Lames en carbure de tungstène
Avec une sélection de qualité optimale, les lames en carbure de tungstène de granulométrie submicronique peuvent être affûtées jusqu'à un tranchant de rasoir sans la fragilité inhérente fréquemment associée au carbure conventionnel. Bien qu'il ne soit pas aussi résistant aux chocs que l'acier, le carbure est extrêmement résistant à l'usure, avec une dureté équivalente à Rc 75-80. On peut s'attendre à une durée de vie de lame d'au moins 50 fois celle des aciers à lame conventionnels si l'écaillage et la casse sont évités.
Tout comme dans le cas de la sélection de l'acier, le choix de la nuance optimale de carbure de tungstène (WC) est un processus complexe impliquant des choix compromis entre résistance à l'usure et ténacité/résistance aux chocs. Le carbure de tungstène cémenté est obtenu par frittage (à haute température) d'une combinaison de poudre de carbure de tungstène avec de la poudre de cobalt (Co), un métal ductile qui sert de « liant » pour les particules extrêmement dures de carbure de tungstène. La chaleur du processus de frittage n'implique pas de réaction des 2 constituants, mais amène plutôt le cobalt à atteindre un état presque liquide et à devenir comme une matrice adhésive encapsulant les particules de WC (qui ne sont pas affectées par la chaleur). Deux paramètres, à savoir le rapport cobalt/WC et la taille des particules de WC, contrôlent de manière significative les propriétés du matériau en vrac de la pièce en « carbure de tungstène cémenté » résultante.
La spécification d'une grande taille de particules WC et d'un pourcentage élevé de cobalt donnera une pièce très résistante aux chocs (et à haute résistance aux chocs). Plus la granulométrie du WC est fine (donc plus la surface du WC à recouvrir de cobalt est importante) et moins le cobalt est utilisé, plus la pièce obtenue sera dure et résistante à l'usure. Pour obtenir les meilleures performances du carbure en tant que matériau de lame, il est important d'éviter les défaillances prématurées des bords causées par l'écaillage ou la casse, tout en assurant simultanément une résistance à l'usure optimale.
D'un point de vue pratique, la production d'arêtes de coupe extrêmement tranchantes et à angle aigu impose l'utilisation d'un carbure à grain fin dans les applications de lames (afin d'éviter de grosses entailles et des bords rugueux). Compte tenu de l'utilisation de carbure dont la granulométrie moyenne est de 1 micron ou moins, les performances de la lame en carbure ; par conséquent, est largement influencé par le % de cobalt et la géométrie des bords spécifiée. Les applications de coupe qui impliquent des charges de choc modérées à élevées sont mieux traitées en spécifiant 12 à 15 pour cent de cobalt et une géométrie de bord ayant un angle de bord inclus d'environ 40º. Les applications qui impliquent des charges plus légères et accordent une grande importance à la longue durée de vie de la lame sont de bons candidats pour le carbure contenant 6 à 9 % de cobalt et présentant un angle de coupe compris dans la plage de 30 à 35°.
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Heure de publication : 18 mars 2022
