à cet égard. À la date de publication du présent document, l’ISO n’avait pas
reçu notification qu’un ou plusieurs brevets pouvaient être nécessaires à sa mise en application. Toutefois,
il y a lieu d’avertir les responsables de la mise en application du présent document que des informations
plus récentes sont susceptibles de figurer dans la base de données de brevets, disponible à l’adresse
www.iso.org/brevets. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne pas avoir identifié tout ou partie de
tels droits de brevet.
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 nature volontaire des normes, 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’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles techniques au
commerce (OTC), voir www.iso.org/avant-propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 119, Métallurgie des poudres, sous-comité
SC 4, Échantillonnage et méthodes d’essais des métaux-durs, en collaboration avec le Comité européen de
normalisation (CEN), conformément à l’Accord de coopération technique entre l’ISO et le CEN (Accord de
Vienne).
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO 28079:2009), qui a fait l’objet d’une
révision technique.
Les principales modifications sont les suivantes:
— les références à l’ISO 3878 ont été remplacées par des références à l’ISO 6507-1, l’ISO 6507-2 et l’ISO 6507-3;
— à l’Article 3, le symbole «H» pour la dureté a été remplacé par «HV» pour la dureté Vickers;
ème
— en 4.1, 2 alinéa, la dernière phrase a été supprimée;
— modification de la note en 4.1;
— 4.2 «Préparation de la surface» a été modifié;
— modification d’«état de surface» en 4.3;
— la Formule (1) a été modifiée en fonction des modifications effectuées à l’Article A.3;
— suppression de la note en 7.1;
— un exemple de calcul pour la Formule (10) a été ajouté en A.3.
iv
ISO/FDIS 28079:2025(fr)
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes se
trouve à l’adresse www.iso.org/fr/members.html.
v
ISO/FDIS 28079:2025(fr)
Introduction
Les bonnes méthodes d’essai sont celles qui permettent à l’utilisateur ou au fabricant de discriminer
clairement des matériaux différents.
Des valeurs de ténacité à la rupture sont requises pour trois raisons:
— pour la conception du produit et l’évaluation des performances;
— pour le choix des matériaux;
— pour le contrôle qualité.
1)
À ce jour, aucune Norme internationale spécifique relative à la ténacité des métaux-durs n’a été élaborée,
principalement en raison de la difficulté d’introduire des pré-fissures stables dans ces matériaux tenaces,
mais durs. Toutefois, les essais de Palmqvist portant sur la ténacité sont largement utilisés du fait de leur
simplicité apparente. Des fissures sont formées aux angles d’empreintes de dureté Vickers et ces dernières
peuvent être utilisées pour calculer une valeur nominale de ténacité de surface. Cette valeur est sensible à la
méthode de mesure et à la méthode de préparation de la surface de l’échantillon. Le présent document décrit
les bonnes pratiques pour réduire le plus possible les incertitudes dues à ces problèmes.
Il existe plusieurs méthodes possibles pour le mesurage de la ténacité à la rupture des métaux-durs. Les
−3/2
résultats peuvent être exprimés soit sous la forme d’un facteur d’intensité de contrainte, en MN·m , soit
−2
sous forme d’énergie de surface de rupture, en J·m . La plage de valeurs pour des métaux-durs WC/Co types
−3/2 −3/2
s’étend de 7 MN·m à 25 MN·m . Il y a une tendance générale inverse de la dureté par rapport à la
ténacité à la rupture (voir les références [1] et [2]).
Lorsqu’elle s’applique sans réserve à des métaux-durs, la «ténacité» peut avoir plusieurs significations.
−3/2
a) La ténacité à la rupture par déformation plane, K , en MN·m , est une valeur obtenue à partir d’essais
Ic
sur des éprouvettes ayant des géométries appropriées pour les conditions de déformation plane et
contenant une géométrie de fissure bien définie. Il n’existe pas de méthode normalisée pour les métaux-
durs et les organismes utilisent des méthodes d’essai différentes pour introduire la pré-fissure.
b) Le taux de libération d’énergie de déformation (ou travail de rupture), G, est une expression
alternative de la ténacité, souvent obtenue en convertissant la ténacité par déformation plane, K, en G
2 2
[à savoir G = K /E(1 − ν ), où E est le module de Young et ν est le coefficient de Poisson]. G est exprimé
−2
en J·m . Encore une fois, il n’existe pas de méthode normalisée.
c) La ténacité de Palmqvist, W, est une valeur obtenue en mesurant la longueur totale des fissures émanant
des quatre angles d’une empreinte de dureté Vickers. Pour une charge d’empreinte donnée, plus la
fissure est courte, plus le métal-dur est tenace.
d) Enfin, la ténacité est également largement utilisée, au sens large, pour décrire la relation empirique
entre la résistance perçue et les chocs dynamiques. Celle-ci n’est ni normalisée ni quantifiée, mais elle
est clairement importante pour de nombreuses applications industrielles des matériaux durs. De plus,
principalement pour les métaux-durs, elle peut être évaluée de manière plus réaliste par des essais de
fatigue ou des essais de résistance à un taux élevé, plutôt que par un essai conventionnel de ténacité à la
rupture.
