{"id":18558,"date":"2018-08-10T02:37:43","date_gmt":"2018-08-10T02:37:43","guid":{"rendered":"https:\/\/www.mcctcarbide.com\/?p=2770"},"modified":"2022-04-13T10:05:43","modified_gmt":"2022-04-13T10:05:43","slug":"tungsten-carbide","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/fr\/le-carbure-de-tungstene\/","title":{"rendered":"Pourquoi le carbure de tungst\u00e8ne est-il un mat\u00e9riau d'outil id\u00e9al?"},"content":{"rendered":"
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Pourquoi le carbure de tungst\u00e8ne est-il un mat\u00e9riau d'outil id\u00e9al?<\/span><\/h2>\n

Le carbure de tungst\u00e8ne est le type de mat\u00e9riau d'outil d'usinage \u00e0 grande vitesse (HSM) le plus largement utilis\u00e9 produit par la m\u00e9tallurgie des poudres, compos\u00e9 de particules de carbure dur (g\u00e9n\u00e9ralement du carbure de tungst\u00e8ne WC) et d'un liant m\u00e9tallique plus tendre. composition. \u00c0 l'heure actuelle, il existe des centaines de carbures de tungst\u00e8ne \u00e0 base de WC de diff\u00e9rentes compositions, dont la plupart utilisent du cobalt (Co) comme liant. Le nickel (Ni) et le chrome (Cr) sont \u00e9galement des \u00e9l\u00e9ments liants couramment utilis\u00e9s, et d'autres additifs peuvent \u00eatre ajout\u00e9s. Quelques \u00e9l\u00e9ments d'alliage.<\/span><\/p>\n

Pourquoi y a-t-il tant de nuances de carbure ? Comment les fabricants d'outils choisissent-ils le bon mat\u00e9riau d'outil pour un processus de coupe particulier ? Pour r\u00e9pondre \u00e0 ces questions, commen\u00e7ons par comprendre les diverses propri\u00e9t\u00e9s qui font du carbure de tungst\u00e8ne un mat\u00e9riau d'outil id\u00e9al.<\/span>\u00a0\u00a0<\/span><\/p>\n

Qu'est-ce que le carbure de tungst\u00e8ne\u00a0? - l'unit\u00e9 de la duret\u00e9 et de la t\u00e9nacit\u00e9<\/b><\/span><\/h3>\n

\u00a0Le carbure de tungst\u00e8ne WC-Co pr\u00e9sente un avantage unique en termes de duret\u00e9 et de t\u00e9nacit\u00e9. Le carbure de tungst\u00e8ne (WC) lui-m\u00eame a une duret\u00e9 tr\u00e8s \u00e9lev\u00e9e (au-del\u00e0 du corindon ou de l'alumine) et sa duret\u00e9 est rarement r\u00e9duite lorsque la temp\u00e9rature de fonctionnement augmente. Cependant, il manque de t\u00e9nacit\u00e9 suffisante, qui est une propri\u00e9t\u00e9 essentielle pour les outils de coupe. Afin de tirer parti de la duret\u00e9 \u00e9lev\u00e9e du carbure de tungst\u00e8ne et d'am\u00e9liorer sa t\u00e9nacit\u00e9, des liants m\u00e9talliques sont utilis\u00e9s pour lier le carbure de tungst\u00e8ne afin que le mat\u00e9riau ait une duret\u00e9 d\u00e9passant de loin celle de l'acier rapide tout en \u00e9tant capable de r\u00e9sister \u00e0 la plupart des processus de coupe. Force de coupe. De plus, il peut supporter les hautes temp\u00e9ratures de coupe produites par l'usinage \u00e0 grande vitesse.<\/span><\/p>\n

\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0Aujourd'hui, presque tous les outils et inserts WC-Co sont rev\u00eatus, le r\u00f4le du mat\u00e9riau de la matrice semble donc moins important. Mais en fait, c'est le module d'\u00e9lasticit\u00e9 \u00e9lev\u00e9 du mat\u00e9riau WC-Co (la mesure de la rigidit\u00e9, le module \u00e0 temp\u00e9rature ambiante du WC-Co est environ trois fois celui de l'acier rapide) fournit un substrat ind\u00e9formable pour le enrobage. La matrice WC-Co fournit \u00e9galement la t\u00e9nacit\u00e9 requise. Ces propri\u00e9t\u00e9s sont des propri\u00e9t\u00e9s de base des mat\u00e9riaux WC-Co, mais elles peuvent \u00e9galement \u00eatre adapt\u00e9es \u00e0 la composition et \u00e0 la microstructure du mat\u00e9riau lors de la production de poudres de carbure de tungst\u00e8ne. Par cons\u00e9quent, l'ad\u00e9quation des performances de l'outil \u00e0 un processus particulier d\u00e9pend dans une large mesure du processus de fraisage initial.\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0<\/span><\/p>\n

Quel est le processus de fraisage du carbure de tungst\u00e8ne ?<\/b><\/span><\/h3>\n

