Caractéristiques du carbure cémenté

Le carbure cémenté est composé d'un métal dur réfractaire (phase dure), qui est généralement un carbure, et d'un liant métallique (phase de liaison) obtenu par la méthode de la métallurgie des poudres. En tant qu'alliage dur pour les outils de coupe, les carbures couramment utilisés sont le carbure de tungstène (WC), le carbure de titane (TiC) et le carbure de tantale (TaC), le carbure de niobium (NbC), etc. Le liant le plus utilisé est la Co. le carbure cémenté dépend principalement de la teneur en cobalt.

En raison du point de fusion élevé, de la dureté élevée (voir le tableau 1-1), de la bonne stabilité chimique et de la bonne stabilité thermique des carbures dans le carbure cémenté et de la grande quantité de matériaux de carbone à haute température, de la dureté et de la résistance Abrasivité et chaleur la résistance sont plus élevées que l'acier rapide.

Le principal composant de la phase dure de l'alliage dur est le WC. Le WC a une bonne résistance à l'usure, bien que certains carbures aient la même dureté et le même WC, mais n'ont pas la même résistance à l'usure. En outre, le WC a une limite d'élasticité plus élevée (tableau 1-2), donc sa résistance à la déformation plastique est meilleure. Le WC a une bonne conductivité thermique, qui est l'une des propriétés les plus souhaitables pour la fabrication de matériaux d'outils. En plus. Le WC a un faible coefficient de dilatation thermique qui est d'environ 1/3 de l'acier. Le module d'élasticité du WC est trois fois celui de l'acier, et son module de torsion est le double de celui de l'acier. Par conséquent, la résistance à la compression du carbure cémenté est également supérieure à celle de l'acier. De plus, le WC présente une bonne résistance à la corrosion et à l'oxydation à température ambiante, une bonne résistance électrique et une résistance à la flexion élevée. ces excellentes propriétés de WC ont été transmises à un alliage dur avec son composant principal.

Par rapport à l'acier rapide, la dureté du carbure cémenté est HRA89-94, qui est beaucoup plus élevée que la dureté du HSS (HRC63-70 ou HRA83-86.6). La température de coupe maximale autorisée pour le carbure cémenté peut atteindre 800-1000 ° C ou plus, ce qui pourrait être beaucoup plus élevé que le HSS (550-650 ℃). La dureté à haute température du carbure cémenté pourrait être HRA82-87 à 540 ° C, ce qui est identique à la dureté à température normale de l'acier rapide. La dureté à 760 ° C est HRA 77-85, et peut être maintenue dans HRA 73-76 à l'environnement de 1000-1100 ° C.En outre, la résistance à l'usure du carbure de carbure cémenté est 16-20 fois supérieure à celle du meilleur HSS . En raison de leur dureté à haute température et de leur résistance à l'usure, les carbures cémentés ont des performances de coupe beaucoup plus élevées que l'acier rapide et peuvent augmenter la durabilité de l'outil de plusieurs dizaines de fois. Lors de l'usinage d'acier de construction ordinaire, la vitesse de coupe autorisée est 4 à 10 fois supérieure à celle des outils en acier rapide.

En tant que matériau d'outil de coupe, le carbure cémenté est largement utilisé (voir Tableau 1-3)). Dans le processus de tournage, à l'exception d'un petit nombre d'alésages de petit diamètre et de certaines pièces en métaux non ferreux, presque tous peuvent être traités avec des outils de tournage en carbure. Dans le processus de perçage, en plus des forets en carbure existants, des forets en carbure, des forets pour trous profonds, des forets à injection de carbure et des forets en carbure indexables ont également été utilisés avec succès pour usiner l'acier. De plus, les fraises en carbure ont été largement utilisées. D'autres tels que l'alésoir, la fraise en bout, la fraise-mère à petit module, les engrenages à module moyen et grand pour les surfaces de dents dures (telles que la fraise-mère m40 et le coupe-goupille m12), les broches et autres outils utilisant des alliages durs augmentent également. Bien que la proportion de carbure cémenté dans les matériaux d'outils soit inférieure à celle du HSS et se classe au deuxième rang, sa proportion de copeaux de coupe est aussi élevée que le 68%. (Selon le professeur américain de 1979 de la société de carbure cémenté qui s'est rendu en Chine, aux États-Unis, les outils de coupe en carbure ont coupé 80% de copeaux de coupe. ). Selon les rapports, dans certains pays, plus de 90% d'outils de tournage et plus de 55% de fraises sont en carbure cémenté, et cette tendance continue de croître.