Il existe une quantité considérable d’informations publiées sur les essais de ténacité de Palmqvist portant
sur les métaux-durs (voir les références [5] à [29]). La ténacité de Palmqvist, W, est une valeur de ténacité
obtenue en mesurant la longueur des fissures aux angles d’une empreinte Vickers. Elle peut être évaluée en
1) Terminologie — Plusieurs termes sont employés pour désigner ce type de matériau, notamment carbures cémentés
et/ou cermets, ainsi que métaux-durs. Le terme «métaux-durs» est utilisé dans le présent document. Il inclut tous les
matériaux durs à base de carbures qui sont liés à un métal. Dans la norme de terminologie ISO 3252, le terme «métal-dur»
est défini comme étant un «matériau fritté caractérisé par une résistance et une résistance à l’usure élevées, constitué
d’un ou de plusieurs carbures de métaux réfractaires (composant principal) et d’une phase liante métallique». Le terme
«carbure cémenté» est synonyme de «métal-dur». Un «cermet» est défini comme étant un «matériau fritté contenant au
moins une phase métallique et au moins une phase non métallique, généralement de nature céramique».
vi
ISO/FDIS 28079:2025(fr)
réalisant des empreintes soit à une charge unique, généralement de 30 kgf, soit à partir de l’inverse de la
pente d’une courbe de la longueur de fissure en fonction de la charge pour une plage de charges appliquées.
Pour les métaux-durs, le profil de profondeur de fissure est normalement de type Palmqvist, c’est-à-dire des
arcs peu profonds indépendants émanant de chaque angle de l’empreinte. Le mesurage de la longueur de
fissure de surface est toutefois sujet à des erreurs de l’opérateur. Il est généralement admis que les surfaces
d’essai sont soigneusement préparées pour éliminer les effets des contraintes de surface résiduelles
(voir la référence [28]). L’essai a également un mauvais pedigree en termes de mécanique de rupture en
raison des incertitudes associées aux contraintes résiduelles introduites par l’empreinte.
L’un des avantages de la méthode de Palmqvist est le fait que des mesurages parallèles de la dureté de
l’échantillon sont réalisés, ce qui est nécessaire pour le contrôle qualité. Les mesurages de la longueur de
fissure, et donc de la ténacité, n’exigent donc pas beaucoup d’efforts supplémentaires et peuvent conduire à
des données de caractérisation des matériaux tout aussi utiles, à condition que les mesures soient obtenues
en suivant strictement les méthodes proposées dans le présent document.
Le présent document repose sur le Good Practice Guide for the Measurement of Palmqvist Toughness (Guide
de bonne pratique pour le mesurage de la ténacité de Palmqvist) publié par le National Physical Laboratory
britannique en 1998. Le présent document recommande de bonnes pratiquespour réduire au minimum
les niveaux d’incertitude lors du processus de mesurage. Le mode opératoire a été validé par les travaux
2)
techniques réalisés dans le cadre du programme VAMAS (voir la référence [29]). Un essai interlaboratoires
a été mené pour générer des informations techniques sur les essais de ténacité pour les métaux-durs. Plus
d’une dizaine d’organismes industriels y ont participé, que ce soit par correspondance, en fournissant des
matériaux ou en réalisant des essais. Huit organismes ont pu réaliser des essais de Palmqvist. Les bonnes
statistiques obtenues sur les données de Palmqvist ont permis de réaliser une évaluation quantitative des
incertitudes associées à cet essai relativement simple. Il a été estimé que les données d’une éprouvette
préfissurée sur une seule face étaient les plus proches de la valeur «vraie» et que les valeurs moyennes
des données d’essai de Palmqvist étaient raisonnablement comparables à ces résultats. Toutefois, une
préparation minutieuse de l’éprouvette a été nécessaire pour assurer une bonne corrélation entre les
données des essais de Palmqvist et les résultats de l’éprouvette préfissurée sur une seule face.
2) Le Programme de Versailles sur les matériaux de pointe et les normes (VAMAS) soutient le commerce des produits
de haute technologie par une collaboration internationale sur des projets qui visent à donner les bases techniques
nécessaires à l’élaboration de codes de pratiques et de spécifications relatives aux matériaux de pointe. Le champ de la
collaboration englobe tous les aspects approuvés des sciences et des technologies concernées par les matériaux de pointe,
y compris les technologies des matériaux, les méthodes d’essai, les méthodes de conception et les bases de données de
matériaux qui sont exigées comme préalables à la rédaction de normes. L’activité de VAMAS met l’accent sur la recherche
métrologique prénormative, les comparaisons interlaboratoires des résultats d’essais, et l’unification des points de vue
sur les priorités de la normalisation. Par cette activité, VAMAS encourage l’élaboration de normes acceptables au niveau
international relatives aux matériaux de pointe par les différents organismes de normalisation existants.
vii
PROJET FINAL Norme internationale ISO/FDIS 28079:2025(fr)
Métaux-durs — Essai de ténacité de Palmqvist
1 Domaine d’application
Le présent document spécifie une méthode pour mesurer la ténacité de Palmqvist des métaux-durs et
des cermets à température ambiante par une méthode d’empreinte. Le présent document est applicable
au mesurage de la ténacité, dite ténacité de Palmqvist, calculée à partir de la longueur totale des fissures
émanant des angles d’une empreinte de dureté Vickers, et il est destiné à être utilisé avec des carbures liés
à des métaux et des carbonitrures (normalement appelés métaux-durs, cermets ou carbures cémentés).
Les modes opératoires d’essai spécifiés dans le présent document sont applicables à des températures
ambiantes, mais ils peuvent être étendus à des températures plus élevées ou plus basses après accord. Les
modes opératoires d’essai spécifiés dans le présent document sont également applicables à une utilisation
dans un environnement de laboratoire normal. Le présent document ne s’applique pas à une utilisation dans
des environnements corrosifs, tels que les acides forts ou l’eau de mer.
2 Références normatives
Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils constituent, pour tout ou partie de leur
contenu, des exigences 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 6507-1, Matériaux métalliques — Essai de dureté Vickers — Partie 1: Méthode d'essai
ISO 6507-2, Matériaux métalliques — Essai de dureté Vickers — Partie 2: Vérification et étalonnage des
machines d'essai
ISO 6507-3
...












Questions, Comments and Discussion
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