\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0La poudre de carbure de tungst\u00e8ne est obtenue par c\u00e9mentation de la poudre de tungst\u00e8ne (W). Les propri\u00e9t\u00e9s de la poudre de carbure de tungst\u00e8ne, en particulier sa granulom\u00e9trie, d\u00e9pendent principalement de la granulom\u00e9trie de la poudre de tungst\u00e8ne brute et de la temp\u00e9rature et du temps de carburation. Le contr\u00f4le chimique est \u00e9galement critique, et la teneur en carbone doit \u00eatre maintenue constante (proche du rapport th\u00e9orique de 6.13% en poids). Afin de contr\u00f4ler la taille des particules par un proc\u00e9d\u00e9 ult\u00e9rieur, une petite quantit\u00e9 de vanadium et\/ou de chrome peut \u00eatre ajout\u00e9e avant le traitement de carburation. Diff\u00e9rentes conditions de traitement en aval et diff\u00e9rentes applications de traitement final n\u00e9cessitent une combinaison de taille de particules de carbure de tungst\u00e8ne, de teneur en carbone, de teneur en vanadium et de teneur en chrome sp\u00e9cifiques, et des variations dans ces combinaisons peuvent produire une vari\u00e9t\u00e9 de poudres de carbure de tungst\u00e8ne diff\u00e9rentes.<\/span><\/p>\n

\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0Lorsque la poudre de carbure de tungst\u00e8ne est m\u00e9lang\u00e9e et broy\u00e9e avec un liant m\u00e9tallique pour produire une certaine qualit\u00e9 de poudre de carbure de tungst\u00e8ne, diverses combinaisons peuvent \u00eatre employ\u00e9es. La teneur en cobalt la plus couramment utilis\u00e9e est de 3% \u00e0 25% en poids, et le nickel et le chrome sont n\u00e9cessaires pour augmenter la r\u00e9sistance \u00e0 la corrosion de l'outil. De plus, la liaison m\u00e9tallique peut \u00eatre encore am\u00e9lior\u00e9e en ajoutant d'autres composants d'alliage. Par exemple, l'ajout de niobium au carbure de tungst\u00e8ne WC-Co peut am\u00e9liorer consid\u00e9rablement la t\u00e9nacit\u00e9 sans abaisser sa duret\u00e9. L'augmentation de la quantit\u00e9 de liant peut \u00e9galement augmenter la t\u00e9nacit\u00e9 du carbure de tungst\u00e8ne, mais cela r\u00e9duira sa duret\u00e9.<\/span><\/p>\n

\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0La r\u00e9duction de la taille des particules de carbure de tungst\u00e8ne peut augmenter la duret\u00e9 du mat\u00e9riau, mais dans le processus de frittage, la taille des particules du carbure de tungst\u00e8ne doit rester inchang\u00e9e. Au moment du frittage, les particules de carbure de tungst\u00e8ne sont combin\u00e9es et d\u00e9velopp\u00e9es par le processus de dissolution et de re-pr\u00e9cipitation. Dans le processus de frittage proprement dit, afin de former un mat\u00e9riau compl\u00e8tement dense, la liaison m\u00e9tallique est transform\u00e9e en un \u00e9tat liquide (appel\u00e9 frittage en phase liquide). Le taux de croissance des particules de carbure de tungst\u00e8ne peut \u00eatre contr\u00f4l\u00e9 en ajoutant d'autres carbures de m\u00e9taux de transition, notamment le carbure de vanadium (VC), le carbure de chrome (Cr3C2), le carbure de titane (TiC), le carbure de tantale (TaC) et le carbure de niobium (NbC). Ces carbures m\u00e9talliques sont g\u00e9n\u00e9ralement ajout\u00e9s lors du m\u00e9lange et du broyage de la poudre de carbure de tungst\u00e8ne avec le liant m\u00e9tallique, bien que du carbure de vanadium et du carbure de chrome puissent \u00e9galement \u00eatre form\u00e9s lors de la carburation de la poudre de carbure de tungst\u00e8ne.<\/span><\/p>\n

\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0Grades of tungsten carbide powder can also be produced from recycled solid carbide materials. The recycling and reuse of used tungsten carbide has a long history in the tungsten carbide industry and is an important part of the industry’s entire economic chain, helping to reduce material costs, conserve natural resources and avoid waste materials. Harmful disposal. Waste tungsten carbide can generally be reused by APT (ammonium paratungstate) process, zinc recovery process or by pulverization. These “recycled” tungsten carbide powders generally have better, predictable densification because their surface area is smaller than tungsten carbide powder made directly from the tungsten carburizing process.<\/span><\/p>\n

