Carbure YG6

I. Définition et classification du carbure YG6

YG6 carbure est un produit à base de tungstène et de cobalt carbure cémentéLe carbure de tungstène est l'une des qualités standard de carbure cémenté chinois et une qualité relativement courante. Il est fabriqué à partir de carbure de tungstène (WC) et de cobalt (Co) par un procédé de métallurgie des poudres, avec une composition typique de 94% WC et 6% Co. Sa densité est d'environ 14,6-15,0 g/cm³, et sa dureté atteint 89,5-92 HRA. Sa taille de grain est généralement contrôlée dans une fourchette de 0,8 à 1,2 μm, ce qui le place dans la catégorie des alliages à grain moyen. Il combine une résistance élevée avec une ténacité modérée, offrant une grande résistance à l'usure, une résistance à la flexion (≥145 MPa) et une stabilité à haute température.

II. Propriétés physiques et mécaniques

1. Paramètres physiques de base

Densité : 14,6-15,0 g/cm³, nettement supérieure à celle de l'acier ordinaire (7,85 g/cm³). Cette densité élevée assure la stabilité lors de la coupe à grande vitesse. Point de fusion : environ 2870°C (phase WC). Le point de fusion du cobalt est de 1495°C, mais l'alliage conserve son intégrité structurelle à 1280°C.

Coefficient de dilatation thermique : 4.9×10-⁶/°C. Cette faible dilatation thermique réduit efficacement la déformation dimensionnelle dans les environnements à haute température.

2. propriétés mécaniques

Paramètres de performance	Plage de valeurs	Norme d'essai
Dureté (HRA)	89.5-92	GB/T 7997-2014
Résistance à la flexion	≥145MPa	ISO 3327:2009
Résistance aux chocs	2,6J/cm	ASTM B406-22
Résistance à la compression	4600MPa	GB/T 1041-2008

Les données expérimentales montrent que l'YG6 conserve une dureté et une résistance stables en dessous de 800°C, avec un taux de dégradation des performances inférieur à 15% entre 800°C et 1000°C, ce qui le rend adapté aux applications à haute température telles que les coupures métalliques, les bagues de pompes chimiques et les outils de forage pétrolier.

III. Composition chimique et procédé de préparation

1.Système de composants
Carbure de tungstène (WC) : 94% forme un squelette dur, offrant une résistance à l'usure et une stabilité à haute température.
Cobalt (Co) : 6% agit comme un liant pour améliorer la ténacité. Chaque augmentation de 1% de la teneur en Co augmente la résistance à la flexion d'environ 80 MPa.
Additifs mineurs : Certains produits contiennent ≤0,5% de carbure de tantale (TaC) ou de carbure de niobium (NbC) pour inhiber la croissance du grain et améliorer la résistance à la fatigue thermique.
2. processus de préparation
Ingrédients : Mélanger les poudres dans un rapport de 94% WC et 6% Co.
Broyage humide : Ajouter de l'alcool et un agent de formation à un broyeur à billes dans un rapport bille/roulement de 8:1. Broyer pendant 48 heures jusqu'à obtention d'une taille de particule D50 = 1,2μm. Séchage et granulation : La déshydratation est effectuée à 120°C dans un séchoir à pulvérisation pour former des granulés fluides.
Pressage : Le pressage est effectué sous une pression de 100 MPa pour obtenir la forme souhaitée.
Frittage sous vide : Le chauffage à 1420°C pendant 2 heures permet au cobalt liquide de favoriser la liaison des particules, ce qui donne une densité de 99% de la valeur théorique après refroidissement.

IV. Applications typiques

1. outils de coupe
Fabrication d'outils : Utilisé pour l'usinage de matériaux difficiles à couper tels que l'acier trempé (HRC 45-55) et l'acier inoxydable, avec une durée de vie de l'outil augmentée de 5 à 8 fois par rapport à l'acier rapide.
Forets géologiques : Lors du forage de formations rocheuses, les trépans YG6 offrent une efficacité de pénétration 30% supérieure à celle des trépans en acier ordinaire et présentent une excellente résistance à l'usure.

2.Fabrication de moules
Matrices d'estampage à froid : Convient pour le tréfilage de fils d'acier ou de métaux non ferreux d'un diamètre inférieur à 20 mm, avec une durée de vie de la matrice supérieure à 100 000 cycles.
Matrices de pressage de précision : Utilisés pour former des rouleaux de roulement, avec une rugosité de surface Ra ≤ 0,4 μm et une précision dimensionnelle de ±0,005 mm.

3. Pièces résistantes à l'usure
Industrie pétrolière : Le revêtement YG6 prolonge de 2 à 3 ans la durée de vie des raccords de tige de pompe.
Aérospatiale : Le revêtement des pales de turbines de moteurs présente une résistance à l'oxydation supérieure à celle des alliages à base de nickel à 1000°C.

V. Avantages et limites techniques

1.Avantages principaux
Résistance à l'usure exceptionnelle : Dans des conditions de coupe à sec, l'usure des flancs de l'outil YG6 n'est que de 0,02 mm/1000 m, ce qui est supérieur à celle de l'outil YG8 (0,035 mm/1000 m).
Stabilité à haute température : la rétention de la dureté est ≥90% à 800°C, ce qui le rend adapté à la coupe à grande vitesse et à l'usinage à sec.
Résistance à la corrosion : Ne rouille pas pendant 72 heures dans un environnement de brouillard salin 5% NaCl, ce qui le rend adapté aux applications d'ingénierie marine.
2. Limites
Haut La fragilité: La résistance aux chocs (2,6J/cm²) est inférieure à celle de l'acier ordinaire (30-50J/cm²), ce qui nécessite d'éviter les charges de choc.
Coût de traitement élevé : Les fluctuations du prix du cobalt, une matière première, ont un impact direct sur les coûts, et l'usinage de précision nécessite un équipement spécialisé. Conclusion
Le carbure de tungstène YG6 atteint un équilibre entre dureté, ténacité et résistance à la chaleur grâce à l'optimisation du rapport WC-Co et du contrôle des grains. Son application généralisée dans les outils de coupe, la fabrication de moules et les pièces résistantes à l'usure démontre sa valeur fondamentale en tant que "dent de l'industrie". À l'avenir, grâce aux percées réalisées dans la technologie des grains ultrafins (taille des grains <0,5μm), les matériaux de la série YG6 joueront un rôle encore plus important dans les domaines haut de gamme tels que l'aérospatiale et les équipements pour les nouvelles énergies.

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