Qu'est-ce que le carbure cémenté ? En quoi consiste le carbure cémenté ? Le carbure cémenté est un alliage obtenu par métallurgie des poudres avec une ou plusieurs poudres de carbure réfractaire (carbure de tungstène) comme composant principal, et des poudres métalliques (cobalt, nickel, etc.) comme liants. Il est principalement utilisé pour fabriquer des outils de coupe à grande vitesse et des outils de coupe pour matériaux durs et coriaces, ainsi que des outils de coupe pour matériaux durs et coriaces. moules pour le travail à froiddes outils de mesure et des pièces très résistantes à l'usure qui ne sont pas affectés par les chocs et les vibrations.

1. Caractéristiques du carbure cémenté :

 ⑴ Haute dureté, résistance à l'usure et dureté rouge La dureté du carbure cémenté peut atteindre 86~93HRA à température ambiante, équivalent à 69~81HRC. Il peut maintenir une dureté élevée à 900~1000℃ et possède une excellente résistance à l'usure. Par rapport à l'acier à outils rapide, la vitesse de coupe peut être 4~7 fois plus élevée, la durée de vie est 5~80 fois plus longue, et les matériaux durs avec une dureté allant jusqu'à 50HRC peuvent être coupés.

⑵ Haute résistance et module d'élasticité La résistance à la compression du carbure cémenté peut atteindre 6000MPa et le module d'élasticité est de (4~7)×105MPa, ce qui est supérieur à l'acier rapide. Mais sa résistance à la flexion est faible, généralement de 1000 ~ 3000MPa.

⑶ Bonne résistance à la corrosion et à l'oxydation En général, il résiste très bien à la corrosion atmosphérique, acide, alcaline et autre, et n'est pas facile à oxyder.

⑷ Faible coefficient de dilatation linéaire En fonctionnement, la forme et la taille sont stables.

⑸ Les produits formés ne sont plus traités ni rectifiés En raison de la dureté et de la fragilité élevées du carbure cémenté, le formage et le frittage par métallurgie des poudres ne sont plus coupés ni rectifiés. Lorsque le retraitement est nécessaire, seul le traitement électrique, tel que l'étincelle électrique, le découpage par fil, le meulage électrolytique ou le meulage par meule spéciale, peut être utilisé. Les produits de certaines spécifications généralement fabriqués en carbure cémenté sont brasés, collés ou serrés mécaniquement sur le corps de l'outil ou le corps du moule pour être utilisés.

2. Les carbures cémentés couramment utilisés sont divisés en trois catégories en fonction de leur composition et de leurs caractéristiques de performance :

Tungstène-cobalt, carburets de tungstène-titane-cobalt et de tungstène-titane-tantale (niobium). Les plus couramment utilisés en production sont les carbures cémentés tungstène-cobalt et tungstène-titane-cobalt.

⑴ Carbure cémenté tungstène-cobalt Les principaux composants sont le carbure de tungstène (WC) et le cobalt. La qualité est représentée par le code YG (les initiales chinoises pinyin de "dur" et "cobalt"), suivi du pourcentage de cobalt contenu. Par exemple, YG6 représente un carbure cémenté tungstène-cobalt avec une teneur en cobalt de 6%, et la teneur en carbure de tungstène WC = 1-WCo = 94%.

⑵ Carbure cémenté tungstène-titane-cobalt Les principaux composants sont le carbure de tungstène (WC), le carbure de titane (TiC) et le cobalt. La qualité est représentée par le code YT (les initiales chinoises pinyin de "dur" et "titane"), suivi du pourcentage de carbure de titane contenu. Par exemple, YT15 représente un carbure cémenté tungstène-titane-cobalt avec une teneur en carbure de titane de WTiC = 15%.

⑶ Carbure cémenté tungstène-titane-tantale (niobium) Ce type de carbure cémenté est également appelé carbure cémenté général ou carbure cémenté universel. Ses principaux composants sont le carbure de tungstène (WC), le carbure de titane (TiC), le carbure de tantale (TaC) ou le carbure de niobium (NbC) et le cobalt. La marque est représentée par le code YW (premier pinyin chinois des deux caractères "hard" et "wan") suivi d'un numéro ordinal.