\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0Les conditions de traitement pour le m\u00e9lange de poudre de carbure de tungst\u00e8ne avec un liant m\u00e9tallique sont \u00e9galement des param\u00e8tres de traitement critiques. Les deux techniques de broyage les plus courantes sont le broyage \u00e0 billes et le broyage ultrafin. Les deux processus permettent \u00e0 la poudre broy\u00e9e d'\u00eatre m\u00e9lang\u00e9e uniform\u00e9ment et de r\u00e9duire la taille des particules. Afin de permettre \u00e0 la pi\u00e8ce \u00e0 usiner d'avoir une r\u00e9sistance suffisante pour maintenir la forme de la pi\u00e8ce et permettre \u00e0 l'op\u00e9rateur ou au robot de saisir la pi\u00e8ce pour l'op\u00e9ration, il est g\u00e9n\u00e9ralement n\u00e9cessaire d'ajouter un liant organique pendant le fraisage. La composition chimique d'un tel liant peut affecter la densit\u00e9 et la r\u00e9sistance de la pi\u00e8ce press\u00e9e. Afin de faciliter l'op\u00e9ration, il est pr\u00e9f\u00e9rable d'ajouter un liant \u00e0 haute r\u00e9sistance, mais cela se traduit par une densit\u00e9 de pressage plus faible et peut provoquer un blocage dur, entra\u00eenant des d\u00e9fauts dans le produit final.<\/span><\/p>\n

\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0Une fois le broyage termin\u00e9, la poudre est g\u00e9n\u00e9ralement s\u00e9ch\u00e9e par pulv\u00e9risation pour produire une masse fluide qui est agglom\u00e9r\u00e9e par le liant organique. En ajustant la composition du liant organique, la fluidit\u00e9 et la densit\u00e9 de charge de ces agglom\u00e9rats peuvent \u00eatre adapt\u00e9es aux besoins. En \u00e9liminant les particules plus grossi\u00e8res ou plus fines, la distribution granulom\u00e9trique des agglom\u00e9rats peut \u00eatre davantage adapt\u00e9e pour assurer une bonne fluidit\u00e9 lorsqu'ils sont charg\u00e9s dans la cavit\u00e9 du moule.<\/span><\/p>\n

Quelle est la m\u00e9thode de fabrication des pi\u00e8ces en carbure de tungst\u00e8ne ?<\/b><\/span><\/h3>\n

\u00a0\u00a0\u00a0Carbide workpieces can be formed by a variety of processes. Depending on the size of the workpiece, the level of shape complexity, and the production lot size, most cutting inserts are molded using a top and bottom pressure rigid mold. In order to maintain the consistency of the weight and size of the workpiece at each press, it is necessary to ensure that the amount of powder (mass and volume) flowing into the cavity is exactly the same. The fluidity of the powder is mainly controlled by the size distribution of the agglomerates and the characteristics of the organic binder. A molded workpiece (or “blank”) can be formed by applying a molding pressure of 10-80 ksi (kilopounds per square foot) to the powder loaded into the cavity.<\/span><\/p>\n

\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0Even at extremely high molding pressures, the hard tungsten carbide particles are not deformed or broken, and the organic binder is pressed into the gap between the tungsten carbide particles, thereby functioning to fix the particle position. The higher the pressure, the tighter the bond of the tungsten carbide particles and the greater the compaction density of the workpiece. The molding properties of the graded tungsten carbide powder may vary, depending on the amount of metal binder, the size and shape of the tungsten carbide particles, the extent to which the agglomerates are formed, and the composition and amount of organic binder. In order to provide quantitative information on the pressing characteristics of the grade of tungsten carbide powder, it is usually designed by the powder manufacturer to establish the correspondence between the molding density and the molding pressure. This information ensures that the supplied powder is in line with the toolmaker’s molding process.<\/span><\/p>\n

\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0Les pi\u00e8ces en carbure de grande taille ou les pi\u00e8ces en carbure avec des rapports d'aspect \u00e9lev\u00e9s (telles que les fraises en bout et les tiges de foret) sont g\u00e9n\u00e9ralement fabriqu\u00e9es en pressant uniform\u00e9ment la poudre de carbure de tungst\u00e8ne dans un sac flexible. Bien que le cycle de production de la m\u00e9thode de pressage d'\u00e9galisation soit plus long que la m\u00e9thode de moulage, le co\u00fbt de fabrication de l'outil est inf\u00e9rieur, de sorte que la m\u00e9thode est plus adapt\u00e9e \u00e0 la production en petits lots.<\/span><\/p>\n

\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0Ce processus consiste \u00e0 charger la poudre dans un sac et \u00e0 sceller l'embouchure du sac, puis \u00e0 placer le sac rempli de poudre dans une chambre et \u00e0 appliquer une pression de 30 \u00e0 60 ksi par un dispositif hydraulique de pressage. Les pi\u00e8ces press\u00e9es sont g\u00e9n\u00e9ralement usin\u00e9es selon des g\u00e9om\u00e9tries sp\u00e9cifiques avant le frittage. La taille du sac est augment\u00e9e pour s'adapter au r\u00e9tr\u00e9cissement de la pi\u00e8ce pendant le processus de compactage et pour fournir une tol\u00e9rance suffisante pour le processus de meulage. \u00c9tant donn\u00e9 que la pi\u00e8ce est trait\u00e9e apr\u00e8s le formage \u00e0 la presse, les exigences de coh\u00e9rence de la charge ne sont pas aussi strictes que la m\u00e9thode de moulage, mais il est toujours souhaitable de s'assurer que la quantit\u00e9 de poudre par charge est la m\u00eame. Si la densit\u00e9 de chargement de la poudre est trop faible, la poudre charg\u00e9e dans le sac peut \u00eatre insuffisante, ce qui entra\u00eene une petite taille de pi\u00e8ce et doit \u00eatre mise au rebut. Si la densit\u00e9 de chargement de la poudre est trop grande, la poudre charg\u00e9e dans le sac est trop importante et la pi\u00e8ce doit \u00eatre trait\u00e9e pour \u00e9liminer plus de poudre apr\u00e8s le formage \u00e0 la presse. Bien que l'exc\u00e9dent de poudre et les pi\u00e8ces mises au rebut puissent \u00eatre recycl\u00e9es, cela r\u00e9duira la productivit\u00e9.<\/span><\/p>\n

