I. Quels sont les principaux facteurs qui affectent la qualité des outils en carbure ?
En exploitant la dureté élevée du carbure de tungstène et en améliorant sa ténacité, un liant métallique est utilisé pour agglomérer le carbure de tungstène, conférant à ce matériau une dureté bien supérieure à celle de l'acier rapide. Les outils en carbure offrent d'excellentes propriétés, notamment une dureté élevée, une résistance à l'usure, une bonne résistance mécanique et une bonne ténacité, une résistance à la chaleur et à la corrosion. En particulier, leur dureté et leur résistance à l'usure élevées restent largement inchangées même à 500 °C et demeurent élevées à 1 000 °C. Les facteurs influençant les caractéristiques et les applications des outils en carbure sont les suivants :
1. Matériaux de pièces difficiles à usiner,
comme les métaux alternatifs et les alliages difficiles à usiner. Certains de ces matériaux ont une usinabilité inférieure au quart de celle de l'acier, et certains peuvent coûter plusieurs centaines de dollars la livre.
2. Des géométries de pièces de plus en plus complexes
comme des pièces à parois minces et des composants aérospatiaux de forme complexe.
3. Pièces de grande taille
La demande croissante de pièces pour turbines et machines lourdes, notamment, engendre des exigences importantes en matière d'usinage d'outils en carbure, en raison du coût unitaire élevé de ces pièces.
4. Des exigences de qualité et de performance de plus en plus spécifiques,
par exemple, les exigences en matière de résistance à la fatigue de la surface des pièces usinées.
Analyse des facteurs déterminant la qualité des outils en carbure :
(I) Dureté et ténacité
Les outils en carbure présentent un avantage unique : un équilibre optimal entre dureté et ténacité. Le carbure de tungstène (WC) possède une dureté très élevée (supérieure à celle du corindon ou de l’oxyde d’aluminium) et la conserve même à haute température. Cependant, sa ténacité est insuffisante, or elle est essentielle pour les outils de coupe. Afin de tirer parti de la dureté élevée du carbure de tungstène tout en améliorant sa ténacité, un liant métallique est utilisé pour agglomérer les particules de carbure. On obtient ainsi un matériau dont la dureté surpasse largement celle de l’acier rapide et qui résiste aux forces de coupe dans la plupart des applications d’usinage. De plus, il supporte les hautes températures générées lors de l’usinage à grande vitesse. Par conséquent, l’adéquation des performances des outils en carbure à des tâches d’usinage spécifiques dépend largement du procédé de fabrication initial de la poudre.
(II) Procédé de fabrication de poudres pour outils en carbure
La poudre de carbure de tungstène est produite par cémentation de poudre de tungstène (W). Ses caractéristiques, notamment sa granulométrie, sont principalement déterminées par la granulométrie de la poudre de tungstène brute, ainsi que par la température et la durée de la cémentation. Le contrôle chimique est également crucial, la teneur en carbone devant rester constante (proche du rapport stœchiométrique théorique de 6,13 % en masse). Pour contrôler la granulométrie lors des étapes suivantes, de faibles quantités de vanadium et/ou de chrome peuvent être ajoutées avant la cémentation. Différentes conditions de traitement et applications d'usinage requièrent des combinaisons spécifiques de granulométrie, de teneur en carbone, en vanadium et en chrome. La variation de ces paramètres permet d'obtenir une large gamme de poudres de carbure de tungstène.
À propos de Huaxin : Fabricant de lames à refendre en carbure de tungstène cémenté
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Date de publication : 14 septembre 2025
