Dureté du carbure de tungstène par rapport au diamant et à d'autres matériaux de haute dureté

Le dureté du carbure de tungstène peut atteindre une gamme de 89 à 95 HRA, ce qui correspond à environ 69 à 81 HRC. Sa dureté Mohs est d'environ 9 et sa dureté Vickers est d'environ 2400 Hv.

Dans le domaine des matériaux de haute dureté, le carbure de tungstène est loué pour ses performances exceptionnelles et son utilisation étendue. Cet exposé se penchera sur la dureté du carbure de tungstène et le juxtaposera à d'autres matériaux réputés de haute dureté tels que le diamant, le nitrure de bore cubique et autres, en examinant leurs disparités en termes de dureté, d'applications, de coûts, ainsi que l'éventail de leurs avantages et de leurs inconvénients.

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Analyse comparative de la dureté

La dureté est la capacité des matériaux à résister à l'indentation par une autre substance dure. Elle est généralement mesurée à l'aide de l'échelle de Mohs et du test de dureté de Vickers.

1. Diamant
   • Dureté Mohs : 10
   • Dureté Vickers : Environ 10 000 Hv
2. Nitrure de bore cubique (cBN)
   • Dureté Mohs : 9-10
   • Dureté Vickers : Environ 4 500-5 000 Hv
3. Carbure de silicium (SiC)
   • Dureté Mohs : 9-9,5
   • Dureté Vickers : Environ 2 400-2 800 Hv
4. Diborure de titane (TiB2)
   • Dureté Mohs : Environ 9-9,5
   • Dureté Vickers : Environ 3 000-3 500 Hv
5. Nitrure de silicium (Si3N4)
   • Dureté Mohs : Environ 9
   • Dureté Vickers : Environ 1 800-2 200 Hv
6. Carbure de bore (B4C)
   • Dureté Mohs : Environ 9-9,5
   • Dureté Vickers : Environ 3 000 Hv
7. Carbure de tungstène (WC)
   • Dureté Mohs : Environ 9
   • Dureté Vickers : Environ 2 400 Hv
8. Oxyde d'aluminium (Al2O3)
   • Dureté Mohs : 9
   • Dureté Vickers : Environ 2 100-2 200 Hv
9. Diborure d'aluminium (AlB2)
   • Dureté de Mohs : Les données ne sont pas couramment disponibles
   • Dureté Vickers : Environ 2 500 Hv

Domaines d'application

En raison de sa grande dureté, le carbure de tungstène est largement utilisé dans la fabrication d'outils de coupe, de mèches, de moules, etc. Différents matériaux à haute dureté sont utilisés dans divers domaines industriels en fonction de leurs propriétés intrinsèques.

• Diamant : Principalement utilisés pour la coupe, le perçage et le meulage de haute précision.
• Nitrure de bore cubique : Fréquemment utilisé dans l'usinage de matériaux durs tels que l'acier trempé et les alliages difficiles.
• Carbure de silicium et diborure de titane : Convient aux composants résistants à l'usure et aux applications à haute température.
• Nitrure de silicium et carbure de bore : Principalement utilisé pour les revêtements résistants à l'usure et les matériaux de blindage.
• Carbure de tungstène : Largement utilisé dans les outils de coupe et les forets.
• Oxyde d'aluminium et diborure d'aluminium : Principalement utilisé dans les abrasifs et les matériaux réfractaires.

Coût et aspects économiques

Le coût des différents matériaux varie considérablement, ce qui influe sur leur utilisation généralisée dans l'industrie.

• Diamant : Prix exorbitant, donc réservé à certaines applications haut de gamme.
• Nitrure de bore cubique et carbure de silicium : Prix modéré avec un rapport coût/performance optimal, adapté à un déploiement à grande échelle.
• Carbure de tungstène : Bien que son prix soit abordable, il offre un rapport coût/performance supérieur grâce à ses propriétés remarquables.

Avantages et inconvénients

Chaque matériau possède des avantages et des inconvénients uniques, ce qui les rend adaptés à diverses applications industrielles.

• Carbure de tungstène : Il présente une dureté élevée et une excellente résistance à l'usure, mais il est fragile et ne convient pas aux charges d'impact.
• Diamant : C'est le matériau le plus dur, mais il est coûteux et cassant.
• Nitrure de bore cubique : Deuxième dureté par rapport au diamant, plus grande résistance thermique, mais coût plus élevé.

Lors de la sélection d'un matériau dur, quelles sont les caractéristiques que vous privilégiez ? Dans votre domaine d'application, quel matériau vous semble le plus approprié ?

Articles connexes :

• Essai de dureté des pièces en carbure de tungstène.