\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0Les pi\u00e8ces en carbure peuvent \u00e9galement \u00eatre form\u00e9es par extrusion ou moulage par injection. Le processus d'extrusion est plus adapt\u00e9 \u00e0 la production en s\u00e9rie de pi\u00e8ces de forme axisym\u00e9trique, tandis que le processus de moulage par injection est couramment utilis\u00e9 pour la production en s\u00e9rie de pi\u00e8ces de forme complexe. Dans les deux proc\u00e9d\u00e9s de moulage, la qualit\u00e9 de la poudre de carbure de tungst\u00e8ne est mise en suspension dans un liant organique qui conf\u00e8re une uniformit\u00e9 au m\u00e9lange de carbure de tungst\u00e8ne comme un dentifrice. Le m\u00e9lange est ensuite extrud\u00e9 \u00e0 travers un trou ou moul\u00e9 dans une cavit\u00e9 de moule. Les caract\u00e9ristiques de la qualit\u00e9 de la poudre de carbure de tungst\u00e8ne d\u00e9terminent le rapport optimal entre la poudre et le liant dans le m\u00e9lange et ont un effet important sur l'\u00e9coulement du m\u00e9lange \u00e0 travers l'orifice d'extrusion ou dans la cavit\u00e9 du moule.<\/span><\/p>\n

\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0Une fois la pi\u00e8ce form\u00e9e par moulage, pressage d'\u00e9galisation, extrusion ou moulage par injection, le liant organique doit \u00eatre retir\u00e9 de la pi\u00e8ce avant l'\u00e9tape finale de frittage. Le frittage \u00e9limine les pores de la pi\u00e8ce, la rendant compl\u00e8tement (ou sensiblement) dense. Au moment du frittage, la liaison m\u00e9tallique dans la pi\u00e8ce form\u00e9e \u00e0 la presse devient liquide, mais la pi\u00e8ce peut toujours conserver sa forme sous l'action combin\u00e9e de la force capillaire et du contact des particules.<\/span><\/p>\n

\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0Apr\u00e8s le frittage, la g\u00e9om\u00e9trie de la pi\u00e8ce reste la m\u00eame, mais la taille diminue. Afin d'obtenir la taille de pi\u00e8ce requise apr\u00e8s le frittage, le taux de retrait doit \u00eatre pris en compte lors de la conception de l'outil. Lors de la conception de la nuance de poudre de carbure de tungst\u00e8ne utilis\u00e9e pour fabriquer chaque outil, il faut s'assurer qu'il a le bon retrait lorsqu'il est press\u00e9 sous la pression appropri\u00e9e.<\/span><\/p>\n

\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0Dans presque tous les cas, la pi\u00e8ce fritt\u00e9e, \u00e9galement appel\u00e9e \u00e9bauche en carbure<\/a> doit \u00eatre post-fritt\u00e9. Le traitement le plus \u00e9l\u00e9mentaire pour les outils de coupe est l'aff\u00fbtage du tranchant. De nombreux outils n\u00e9cessitent un meulage et une g\u00e9om\u00e9trie de leur g\u00e9om\u00e9trie apr\u00e8s frittage. Certains outils n\u00e9cessitent un meulage du haut et du bas; d'autres n\u00e9cessitent un meulage p\u00e9riph\u00e9rique (avec ou sans aff\u00fbtage du tranchant). Tous les d\u00e9bris d'usure de carbure provenant du meulage peuvent \u00eatre recycl\u00e9s.<\/span><\/p>\n

Comment pr\u00e9parer le rev\u00eatement de la pi\u00e8ce en carbure de tungst\u00e8ne ?<\/b><\/span><\/h3>\n

