{"id":13906,"date":"2020-03-06T06:44:00","date_gmt":"2020-03-06T06:44:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/?p=13906"},"modified":"2020-05-07T00:41:18","modified_gmt":"2020-05-07T00:41:18","slug":"new-breakthrough-of-tungsten-carbide-with-superior-properties-of-the-beijing-university","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/fr\/nouvelle-percee-du-carbure-de-tungstene-aux-proprietes-superieures-de-l-universite-de-pekin\/","title":{"rendered":"Nouvelle perc\u00e9e dans le carbure de tungst\u00e8ne aux propri\u00e9t\u00e9s sup\u00e9rieures de l'Universit\u00e9 de P\u00e9kin"},"content":{"rendered":"
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En raison de sa duret\u00e9 \u00e9lev\u00e9e et de sa r\u00e9sistance \u00e0 l'usure, <\/strong>le carbure de tungst\u00e8ne <\/strong> est largement utilis\u00e9 comme une vari\u00e9t\u00e9 de mat\u00e9riaux d'outils de traitement, appel\u00e9s \u00abdents industrielles\u00bb. Parmi eux, WC Co <\/strong>le carbure de tungst\u00e8ne <\/strong> est la plus grande production et consommation de <\/strong>le carbure de tungst\u00e8ne <\/strong> mat\u00e9riaux. Apr\u00e8s des d\u00e9cennies de d\u00e9veloppement, dans l'application technique de <\/strong>le carbure de tungst\u00e8ne <\/strong>, la duret\u00e9 et la r\u00e9sistance \u00e0 l'usure peuvent fondamentalement r\u00e9pondre aux exigences de performance de service, tandis que la r\u00e9sistance \u00e0 la rupture et la t\u00e9nacit\u00e9 aux chocs sont le goulot d'\u00e9tranglement de l'extension de l'application de <\/strong>le carbure de tungst\u00e8ne <\/strong>, en particulier l'application haut de gamme. Pendant longtemps, il y a un manque de compr\u00e9hension syst\u00e9matique du m\u00e9canisme de renforcement et de durcissement des <\/strong>le carbure de tungst\u00e8ne <\/strong>, qui est une sorte de composite m\u00e9tal-c\u00e9ramique composite biphas\u00e9 et multi-phase avec des additifs. La relation entre les composants multiples, la structure, le comportement m\u00e9canique et les performances compl\u00e8tes de ce type de syst\u00e8me de mat\u00e9riaux doit \u00eatre \u00e9tudi\u00e9e plus avant.<\/strong><\/strong><\/p>\n\n\n\n

1.probl\u00e8me scientifique<\/strong>ems<\/h2>\n\n\n\n

Actuellement, les probl\u00e8mes scientifiques communs de la recherche fondamentale dans le <\/strong>le carbure de tungst\u00e8ne <\/strong> de l'application d'ing\u00e9nierie peut \u00eatre r\u00e9sum\u00e9e comme suit:<\/strong><\/strong><\/p>\n\n\n\n

dans la pr\u00e9paration industrielle d'ultrafins et nanocristallins <\/strong>le carbure de tungst\u00e8ne <\/strong>, la croissance des grains doit \u00eatre contr\u00f4l\u00e9e en ajoutant des inhibiteurs de croissance des grains. Cependant, les inhibiteurs ont g\u00e9n\u00e9ralement des effets n\u00e9fastes sur la t\u00e9nacit\u00e9 et la r\u00e9sistance des <\/strong>le carbure de tungst\u00e8ne <\/strong>. Il est n\u00e9cessaire de bien comprendre les facteurs de contr\u00f4le de la stabilit\u00e9 de la microstructure d\u00e9riv\u00e9e d'un inhibiteur et les effets sur la microstructure et les propri\u00e9t\u00e9s m\u00e9caniques des <\/strong>le carbure de tungst\u00e8ne <\/strong>.<\/strong><\/strong><\/p>\n\n\n\n

Avec la diminution de la taille des grains de la phase dure en dessous de l'\u00e9chelle submicronique, l'interface interne devient progressivement le principal facteur affectant la t\u00e9nacit\u00e9 et la r\u00e9sistance du <\/strong>le carbure de tungst\u00e8ne <\/strong>. Cependant, les facteurs qui peuvent stabiliser les fronti\u00e8res WC \/ CO et WC \/ WC et le m\u00e9canisme de stabilisation ne sont pas bien compris, et le m\u00e9canisme de formation et d'\u00e9volution de l'interface basse \u00e9nergie n'est pas bien compris.<\/strong><\/strong><\/p>\n\n\n\n

