Carbure – Un matériau pour une précision et une résistance extrêmes

Le carbure est un matériau composite composé de carbure de tungstène et d’un liant métallique – généralement du cobalt, plus rarement du nickel. Cette combinaison fait du carbure l’un des matériaux les plus durs et les plus résistants à l’usure utilisés dans l’industrie. Il allie une dureté exceptionnelle à une certaine ténacité, ce qui en fait un matériau idéal pour les outils, les plaquettes de coupe et les composants de précision soumis à de fortes contraintes mécaniques et à des températures élevées.

Facteurs influençant les propriétés du carbure

Les performances du carbure sont déterminées par plusieurs paramètres :

Taille des grains de carbure de tungstène

La taille des grains influence directement la dureté et la résistance à l’usure.

  • Ultrafins (< 0,8 µm) : Dureté et résistance à l’usure maximales, idéals pour les applications soumises à une abrasion extrême.
  • Fins à submicroniques : Bon équilibre entre dureté et ténacité.
  • Grossiers (> 3 µm) : Moins durs, mais nettement plus résistants à la rupture et à la fissuration – idéals pour les fortes sollicitations.

Teneur en liant (cobalt ou nickel)

Le liant est responsable de la ténacité.

  • Faible teneur (3–6 %) : Dureté maximale, mais matériau plus fragile.
  • Haute teneur (15–22 %) : Plus grande ténacité, mais moins de dureté – adapté aux applications soumises à des chocs.

Dureté et résistance à l’usure

Le carbure atteint des valeurs de dureté comprises entre 890 et 2000 HV30 (dureté Vickers). Plus la granulométrie est fine et plus la teneur en liant est faible, plus le matériau devient dur et résistant à l’usure.

Résistance à la rupture en flexion et ténacité

Ces valeurs déterminent la résistance du matériau à la rupture. La résistance à la flexion typique se situe entre 3 400 et 4 500 N/mm², tandis que la ténacité à la fissuration se situe entre 8 et plus de 20 N/mm²·m½.

Carbure lié au nickel – l’alternative non magnétique

En plus du cobalt, le nickel est également utilisé comme liant dans certains types spécifiques de carbure. Les carbures liés au nickel ne sont pas magnétiques et se distinguent par une résistance à la corrosion supérieure. Ils sont donc idéaux pour les applications en technologie médicale, dans l’industrie agroalimentaire ou partout où le magnétisme et la corrosion pourraient poser problème.