\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0Dans de nombreux cas, la pi\u00e8ce finie doit \u00eatre rev\u00eatue. Le rev\u00eatement fournit un pouvoir lubrifiant et une duret\u00e9 accrue, et fournit une barri\u00e8re de diffusion au substrat qui emp\u00eache l'oxydation lorsqu'il est expos\u00e9 \u00e0 des temp\u00e9ratures \u00e9lev\u00e9es. La matrice de carbure de tungst\u00e8ne est essentielle \u00e0 la performance du rev\u00eatement. En plus des caract\u00e9ristiques principales de la poudre de matrice personnalis\u00e9e, les propri\u00e9t\u00e9s de surface du substrat peuvent \u00eatre adapt\u00e9es par s\u00e9lection chimique et modification du processus de frittage. Gr\u00e2ce \u00e0 la migration du cobalt, plus de cobalt peut \u00eatre enrichi dans la couche la plus externe de la surface de la lame dans l'\u00e9paisseur de 20-30 \u03bcm par rapport au reste de la pi\u00e8ce, conf\u00e9rant ainsi une meilleure t\u00e9nacit\u00e9 \u00e0 la couche de surface du substrat, de sorte qu'il a une forte r\u00e9sistance \u00e0 la d\u00e9formation.<\/span><\/p>\n

\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0Les fabricants d'outils bas\u00e9s sur leurs propres processus de fabrication (tels que les m\u00e9thodes de d\u00e9paraffinage, les vitesses de chauffage, les temps de frittage, les temp\u00e9ratures et les tensions de carburation) peuvent imposer des exigences particuli\u00e8res sur les qualit\u00e9s de poudre de carbure utilis\u00e9es. Certains fabricants d'outils peuvent fritter des pi\u00e8ces dans des fours sous vide, tandis que d'autres peuvent utiliser des fours de frittage de pressage isostatique \u00e0 chaud (HIP) (qui pressurisent la pi\u00e8ce vers la fin du cycle de traitement pour \u00e9liminer tout r\u00e9sidu). Pore). La pi\u00e8ce fritt\u00e9e dans le four sous vide peut \u00e9galement devoir \u00eatre soumise \u00e0 un processus de pressage isostatique \u00e0 chaud pour augmenter la densit\u00e9 de la pi\u00e8ce. Certains fabricants d'outils peuvent utiliser des temp\u00e9ratures de frittage sous vide plus \u00e9lev\u00e9es pour augmenter la densit\u00e9 fritt\u00e9e des m\u00e9langes \u00e0 faible teneur en cobalt, mais cette approche peut rendre la microstructure grossi\u00e8re. Afin de maintenir une granulom\u00e9trie fine, une poudre ayant une plus petite granulom\u00e9trie de carbure de tungst\u00e8ne peut \u00eatre utilis\u00e9e. Afin de correspondre \u00e0 l'\u00e9quipement de production sp\u00e9cifique, les conditions de d\u00e9paraffinage et la tension de carburation ont \u00e9galement des exigences diff\u00e9rentes sur la teneur en carbone de la poudre de carbure de tungst\u00e8ne.<\/span><\/p>\n

\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0Tous ces facteurs ont un impact critique sur la microstructure et les propri\u00e9t\u00e9s du mat\u00e9riau de l'outil en carbure de tungst\u00e8ne qui est fritt\u00e9. Par cons\u00e9quent, une communication \u00e9troite est n\u00e9cessaire entre le fabricant d'outils et le fournisseur de poudre pour s'assurer qu'elle est fabriqu\u00e9e conform\u00e9ment \u00e0 l'outil. Processus de production personnalis\u00e9 poudre de carbure de tungst\u00e8ne de qualit\u00e9 personnalis\u00e9e. Il n'est donc pas surprenant qu'il existe des centaines de nuances de carbure diff\u00e9rentes. Par exemple, ATI Alldyne produit plus de 600 qualit\u00e9s de poudre diff\u00e9rentes, chacune \u00e9tant sp\u00e9cifiquement con\u00e7ue pour l'utilisateur pr\u00e9vu et l'utilisation sp\u00e9cifique.<\/span><\/p>\n

Quelle est la m\u00e9thode de classification des nuances de carbure de tungst\u00e8ne ?<\/b><\/span><\/h3>\n

\u00a0\u00a0La combinaison de diff\u00e9rents types de poudre de carbure de tungst\u00e8ne, de la composition du m\u00e9lange et de la teneur en liant m\u00e9tallique, du type et de la quantit\u00e9 d'inhibiteurs de croissance des grains, etc., constitue une vari\u00e9t\u00e9 de nuances de carbure. Ces param\u00e8tres d\u00e9termineront la microstructure et les propri\u00e9t\u00e9s du carbure de tungst\u00e8ne. Certaines combinaisons de performances sp\u00e9cifiques sont devenues le premier choix pour des applications de traitement sp\u00e9cifiques, permettant de classer plusieurs nuances de carbure.<\/span><\/p>\n

\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0Les deux syst\u00e8mes de classification d'usinage du carbure les plus couramment utilis\u00e9s \u00e0 des fins d'usinage sont le syst\u00e8me de nuances C et le syst\u00e8me de nuances ISO. Bien qu'aucun de ces syst\u00e8mes ne refl\u00e8te pleinement les propri\u00e9t\u00e9s des mat\u00e9riaux qui affectent le choix des nuances de carbure, ils fournissent un point de d\u00e9part pour la discussion. Pour chaque taxonomie, de nombreux fabricants ont leurs propres nuances sp\u00e9ciales, ce qui donne une grande vari\u00e9t\u00e9 de nuances de carbure.<\/span><\/p>\n