Gr\u00e2ce \u00e0 l'\u00e9tude du comportement m\u00e9canique et du micro m\u00e9canisme de <\/strong>le carbure de tungst\u00e8ne <\/strong> \u00e0 temp\u00e9rature ambiante et \u00e0 haute temp\u00e9rature, la compr\u00e9hension du m\u00e9canisme de renforcement et de durcissement dans le processus de service peut \u00eatre approfondie, afin de guider la conception et la pr\u00e9paration de hautes performances <\/strong>le carbure de tungst\u00e8ne <\/strong>. \u00c0 l'heure actuelle, il n'y a pas de compr\u00e9hension syst\u00e9matique du m\u00e9canisme de microd\u00e9formation, de la source de plasticit\u00e9 et du comportement m\u00e9canique \u00e0 haute temp\u00e9rature des <\/strong>le carbure de tungst\u00e8ne <\/strong>.<\/strong><\/strong><\/p>\n\n\n\n

2.Progr\u00e8s de la recherche<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

L'\u00e9quipe du professeur Song Xiaoyan de l'Universit\u00e9 de technologie de P\u00e9kin a effectu\u00e9 une s\u00e9rie de recherches fondamentales sur les probl\u00e8mes pratiques de l'application de l'ing\u00e9nierie <\/strong>le carbure de tungst\u00e8ne <\/strong>. En 2013, l'\u00e9quipe de recherche a d'abord pr\u00e9par\u00e9 des nanocristallins <\/strong>le carbure de tungst\u00e8ne <\/strong> des mat\u00e9riaux en blocs \u00e0 haute densit\u00e9 et \u00e0 structure uniforme, qui ont \u00e0 la fois une duret\u00e9 \u00e9lev\u00e9e et une t\u00e9nacit\u00e9 \u00e9lev\u00e9e, et mettent en avant la th\u00e9orie de trempe coh\u00e9rente \u00e0 l'interface des nanocristallins biphas\u00e9s <\/strong>le carbure de tungst\u00e8ne <\/strong> (ACTA mater. 2013, 61, 2154-2162), qui a \u00e9t\u00e9 enti\u00e8rement v\u00e9rifi\u00e9 dans des exp\u00e9riences m\u00e9caniques in situ (mater. Res. Lett. 2017, 5, 55-60). R\u00e9cemment, combinant mod\u00e9lisation th\u00e9orique et conception exp\u00e9rimentale, le groupe de recherche a \u00e9tudi\u00e9 en profondeur diverses \u00abstructures d'interface\u00bb qui peuvent appara\u00eetre dans <\/strong>le carbure de tungst\u00e8ne <\/strong> mat\u00e9riaux, et a trouv\u00e9 plusieurs types de structures d'interface avec une \u00e9paisseur de couche atomique de 2 \u00e0 6, des facteurs d'influence, des approches de stabilisation et des micro-m\u00e9canismes. Sur la base de l'optimisation des additifs et du r\u00e9glage fin de la composition, le contr\u00f4le pr\u00e9cis de la stabilit\u00e9 de la structure d'interface est r\u00e9alis\u00e9. Le m\u00e9canisme de la rupture anti-intergranulaire des mat\u00e9riaux d'adaptation d'interface de phase avec divers \u00e9l\u00e9ments tels que V, Cr, Ti, Ta et Nb est propos\u00e9. De plus, l'influence de la stabilit\u00e9 de la structure de l'interface et de l'anisotropie de l'\u00e9nergie de surface sur la formation et l'\u00e9volution de \u2211 2 et \u2211 13A aux limites de faible \u00e9nergie a \u00e9t\u00e9 obtenue en optimisant les inhibiteurs de la croissance des grains et en contr\u00f4lant la temp\u00e9rature de densification du frittage. Ainsi, le probl\u00e8me de pr\u00e9paration contr\u00f4lable consistant \u00e0 augmenter le rapport de la fronti\u00e8re de phase coh\u00e9rente WC \/ CO \u00e0 la distribution de fronti\u00e8re de grain WC \/ WC \u00e0 faible \u00e9nergie dans <\/strong>le carbure de tungst\u00e8ne <\/strong> est r\u00e9solu. Les r\u00e9alisations pertinentes ont \u00e9t\u00e9 successivement publi\u00e9es dans Acta mater. 2018, 149, 164-178 et Acta mater. 2019, 175, 171-181 sous les titres de \u00abteints en WC Co <\/strong>le carbure de tungst\u00e8ne <\/strong>s \u00bbet\u00ab joints de grains \u00e0 faible \u00e9nergie dans WC Co <\/strong>le carbure de tungst\u00e8ne <\/strong>s \u00bb. Guid\u00e9 par la recherche fondamentale, le groupe de recherche et l'entreprise ont coop\u00e9r\u00e9 pour pr\u00e9parer la r\u00e9sistance ultra-\u00e9lev\u00e9e et la t\u00e9nacit\u00e9 \u00e9lev\u00e9e <\/strong>le carbure de tungst\u00e8ne <\/strong> barres avec une r\u00e9sistance \u00e0 la rupture transversale moyenne de plus de 5200mpa et une t\u00e9nacit\u00e9 \u00e0 la rupture de plus de 13,0mpa \u00b7 M1 \/ 2. La valeur de r\u00e9sistance \u00e0 la rupture est l'indice de performance de r\u00e9sistance \u00e0 la rupture le plus \u00e9lev\u00e9 parmi les similaires <\/strong>le carbure de tungst\u00e8ne <\/strong> signal\u00e9s dans le monde.<\/strong><\/strong><\/p>\n\n\n\n

