Carbure vs carbure de tungstène : principales différences et types

Le carbure de tungstène est un type de carbure. Toutefois, dans les industries des matrices, de l'usinage et de l'outillage, lorsque le terme "carbure" est indiqué sur un dessin, il fait généralement référence au carbure de tungstène, à moins qu'un autre matériau ne soit explicitement spécifié.

Carbure de tungstène

Le carbure de tungstène (WC) est un type particulier de carbure dont l'utilisation s'est répandue en raison de ses propriétés exceptionnelles. Voici les principales caractéristiques qui le distinguent :

• Dureté élevée : Le carbure de tungstène est extrêmement dur., avec un classement compris entre 8,5 et 9 (HRA 82 à 95, HRC 69 à 82) sur l'échelle de Mohs, ce qui est proche de la dureté du diamant. Il conserve cette dureté même à des températures pouvant atteindre 500 °C et reste très dur à 1 000 °C.
• Résistance à l'usure : Sa résistance supérieure à l'usure en fait un matériau idéal pour les outils de coupe, où la longévité et la précision sont essentielles.
• Force et résistance : Malgré sa dureté, le carbure de tungstène présente également une bonne ténacité, ce qui est essentiel pour résister à la rupture sous contrainte mécanique.
• Résistance à la chaleur : Il conserve un haut niveau de dureté même à des températures élevées, ce qui le rend adapté aux applications de coupe à grande vitesse.
• Résistance à la corrosion : Le carbure de tungstène se distingue également par sa résistance à la corrosion, ce qui permet de l'utiliser dans des environnements hostiles.

Types courants de carbure de tungstène

• Carbures de tungstène et de cobalt (WC-Co) : Ce sont fabriqué principalement à partir de carbure de tungstène (WC) et le cobalt. Ils sont largement utilisés en raison de leurs excellentes propriétés mécaniques et de leur résistance aux chocs thermiques.
• Carbures de tungstène, de titane et de cobalt (WC-TiC-Co) : Cette variante comprend du carbure de titane (TiC) en plus du WC et du cobalt, ce qui améliore encore la dureté et la résistance à l'usure.
• Carbures de tungstène, de titane et de tantale (niobium) (WC-TiC-TaC/NbC-Co) : Ces carbures comprennent des carbures de tantale ou de niobium, qui permettent d'augmenter les capacités de température et la dureté.

Carbures généraux

Les carbures, en général, sont des composés constitués de carbone et d'un élément moins électronégatif. Ils sont classés en plusieurs types en fonction de leurs caractéristiques de liaison chimique :

• Carbures ioniques semblables à des sels : Comme le carbure de calcium (CaC2), qui réagit avec l'eau pour produire du gaz acétylène, utilisé pour le soudage et le découpage des métaux.
• Carbures covalents : Parmi les exemples notables, on peut citer le carbure de silicium (SiC) et le carbure de bore (B4C), qui sont des matériaux extrêmement durs utilisés dans les abrasifs et les armures.
• Carbures interstitiels : Il s'agit notamment de carbures tels que le carbure de titane (TiC) et le carbure de fer (Fe3C), où les atomes de carbone s'insèrent dans les espaces interstitiels du réseau métallique. Ils font partie intégrante de la dureté de l'acier et d'autres alliages.
• Carbures riches en métaux : Ils présentent des liaisons métal-métal avec des atomes de carbone insérés entre les deux, comme le carbure de tantale et de hafnium (Ta4HfC5), connu pour son extraordinaire résistance à la chaleur.

Conclusion

Dans le contexte industriel, le terme “ carbure ” désigne souvent spécifiquement le carbure de tungstène en raison de son utilisation répandue et de ses propriétés supérieures. Cependant, d'autres types de carbures jouent également un rôle essentiel dans diverses applications dans différents secteurs industriels. Il est essentiel de comprendre les différences entre ces carbures, en particulier leur composition et leurs caractéristiques de performance, afin de choisir le matériau adapté à chaque application spécifique. Qu'il s'agisse d'outils de coupe, de blindages ou d'abrasifs, le choix du carbure peut avoir une influence considérable sur les performances et la durabilité des produits dans lesquels ils sont utilisés.