Dureté du carbure de tungstène : guide sur la taille des grains de WC et la teneur en cobalt

Le carbure de tungstène (WC) est un matériau composite composé de particules de carbure de tungstène et d'un liant métallique, généralement du cobalt (Co). Les propriétés du carbure de tungstène, telles que la dureté, la ténacité et la résistance à l'usure, sont fortement influencées par deux facteurs principaux : la taille des grains de carbure de tungstène et la teneur en cobalt du composite.

Le carbure de tungstène a différentes applications en fonction de la taille des grains de WC et de la teneur en cobalt. Les grains fins et ultra-fins sont utilisé pour les produits en carbure cémenté nécessitant une grande précision et un excellent état de surface, tels que les outils de coupe en carbure pour l'usinage de précision et les composants de moules. Les grains moyens et grossiers sont plus adaptés à l'usinage grossier et aux outils de coupe à usage intensif. Une teneur élevée en cobalt est appliquée dans outils miniers et certaines pièces d'usure, tandis qu'une faible teneur en cobalt est utilisée pour les outils de coupe et les revêtements résistants à l'usure. Pour les pièces résistantes à l'usure qui nécessitent une résistance à l'abrasion, une résistance à la compression et un fini de surface, des matières premières WC fines et ultrafines sont utilisées. Les exigences spécifiques relatives à la taille des grains de carbure de tungstène varient en fonction de l'application spécifique du carbure.

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La dureté varie en fonction de la taille des grains de WC.

Influence de la taille des grains de WC sur la dureté et la résistance

1. Dureté:

   • Grain plus petit: Des grains WC plus petits entraînent généralement niveaux de dureté plus élevés du carbure de tungstène. En effet, les grains plus fins offrent moins d'espace entre eux, ce qui réduit l'impact du liant et augmente la densité de la phase carbure.
   • Grain plus gros: Inversement, des grains plus gros peuvent diminuer la dureté globale en raison de la présence et de l'effet accrus du liant, qui est généralement plus mou que le carbure.

2. La robustesse :

   • Grain plus petit: Si les grains plus petits augmentent la dureté, ils peuvent parfois réduire la ténacité parce que le matériau devient plus cassant.
   • Grain plus gros: Les grains plus gros augmentent la ténacité du matériau en raison de la ductilité accrue fournie par le liant. Le carbure est ainsi plus à même d'absorber les chocs sans se fracturer.

La résistance à la rupture varie en fonction de la taille des grains de WC.

La dureté varie en fonction de la teneur en Co.

Influence de la teneur en cobalt sur la dureté et la ténacité

1. 1. Dureté :

      • Teneur plus élevée en cobalt: L'augmentation de la teneur en cobalt entraîne généralement une diminution de la dureté. Le cobalt agit comme un liant et est plus mou que le carbure de tungstène. Une plus grande quantité de cobalt crée une matrice moins rigide.
      • Teneur en cobalt plus faible: Des quantités moindres de cobalt augmentent la proportion de carbure de tungstène, qui est plus dur, ce qui accroît la dureté globale du matériau.

   2. Solidité:

      • Teneur plus élevée en cobalt: Une plus grande quantité de cobalt améliore la ténacité du carbure de tungstène. La ductilité du liant métallique permet d'absorber et de répartir les contraintes plus uniformément dans le matériau, ce qui réduit la probabilité de propagation des fissures et de rupture.
      • Teneur en cobalt plus faible: Une quantité moindre de cobalt rend le matériau plus dur mais peut compromettre sa ténacité, le rendant plus sensible aux fractures fragiles sous l'effet d'un impact ou d'une contrainte.

La résistance à la rupture varie en fonction de la teneur en grains de WC.

Applications basées sur la taille des grains et la teneur en cobalt

• Grains fins et ultra-fins: Utilisé dans les applications nécessitant une grande précision et d'excellents états de surface, par exemple dans l'usinage des métaux où les détails et les états de surface sont critiques.
• Grains moyens et grossiers: Mieux adapté à l'usinage grossier et aux outils de coupe à usage intensif où la robustesse est plus importante que la finesse des détails.
• Haute teneur en cobalt: Idéal pour les applications où la résistance aux chocs est cruciale, comme dans les outils miniers et certaines pièces d'usure.
• Faible teneur en cobalt: Utilisé dans les applications où la dureté et la résistance à l'usure sont primordiales, comme dans les outils de coupe et les revêtements résistants à l'usure.

Conclusion

Le choix du matériau en carbure de tungstène dépend fortement des exigences spécifiques de l'application. Les fabricants et les ingénieurs doivent tenir compte de l'équilibre souhaité entre dureté et résistance, qui est influencé par la taille des grains de WC et la teneur en cobalt. En ajustant ces paramètres, le carbure de tungstène peut être adapté pour répondre aux exigences de diverses applications, allant des instruments de coupe de précision aux équipements miniers robustes. Get Technology Co., Ltd., grâce à son expertise dans le domaine du traitement pièces en carbure de tungstèneutilise ces principes pour fournir des pièces qui répondent à des normes strictes en matière de tolérance et de performance.