\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0Les nuances de carbure peuvent \u00e9galement \u00eatre class\u00e9es par composition. Les nuances de carbure de tungst\u00e8ne (WC) peuvent \u00eatre divis\u00e9es en trois types de base : simple, microcristallin et alliage. Les grades simples se composent principalement de liants de carbure de tungst\u00e8ne et de cobalt, mais peuvent \u00e9galement contenir de petites quantit\u00e9s d'inhibiteurs de croissance des grains. Le grade microcristallin est constitu\u00e9 de carbure de tungst\u00e8ne et d'un liant cobalt additionn\u00e9 de quelques milli\u00e8mes de carbure de vanadium (VC) et\/ou de carbure de chrome (Cr3C2) et sa granulom\u00e9trie peut \u00eatre inf\u00e9rieure \u00e0 1 \u03bcm. La nuance d'alliage est constitu\u00e9e de carbure de tungst\u00e8ne et d'un liant de cobalt contenant plusieurs pour cent de carbure de titane (TiC), de carbure de tantale (TaC) et de carbure de niobium (NbC). Ces additifs sont \u00e9galement appel\u00e9s carbures cubiques en raison de leur frittage. La microstructure r\u00e9sultante pr\u00e9sente une structure triphas\u00e9e non uniforme.<\/span><\/p>\n

\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0(1) Nuance carbure simple<\/span><\/h5>\n

\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0Ces nuances pour la coupe des m\u00e9taux contiennent g\u00e9n\u00e9ralement du cobalt 3%-12% (en poids). La taille des grains de carbure de tungst\u00e8ne est g\u00e9n\u00e9ralement comprise entre 1 et 8 \u03bcm. Comme pour les autres nuances, la r\u00e9duction de la taille des particules de carbure de tungst\u00e8ne augmente sa duret\u00e9 et sa r\u00e9sistance \u00e0 la rupture transversale (TRS), mais r\u00e9duit sa t\u00e9nacit\u00e9. La duret\u00e9 des nuances simples se situe g\u00e9n\u00e9ralement entre HRA 89 et 93,5\u00a0; la r\u00e9sistance \u00e0 la rupture transversale est g\u00e9n\u00e9ralement comprise entre 175 et 350 ksi. Ces qualit\u00e9s de poudre peuvent contenir une grande quantit\u00e9 de mati\u00e8res premi\u00e8res recycl\u00e9es.<\/span><\/p>\n

\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0Les grades simples peuvent \u00eatre divis\u00e9s en C1-C4 dans le syst\u00e8me de grades C et peuvent \u00eatre class\u00e9s selon les s\u00e9ries de grades K, N, S et H dans le syst\u00e8me de grades ISO. Les nuances simples avec des caract\u00e9ristiques interm\u00e9diaires peuvent \u00eatre class\u00e9es comme nuances g\u00e9n\u00e9rales (par exemple C2 ou K20) pour le tournage, le fraisage, le rabotage et l'al\u00e9sage ; des nuances avec des granulom\u00e9tries plus petites ou une teneur en cobalt plus faible et une duret\u00e9 plus \u00e9lev\u00e9e peuvent \u00eatre utilis\u00e9es Class\u00e9es comme nuances de finition (telles que C4 ou K01) ; les nuances avec des tailles de grains plus grandes ou une teneur en cobalt plus \u00e9lev\u00e9e et une meilleure t\u00e9nacit\u00e9 peuvent \u00eatre class\u00e9es comme des nuances brutes (par exemple C1 ou K30).<\/span><\/p>\n

\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0Les outils fabriqu\u00e9s \u00e0 partir de nuances simples peuvent \u00eatre utilis\u00e9s pour couper la fonte, l'acier inoxydable des s\u00e9ries 200 et 300, l'aluminium et d'autres m\u00e9taux non ferreux, les superalliages et l'acier tremp\u00e9. Ces nuances peuvent \u00e9galement \u00eatre utilis\u00e9es dans des applications de coupe non m\u00e9talliques (telles que des outils de forage de roches et g\u00e9ologiques) avec des tailles de grains allant de 1,5 \u00e0 10 \u03bcm (ou plus) et des niveaux de cobalt de 6% \u00e0 16%. Un autre type de coupe non m\u00e9tallique des nuances de carbure simple est la fabrication de moules et de poin\u00e7ons. Ces nuances ont g\u00e9n\u00e9ralement une granulom\u00e9trie moyenne avec une teneur en cobalt de 16%-30%.<\/span><\/p>\n

\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0(2) Nuance carbure microcristallin<\/span><\/h5>\n

