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Présentation du carbure de tungstène

LE CARBURE DE TUNGSTENE

 

Historique

 

Le nom “tungsten” est issu du suédois “tung sten” qui signifie “pierre lourde”. Cependant, l’élément « tungstène » (symbole chimique W) fut identifié et officiellement découvert en Espagne en 1783.

 

Le carbure de tungstène (WC) fut découvert peu après. Matériau très dense et très dur, le carbure de tungstène est apprécié pour la fabrication d’outillages, de pièces d’usure et pour certaines applications militaires.

 

Quelques données sur le carbure de tungstène

 

formule moléculaire

WC

masse molaire

195.9 g. mol-1

densité

15.8 g. cm-3

point de fusion

2’870° C / 5’198°F

point d’ébullition

6’000°C / 10’832°F

structure cristalline

hexagonale

 

 

Procédé de fabrication

 

Les pièces en carbure de tungstène sont parfois désignées sous le nom de pièces en carbure sintérisé.

 

 

 

 

·         Cobalt

 

Cet élément, en forme de poudre, est mélangé avec le carbure de tungstène. Lorsque le mélange est chauffé durant la sintérisation, le cobalt fond et remplit les interstices entre les particules de carbure de tungstène (qui, elles, ne sont pas affectées par la chaleur). Une fois refroidi, le cobalt agit comme un liant.

 

·         Nickel

 

Il peut être utilisé comme alternative au cobalt pour des applications spécifiques (industrie alimentaire…).

 

·         Poudre

 

La poudre issue du mélange de carbure de tungstène et de cobalt peut être caractérisée par deux paramètres principaux : la quantité de cobalt et la granulométrie. Ces paramètres vont grandement influencer les propriétés mécaniques de la pièce fabriquée.

Une taille élevée du grain de carbure de tungstène et un pourcentage important de cobalt confèreront une résistance aux chocs élevée à la pièce.

En revanche, une taille fine du grain de carbure de tungstène et un faible pourcentage de cobalt augmenteront la dureté et la résistance à l’usure de la pièce.

Chaque application doit être analysée afin de choisir la nuance de carbure de tungstène optimale qui offrira la meilleure résistance à l’usure tout en montrant une résistance aux chocs acceptable.

 

Depuis plusieurs décennies, Valsider a fourni des pièces en carbure de tungstène à de nombreux secteurs industriels. Grâce à un savoir-faire important accumulé durant toutes ces années, la société peut vous proposer la nuance de carbure de tungstène qui optimisera la durée de vie de votre outil.

 

·         Sintérisation

 

Une fois la poudre pressée et mise en forme, la pièce est consolidée par sintérisation. Elle est chauffée à une température comprise entre 1’300°C et 1’600°C (selon la nuance de carbure de tungstène). Le cobalt se liquéfie et se diffuse entre les particule de carbure de tungstène. Il agira comme liant entre les grains (qui ne sont pas affectés dans cette gamme de température).

 

Durant le processus, l’élément compacté rétrécit et diminue d’environ 50 % en volume (environ 20 % en longueur). Toute porosité est alors éliminée.

 

Auparavant, la sintérisation était réalisée sous vide. Aujourd’hui, le procédé de sintérisation haute pression (Sinter-HIP) combine la sintérisation conventionnelle sous vide avec une mise sous pression isostatique à chaud. L’élément compacté et chauffé est soumis à une haute pression appliquée de façon homogène par l’intermédiaire d’un gaz inerte.

 

Ce procédé optimise la densification et assure à la pièce finie une qualité irréprochable. Il est le procédé standard pour tous les produits Valsider.

 

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