3. Avantages :

Le carbure cémenté possède une dureté, une résistance, une résistance à l'usure et une résistance à la corrosion élevées. Il est connu comme les “dents industrielles” et est utilisé pour fabriquer des outils de coupe, des couteaux, des outils en cobalt et des pièces résistantes à l'usure. Il est largement utilisé dans l'industrie militaire, l'aérospatiale, le traitement mécanique, la métallurgie, le forage pétrolier, les outils miniers, les communications électroniques, la construction et d'autres domaines. Avec le développement des industries en aval, la demande du marché pour le carbure cémenté continue d'augmenter. De plus, la fabrication future d'armes et d'équipements de haute technologie, les progrès de la science et de la technologie de pointe, et le développement rapide de l'énergie nucléaire augmenteront considérablement la demande de produits en carbure cémenté à contenu technologique élevé et à stabilité de haute qualité. 

4. FAQ (Foire Aux Questions) sur le carbure cémenté :

(1) Quels sont les indicateurs de performance clés pour le carbure cémenté ? Comment sa qualité est-elle évaluée ?

Réponse : Les indicateurs de performance clés et les critères d'évaluation de la qualité sont les suivants : L'accent est mis sur quatre indicateurs clés : la dureté (HRA 82–93,6), la densité (11,0–15,0 g/cm³, variant selon la composition), la résistance à la rupture transversale et la ténacité. De plus, les paramètres métallographiques, tels que la porosité et la teneur en carbone non combiné, doivent être inspectés. Un produit est considéré comme qualifié s'il est exempt de défauts visibles (tels que délaminage, fissures ou bavures) et s'il est conforme aux exigences de la norme ISO 4489:2019.

(2) Dans le carbure cémenté, comment la teneur en cobalt affecte-t-elle les performances du produit ?

Réponse : Le cobalt (Co) sert de liant principal dans le carbure cémenté ; sa teneur détermine directement l'équilibre entre la dureté et la ténacité du produit : ① Une teneur plus élevée en cobalt (par exemple, 8%–12%) entraîne une ténacité supérieure et une meilleure résistance aux chocs, bien que la dureté et la résistance à l'usure puissent diminuer légèrement. Cette composition convient aux applications sujettes aux chocs, telles que l'usinage grossier et la coupe interrompue. ② Une teneur plus faible en cobalt (par exemple, 3%–6%) produit une dureté et une résistance à l'usure plus élevées, mais entraîne une ténacité réduite. Cette composition convient aux applications nécessitant une résistance à l'usure extrêmement élevée, telles que l'usinage de finition et la coupe à grande vitesse. Le rapport spécifique de la teneur en cobalt peut être ajusté en fonction des conditions de travail particulières.

(3) Quelles sont les propriétés de résistance à la corrosion et à haute température du carbure cémenté ? Dans quels environnements extrêmes est-il adapté à l'utilisation ?

Réponse : ① Résistance aux hautes températures : Le carbure cémenté peut conserver sa dureté à des températures élevées allant de 800°C à 1000°C, dépassant de loin les capacités de l'acier rapide, ce qui le rend adapté aux applications impliquant la découpe à haute température, la métallurgie et des processus similaires. ② Résistance à la corrosion : La résistance à la corrosion du carbure cémenté dépend de son liant et de ses éléments d'alliage ; les carbures cémentés à base de cobalt offrent une résistance modérée à la corrosion, tandis que les carbures cémentés à base de nickel offrent une résistance supérieure et conviennent à une utilisation dans des environnements corrosifs tels que ceux rencontrés dans les industries chimique et marine. ③ Remarque : Le carbure cémenté ne convient pas à une exposition prolongée à des environnements fortement oxydants à haute température (par exemple, des températures dépassant 1000°C en présence d'oxygène), car cela peut entraîner une défaillance oxydative.

(4) Quelles sont les normes d'inspection pour les produits en carbure cémenté ? Quels éléments spécifiques sont principalement testés ?

Réponse : Actuellement, les normes nationales sont conformes à l'ISO 4489:2019, Carbures métalliques—Règles d'inspection et d'essai. Les principales catégories d'essais englobent cinq domaines : ① Composition chimique (teneur en métal principal, teneur totale en carbone, teneur en oxygène, etc.) ; ② Propriétés physiques et mécaniques (densité, dureté, résistance à la rupture par flexion ; et, si nécessaire, coercitivité, saturation magnétique, résilience, etc.) ; ③ Structure métallographique (porosité, carbone libre, microstructure, etc.) ; ④ Dimensions (dimensions géométriques, tolérances de forme et de position, etc.) ; ⑤ Aspect visuel (absence de défauts tels que délaminage, fissures, écaillement, bavures, oxydation, etc.).

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