\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0Ces nuances contiennent g\u00e9n\u00e9ralement du cobalt 6%-15%. Dans le frittage en phase liquide, le carbure de vanadium et\/ou le carbure de chrome ajout\u00e9s peuvent contr\u00f4ler la croissance des grains, obtenant ainsi une structure \u00e0 grains fins ayant une granulom\u00e9trie inf\u00e9rieure \u00e0 1 \u03bcm. Cette nuance \u00e0 grains fins a une duret\u00e9 tr\u00e8s \u00e9lev\u00e9e et une r\u00e9sistance \u00e0 la rupture transversale de 500 ksi ou plus. La combinaison d'une r\u00e9sistance \u00e9lev\u00e9e et d'une t\u00e9nacit\u00e9 suffisante permet \u00e0 ces qualit\u00e9s d'outils d'avoir un angle de coupe positif plus grand, ce qui r\u00e9duit les forces de coupe et produit des copeaux plus fins en coupant plut\u00f4t qu'en poussant le m\u00e9tal.<\/span><\/p>\n

\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0Gr\u00e2ce \u00e0 l'identification stricte de la qualit\u00e9 de diverses mati\u00e8res premi\u00e8res dans la production de qualit\u00e9s de poudre de carbure de tungst\u00e8ne et \u00e0 un contr\u00f4le strict des conditions du processus de frittage, il est possible d'emp\u00eacher la formation de gros grains anormaux dans la microstructure du mat\u00e9riau. Propri\u00e9t\u00e9s mat\u00e9rielles. Afin de maintenir une taille de grain petite et uniforme, la poudre recycl\u00e9e ne peut \u00eatre utilis\u00e9e que si les mati\u00e8res premi\u00e8res et le processus de r\u00e9cup\u00e9ration sont enti\u00e8rement contr\u00f4l\u00e9s et que des tests de qualit\u00e9 approfondis sont effectu\u00e9s.<\/span><\/p>\n

\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0Les grades microcristallins peuvent \u00eatre class\u00e9s selon la s\u00e9rie de grades M dans le syst\u00e8me de grades ISO. De plus, les autres m\u00e9thodes de classification dans le syst\u00e8me de notes C et le syst\u00e8me de notes ISO sont les m\u00eames que les notes simples. Les nuances microcristallines peuvent \u00eatre utilis\u00e9es pour fabriquer des outils pour couper des mat\u00e9riaux de pi\u00e8ces plus tendres car la surface de l'outil peut \u00eatre usin\u00e9e de mani\u00e8re tr\u00e8s lisse et conserver une ar\u00eate de coupe extr\u00eamement tranchante.<\/span><\/p>\n

\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0Les nuances microcristallines peuvent \u00e9galement \u00eatre utilis\u00e9es pour usiner les superalliages \u00e0 base de nickel car elles peuvent supporter des temp\u00e9ratures de coupe jusqu'\u00e0 1200 \u00b0C. Pour le traitement des alliages \u00e0 haute temp\u00e9rature et d'autres mat\u00e9riaux sp\u00e9ciaux, l'utilisation d'outils de qualit\u00e9 micro-grain et d'outils de qualit\u00e9 simple avec \u00e9mail peut simultan\u00e9ment am\u00e9liorer leur r\u00e9sistance \u00e0 l'usure, leur r\u00e9sistance \u00e0 la d\u00e9formation et leur t\u00e9nacit\u00e9. Les nuances microcristallines conviennent \u00e9galement \u00e0 la fabrication d'outils rotatifs (tels que des forets) qui g\u00e9n\u00e8rent des contraintes de cisaillement. Un type de foret est constitu\u00e9 d'une qualit\u00e9 composite de carbure de tungst\u00e8ne. La teneur sp\u00e9cifique en cobalt du mat\u00e9riau dans la partie sp\u00e9cifique du m\u00eame tr\u00e9pan est diff\u00e9rente, de sorte que la duret\u00e9 et la t\u00e9nacit\u00e9 du tr\u00e9pan sont optimis\u00e9es en fonction des besoins de traitement.<\/span><\/p>\n

\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0(3) Nuance de carbure de type alliage<\/span><\/h5>\n

\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0Ces nuances sont principalement utilis\u00e9es pour couper des pi\u00e8ces en acier, qui ont g\u00e9n\u00e9ralement une teneur en cobalt de 5%-10% et une gamme de granulom\u00e9trie de 0,8 \u00e0 2 \u03bcm. En ajoutant du 4% au 25% de carbure de titane (TiC), la tendance du carbure de tungst\u00e8ne (WC) \u00e0 se diffuser \u00e0 la surface des d\u00e9chets d'acier peut \u00eatre r\u00e9duite. La r\u00e9sistance de l'outil, la r\u00e9sistance \u00e0 l'usure en crat\u00e8re et la r\u00e9sistance aux chocs thermiques peuvent \u00eatre am\u00e9lior\u00e9es en n'ajoutant pas plus de carbure de tantale 25% (TaC) et de carbure de niobium (NbC). L'ajout de tels carbures cubiques augmente \u00e9galement la rougeur de l'outil, aidant \u00e0 \u00e9viter la d\u00e9formation thermique de l'outil lors de coupes intensives ou d'autres usinages o\u00f9 l'ar\u00eate de coupe peut cr\u00e9er des temp\u00e9ratures \u00e9lev\u00e9es. De plus, le carbure de titane peut fournir des sites de nucl\u00e9ation pendant le frittage, am\u00e9liorant l'uniformit\u00e9 de la distribution du carbure cubique dans la pi\u00e8ce.<\/span><\/p>\n