De plus, le groupe de recherche a effectu\u00e9 de nombreuses recherches sur la relation entre la microstructure, le comportement m\u00e9canique et les propri\u00e9t\u00e9s globales du carbure de tungst\u00e8ne. Dans l'aspect de l'exp\u00e9rience, l'\u00e9volution de la microstructure du carbure de tungst\u00e8ne sous charge externe, en particulier la loi de mouvement des d\u00e9fauts de dislocation et d'empilement, a \u00e9t\u00e9 r\u00e9alis\u00e9e gr\u00e2ce \u00e0 une exp\u00e9rience m\u00e9canique in situ. <\/strong><\/p>\n\n\n\n

\u00c0 l'aide d'une caract\u00e9risation fine de la structure et d'une analyse de cristallographie, le m\u00e9canisme d'interaction des d\u00e9fauts cristallins de la phase dure et de la phase ductile en carbure de tungst\u00e8ne \u00e0 haute r\u00e9sistance et t\u00e9nacit\u00e9 a \u00e9t\u00e9 propos\u00e9, et le m\u00e9canisme de son effet sur le retard de la nucl\u00e9ation des fissures et la r\u00e9sistance \u00e0 la croissance des fissures a \u00e9t\u00e9 r\u00e9v\u00e9l\u00e9. En particulier, compte tenu du comportement \u00e0 la d\u00e9formation du carbure de tungst\u00e8ne, il est propos\u00e9 que le syst\u00e8me de glissement principal de la phase WC puisse produire une dislocation de la barre de compression \u00e0 temp\u00e9rature ambiante, tandis que l'activation du nouveau syst\u00e8me de glissement \u00e0 haute temp\u00e9rature peut fournir une contribution plastique, qui quantitativement r\u00e9v\u00e8le la relation entre la d\u00e9formation plastique du carbure de tungst\u00e8ne et le mouvement du syst\u00e8me de glissement et de la dislocation ainsi que la r\u00e8gle de changement avec la temp\u00e9rature. Dans l'aspect du calcul de simulation, le comportement m\u00e9canique du carbure de tungst\u00e8ne bicristal et polycristallin \u00e0 temp\u00e9rature ambiante et \u00e0 haute temp\u00e9rature a \u00e9t\u00e9 \u00e9tudi\u00e9 par la m\u00e9thode de la dynamique mol\u00e9culaire, et le microm\u00e9canisme de l'influence de la limite du grain, de la limite de phase, du d\u00e9faut intragranulaire et de la taille du grain sur la la d\u00e9formation et le comportement \u00e0 la rupture du carbure de tungst\u00e8ne ont \u00e9t\u00e9 clarifi\u00e9s \u00e0 l'\u00e9chelle atomique. A l'\u00e9chelle \u00e9lectronique, la densit\u00e9 \u00e9lectronique d'\u00e9tat et la forme de collage des WC sont calcul\u00e9es et analys\u00e9es par le premier principe, et le micro m\u00e9canisme de haute duret\u00e9 des WC est clarifi\u00e9.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Il est propos\u00e9 que le module d'\u00e9lasticit\u00e9 et la duret\u00e9 des WC puissent \u00eatre encore am\u00e9lior\u00e9s par une solution micro solide d'\u00e9l\u00e9ments m\u00e9talliques avec une fonction de travail \u00e9lev\u00e9e, puis une duret\u00e9 plus \u00e9lev\u00e9e pour les mat\u00e9riaux en vrac de WC en phase non li\u00e9e en solution solide est synth\u00e9tis\u00e9e avec succ\u00e8s dans l'exp\u00e9rience. En 2019, les progr\u00e8s de recherche ci-dessus ont \u00e9t\u00e9 publi\u00e9s dans trois articles cons\u00e9cutifs dans la revue internationale bien connue Crystal Journal: Acta Crystal. 