Le carbure de tungstène est un matériau dur composé de tungstène et de carbone. Il est connu pour sa dureté et sa résistance à l’usure extrêmement élevées et est largement utilisé dans l’industrie moderne. Il est généralement fabriqué sous forme de poudre par un processus de frittage en divers produits en carbure cémenté, largement utilisés dans les outils de coupe, les moules, les forets, les pièces résistantes à l'usure et les équipements militaires.
La caractéristique la plus remarquable du carbure de tungstène est sa dureté ultra-élevée, juste derrière le diamant et atteint une dureté Mohs de 9,0 à 9,5. Cela lui confère des avantages significatifs dans les traitements à haute intensité tels que la découpe et le meulage. Sa dureté lui permet de résister longtemps au frottement et à l'usure, conservant ainsi des performances stables dans divers environnements de travail difficiles.
La résistance à l'usure de carbure de tungstène en fait un choix de matériau idéal, en particulier lorsqu'un usinage de haute précision et une résistance élevée à l'usure sont requis. Que ce soit dans des conditions de température et de pression élevées ou en contact prolongé avec des matériaux durs, le carbure de tungstène conserve sa forme et ses propriétés, augmentant considérablement la durée de vie des équipements et des outils.
En plus de sa dureté et de sa résistance à l’usure, le carbure de tungstène présente également une excellente résistance aux températures élevées et à la corrosion. Le carbure de tungstène perd à peine sa dureté dans des environnements allant jusqu'à 500°C, ce qui le rend important dans le traitement des métaux et les opérations à haute température. De plus, sa résistance à la corrosion acide et alcaline le rend également adapté à une utilisation dans des environnements corrosifs tels que les industries pétrolières et chimiques.
Le processus de fabrication du carbure de tungstène est principalement divisé en deux étapes : la préparation de la poudre de tungstène et le processus de frittage.
La matière première de base du carbure de tungstène est la poudre de tungstène, généralement obtenue par réduction chimique. Après une série de réactions chimiques complexes, de la poudre de tungstène pure est produite.
Une fois la poudre de tungstène préparée, elle est mélangée à de la poudre de carbone et frittée à haute température pour former du carbure de tungstène. Le processus de frittage est généralement effectué à une température d'environ 1 600 °C, permettant à la poudre de tungstène de réagir avec le carbone pour former des cristaux de carbure de tungstène. Le carbure de tungstène fritté a une densité et une dureté élevées et peut être usiné dans diverses formes requises.
L'application la plus largement utilisée du carbure de tungstène dans l'industrie de transformation des métaux est la fabrication d'outils de coupe, tels que des outils de tournage, des fraises, des forets, etc. En raison de la dureté et de la résistance à l'usure extrêmement élevées du carbure de tungstène, les outils de coupe peuvent travailler dans des conditions de température et de contraintes élevées, améliorant considérablement l’efficacité et la précision du traitement.
Les moules en carbure de tungstène sont largement utilisés dans les processus de formage des métaux, de moulage par injection et de moulage sous pression en raison de leur excellente dureté et résistance à l'usure. Les moules en carbure de tungstène ont une durée de vie extrêmement longue et peuvent conserver leur forme et leurs performances dans des environnements de production à haute intensité, réduisant ainsi considérablement la fréquence de remplacement et de réparation des moules.
L'application du carbure de tungstène dans les domaines pétroliers et miniers se reflète principalement dans la fabrication de forets et de pièces résistantes à l'usure. Étant donné que le carbure de tungstène peut maintenir une dureté élevée dans des conditions de pression et de température extrêmes, les forets en carbure de tungstène sont idéaux pour forer des formations de roche dure et des minerais métalliques. En outre, le carbure de tungstène est également largement utilisé pour fabriquer des vannes et des pièces de pompe résistantes à l'usure afin de prolonger la durée de vie des équipements.
Dans les industries aérospatiale et militaire, le carbure de tungstène est utilisé pour fabriquer des pièces résistantes aux températures et pressions élevées. Il peut également être utilisé pour fabriquer des ogives perforantes pour munitions militaires, car il est extrêmement dur et peut pénétrer les blindages et les cibles dures. Dans les moteurs et turbines d’avions, les pièces en carbure de tungstène sont utilisées pour résister à des températures et des frottements extrêmes.
Le carbure de tungstène n'est pas seulement utilisé dans l'industrie mais est également largement utilisé dans l'industrie de la bijouterie en raison de sa brillance et de sa dureté. Les bagues, bracelets, etc. en carbure de tungstène sont favorisés par de plus en plus de consommateurs car ils ne sont pas faciles à rayer, pas faciles à déformer et pleins d'éclat.
Avec la diversification des besoins industriels, des matériaux composites et de nouveaux matériaux en alliage de carbure de tungstène sont constamment développés pour améliorer leur ténacité et leur résistance aux chocs. Dans certains scénarios d’application, l’équilibre entre ténacité et dureté deviendra le centre du développement futur.
Avec l'avancement des processus de fabrication, la technologie de traitement de précision des matériaux en carbure de tungstène s'améliore constamment, en particulier dans le domaine du traitement au niveau du micron. Grâce à un contrôle plus fin, les pièces en carbure de tungstène pourront être utilisées dans des équipements plus sophistiqués, tels que la production de composants électroniques et de systèmes micromécaniques.
En tant que matériau carbure unique, le carbure de tungstène occupe une position importante dans l'industrie moderne en raison de son excellente dureté, de sa résistance à l'usure et de sa résistance aux températures élevées. Que ce soit dans les domaines des outils de coupe, de la fabrication de moules, de l’exploitation pétrolière, de l’industrie aérospatiale ou militaire, le carbure de tungstène a démontré ses atouts irremplaçables. Avec les progrès de la technologie et le développement de nouveaux matériaux, le carbure de tungstène jouera un rôle plus étendu et plus approfondi à l'avenir, favorisant le développement continu de l'industrie.