\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0En g\u00e9n\u00e9ral, les nuances de carbure de type alliage ont une plage de duret\u00e9 de HRA91-94 et une r\u00e9sistance \u00e0 la rupture transversale de 150-300 ksi. Par rapport au type simple, la r\u00e9sistance \u00e0 l'usure du type alliage a une faible r\u00e9sistance \u00e0 l'usure et une faible r\u00e9sistance, mais sa r\u00e9sistance \u00e0 l'usure de liaison est meilleure. Les nuances d'alliages peuvent \u00eatre divis\u00e9es en C5-C8 dans le syst\u00e8me de nuances C et peuvent \u00eatre class\u00e9es selon les s\u00e9ries de nuances P et M dans le syst\u00e8me de nuances ISO. Les nuances d'alliages aux propri\u00e9t\u00e9s interm\u00e9diaires peuvent \u00eatre class\u00e9es comme nuances g\u00e9n\u00e9rales (par exemple C6 ou P30) pour le tournage, le taraudage, le rabotage et le fraisage. Les nuances les plus dures peuvent \u00eatre class\u00e9es comme nuances fines (par exemple C8 et P01) pour la finition et l'al\u00e9sage. Ces nuances ont g\u00e9n\u00e9ralement une granulom\u00e9trie plus petite et une teneur en cobalt plus faible pour obtenir la duret\u00e9 et la r\u00e9sistance \u00e0 l'usure souhait\u00e9es. Cependant, des propri\u00e9t\u00e9s de mat\u00e9riau similaires peuvent \u00eatre obtenues en ajoutant plus de carbures cubiques. Les nuances les plus r\u00e9silientes peuvent \u00eatre class\u00e9es comme des nuances rugueuses (par exemple C5 ou P50). Ces nuances ont g\u00e9n\u00e9ralement une taille de particules de taille moyenne et une teneur \u00e9lev\u00e9e en cobalt, et la quantit\u00e9 de carbure cubique ajout\u00e9e est \u00e9galement faible pour atteindre la t\u00e9nacit\u00e9 souhait\u00e9e en inhibant la propagation des fissures. Dans le processus de tournage interrompu, les performances de coupe peuvent \u00eatre encore am\u00e9lior\u00e9es en utilisant la nuance riche en cobalt ayant une teneur en cobalt plus \u00e9lev\u00e9e sur la surface de la fraise.<\/span><\/p>\n

\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0Les nuances d'alliage \u00e0 faible teneur en carbure de titane sont utilis\u00e9es pour l'usinage de l'acier inoxydable et de la fonte mall\u00e9able, mais peuvent \u00e9galement \u00eatre utilis\u00e9es pour traiter les m\u00e9taux non ferreux (comme les superalliages \u00e0 base de nickel). Ces nuances ont typiquement une granulom\u00e9trie inf\u00e9rieure \u00e0 1 \u03bcm et une teneur en cobalt de 8% \u00e0 12%. Des nuances avec une duret\u00e9 plus \u00e9lev\u00e9e (par exemple M10) peuvent \u00eatre utilis\u00e9es pour le tournage de la fonte mall\u00e9able ; les nuances avec une meilleure t\u00e9nacit\u00e9 (par exemple M40) peuvent \u00eatre utilis\u00e9es pour le fraisage et le rabotage de l'acier ou pour le tournage de l'acier inoxydable ou des superalliages.<\/span><\/p>\n

\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0Les nuances de carbure de type alliage peuvent \u00e9galement \u00eatre utilis\u00e9es pour des applications de coupe non m\u00e9talliques, principalement pour la fabrication de pi\u00e8ces r\u00e9sistantes \u00e0 l'usure. Ces grades ont g\u00e9n\u00e9ralement une granulom\u00e9trie de 1,2 \u00e0 2 \u03bcm et une teneur en cobalt de 7%-10%. Dans la production de ces nuances, une grande proportion de mat\u00e9riaux recycl\u00e9s est g\u00e9n\u00e9ralement ajout\u00e9e, ce qui se traduit par une meilleure rentabilit\u00e9 dans l'application des pi\u00e8ces d'usure. Les pi\u00e8ces d'usure n\u00e9cessitent une bonne r\u00e9sistance \u00e0 la corrosion et une duret\u00e9 \u00e9lev\u00e9e. Ces nuances peuvent \u00eatre obtenues en ajoutant du nickel et du carbure de chrome lors de la production de telles nuances.<\/span><\/p>\n

\u00a0\u00a0\u00a0\u00a0In order to meet the technical and economic requirements of tool manufacturers, tungsten carbide powder is a key element. Powders designed for toolmakers’ processing equipment and process parameters ensure the performance of the finished part and result in hundreds of carbide grades. The recyclable nature of carbide materials and the ability to work directly with powder suppliers allows tool manufacturers to effectively control their product quality and material costs.<\/span><\/p>\n

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