2019, B75, 134-142 (le premier auteur est Fang Jing, \u00e9tudiant \u00e0 la ma\u00eetrise); Cristal Acta. 2019, B75, 994-1002 (le premier auteur est le Dr LV Hao); Cristal Acta. 2019, B75, 1014-1023 (le premier auteur est Hu Huaxin, doctorant). \u00c0 l'\u00e9chelle m\u00e9so et macro, un mod\u00e8le d'\u00e9l\u00e9ments finis bas\u00e9 sur la structure tridimensionnelle r\u00e9elle du carbure de tungst\u00e8ne est \u00e9tabli. La r\u00e9ponse \u00e0 la d\u00e9formation h\u00e9t\u00e9rog\u00e8ne et le comportement de d\u00e9formation plastique du carbure de tungst\u00e8ne sous l'interaction de la contrainte thermique r\u00e9siduelle telle que pr\u00e9par\u00e9e et de la contrainte externe dans le processus de palier sont \u00e9tudi\u00e9s. La relation entre le comportement de d\u00e9formation de la microstructure et la t\u00e9nacit\u00e9 \u00e0 la rupture est r\u00e9v\u00e9l\u00e9e. Cette r\u00e9alisation a \u00e9t\u00e9 publi\u00e9e dans l'int. J. plasticity, 2019, 121, 312-323 (le premier auteur est le Dr Li Yanan).<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Figure 1. Structure d'interface et caract\u00e9ristiques d'\u00e9volution de la fronti\u00e8re de phase WC \/ CO form\u00e9e en ajoutant VC et Cr3C2<\/strong><\/strong><\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Figure 2. Effet des additifs, de la temp\u00e9rature et de l'anisotropie de l'\u00e9nergie de surface sur la formation et l'\u00e9volution des joints de grains \u00e0 basse \u00e9nergie dans le carbure de tungst\u00e8ne <\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Figure 3. Effet de la rotation des grains de WC sur la micro d\u00e9formation plastique dans le carbure de tungst\u00e8ne nanocristallin <\/p>\n\n\n\n

\"\"<\/figure>\n\n\n\n

Figure 4. Microstructure et propri\u00e9t\u00e9s m\u00e9caniques d'un nouveau type de mat\u00e9riau de bloc WC \u00e0 haute duret\u00e9 avec phase non li\u00e9e<\/p>\n\n\n\n

  • \"\"<\/figure><\/li><\/ul><\/figure>\n\n\n\n

    Figure 5. R\u00e9actions de luxation typiques (y compris la d\u00e9composition des luxations, la formation de luxations des barres de compression, etc.) sur le plan de base du WC et le plan de glissement principal sur le cylindre<\/p>\n\n\n\n

    \"\"<\/figure>\n\n\n\n

    Figure 6. Effet d'une r\u00e9ponse de d\u00e9formation inhomog\u00e8ne sur le comportement \u00e0 la rupture du carbure de tungst\u00e8ne pendant la compression<\/p>\n\n\n\n

    \"\"<\/figure>\n<\/div>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

    Due to its high hardness and wear resistance, tungsten carbide  is widely used as a variety of processing tool materials, known as “industrial teeth”. Among them, WC Co tungsten carbide  is the largest production and consumption of tungsten carbide  materials. After decades of development, in the engineering application of tungsten carbide , the hardness and…<\/p>","protected":false},"author":2,"featured_media":13907,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[79],"tags":[],"jetpack_featured_media_url":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/wp-content\/uploads\/2020\/03\/\u56fe\u72471.png","jetpack_sharing_enabled":true,"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/13906"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/users\/2"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=13906"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/13906\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media\/13907"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=13906"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=13906"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.meetyoucarbide.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=13906"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}