Le carbure cémenté est un alliage composé de composés durs de métaux réfractaires et de métaux de liaison obtenus par métallurgie des poudres. Il est généralement composé de matériaux de liaison relativement tendres (tels que le cobalt, le nickel, le fer ou un mélange de ces matériaux) et de matériaux durs (tels que le carbure de tungstène, le carbure de molybdène, le carbure de tantale, le carbure de chrome, le carbure de vanadium, le carbure de titane ou leurs mélanges).
Le carbure cémenté présente d'excellentes propriétés, telles qu'une dureté élevée, une résistance à l'usure, une bonne résistance mécanique et ténacité, une résistance à la chaleur et à la corrosion, etc. Sa dureté et sa résistance à l'usure restent pratiquement inchangées même à 500 °C et restent élevées à 1 000 °C. Dans nos matériaux courants, la dureté varie de faible à élevée : diamant fritté, nitrure de bore cubique, cermet, carbure cémenté, acier rapide, et la ténacité varie de faible à élevée.
Le carbure cémenté est largement utilisé comme matériaux d'outils de coupe, tels que les outils de tournage, les fraises, les raboteuses, les forets, les fraises à aléser, etc., pour couper la fonte, les métaux non ferreux, les plastiques, les fibres chimiques, le graphite, le verre, la pierre et l'acier ordinaire, et également pour couper l'acier résistant à la chaleur, l'acier inoxydable, l'acier à haute teneur en manganèse, l'acier à outils et d'autres matériaux difficiles à usiner.
Le carbure cémenté présente une dureté, une résistance mécanique, une résistance à l'usure et à la corrosion élevées, ce qui lui vaut le surnom de « denture industrielle ». Il est utilisé dans la fabrication d'outils coupants, d'outils de coupe, d'outils en cobalt et de pièces résistantes à l'usure. Il est largement utilisé dans l'industrie militaire, l'aérospatiale, l'usinage, la métallurgie, le forage pétrolier, les outils miniers, les communications électroniques, la construction, etc. Avec le développement des industries en aval, la demande en carbure cémenté augmente. À l'avenir, la fabrication d'armes et d'équipements de haute technologie, les progrès scientifiques et technologiques de pointe et le développement rapide de l'énergie nucléaire augmenteront considérablement la demande de produits en carbure cémenté à haute teneur technologique et à haute stabilité de qualité.
En 1923, l'Allemand Schlerter ajouta 10 à 20 % de cobalt à de la poudre de carbure de tungstène comme liant et inventa un nouvel alliage de carbure de tungstène et de cobalt. Sa dureté est surpassée seulement par celle du diamant, premier carbure cémenté artificiel au monde. Lors de la coupe de l'acier avec un outil fabriqué dans cet alliage, la lame s'use rapidement, voire se fissure. En 1929, l'Américain Schwarzkov ajouta à la composition originale une certaine quantité de carbures composés de carbure de tungstène et de carbure de titane, améliorant ainsi les performances des outils de coupe en acier. Il s'agit d'une nouvelle avancée dans l'histoire du développement du carbure cémenté.
Le carbure cémenté peut également être utilisé pour fabriquer des outils de forage de roche, des outils miniers, des outils de forage, des outils de mesure, des pièces résistantes à l'usure, des abrasifs métalliques, des chemises de cylindre, des roulements de précision, des buses, des moules de quincaillerie (tels que des moules de tréfilage, des moules à boulons, des moules à écrous et divers moules de fixation. Les excellentes performances du carbure cémenté ont progressivement remplacé les moules en acier précédents).
Au cours des deux dernières décennies, le carbure cémenté revêtu a également fait son apparition. En 1969, la Suède a développé avec succès un outil revêtu de carbure de titane. Le substrat de l'outil est du carbure cémenté tungstène-titane-cobalt. L'épaisseur du revêtement de carbure de titane en surface n'est que de quelques microns, mais comparée aux outils en alliage de la même marque, la durée de vie est triplée et la vitesse de coupe est augmentée de 25 à 50 %. La quatrième génération d'outils revêtus est apparue dans les années 1970, permettant d'usiner des matériaux difficiles.
Date de publication : 22 juillet 2022
