Célébration des 100 ans du carbure cémenté

Jun 21, 2023

Saviez-vous que 2023 marque le 100e anniversaire de l’invention du carbure cémenté ? Cette classe d’alliages, connue pour sa capacité à résister à des températures élevées et à un usinage rapide, constitue la base de nombreuses machines-outils modernes. Le carbure cémenté a une histoire riche, tant pour l'industrie que pourSandvik Coromant . Que pourraient être les 100 prochaines annéesprise?

De nombreuses périodes marquantes de l’histoire sont caractérisées par le matériel de l’époque : l’âge de pierre, l’âge du fer, etc. L'étiquetage de ces périodes en fonction des outils utilisés démontre à quel point elles faisaient partie intégrante de la société, ainsi que notre volonté humaine de nous améliorer constamment et de trouver de meilleures méthodes. L'application et la sophistication des outils ont considérablement évolué au fil des siècles, mais ils sont toujours aussi essentiels au bon fonctionnement de notre monde aujourd'hui.

Premiers pasLe développement dupremier acier commercial L'alliage est souvent attribué à Robert Forester Mushet, qui a découvert en 1868 que l'ajout de tungstène à l'acier augmentait sa dureté, même après refroidissement à l'air. Cette découverte a constitué la base du développement d’alliages, conduisant à l’utilisation d’aciers à outils. Au début des années 1900, le formage et l’usinage des métaux relevaient encore d’une véritable compétence ; des artisans hautement qualifiés utilisaient l'acier à outils comme matériau d'outil de coupe.

Mais alors que la demande de production de masse commençait à augmenter, en particulier avec le décollage de secteurs tels que le secteur automobile, il est devenu évident que l'acier à outils ne serait pas en mesure de suivre le rythme. Sa résistance thermique limitée entraînait un ramollissement à des températures plus élevées, en particulier à l'interface fraise-pièce, rendant difficile la coupe à grande vitesse.

En conséquence, un acier rapide a été développé, contenant plus de cobalt que l'acier à outils. Le cobalt supplémentaire a donné à l'acier rapide une dureté à chaud améliorée, permettant des vitesses de coupe beaucoup plus élevées. Une réduction plus rapide a entraîné une augmentation de la productivité, une baisse du coût global des produits et, en fin de compte, a contribué à rendre les véhicules plus accessibles et plus abordables pour le public.

Présentation du carbure cémenté Le succès de l’acier rapide a conduit l’industrie à se développer davantage, aboutissant à l’invention du carbure cémenté. De fines particules de carbure sont cimentées dans un composite avec un liant métallique pour produire du carbure cémenté. Les carbures les plus courants comprennent le carbure de tungstène (WC), le carbure de titane (TiC) et le carbure de tantale (TaC), le cobalt et le nickel étant souvent utilisés comme métaux liants.

Le 30 mars 1923, Karl Schröter, alors responsable R&D chez Osram, déposa le premier brevet, « Gesinterte harte Metallegierung und Verfahren zu ihrer Herstellung » (DE420689). Le matériau était initialement destiné aux matrices d’emboutissage dans l’industrie des ampoules électriques, mais plus tard, le carbure cémenté a été développé et testé pour les outils de coupe. En tant que tel, il fut présenté lors d’une exposition à Leipzig en 1927.

De la même manière que l’introduction de l’acier rapide a révolutionné le marché manufacturier, l’invention du carbure cémenté a permis un usinage encore plus rapide. Vitesses de coupe de l'acier allant jusqu'à150 mètres par minuteest devenu possible, presque quatre fois plus rapidement que l'acier rapide.

C'est ici que Sandvik a commencé à développer des outils en carbure cémenté. La marque Sandvik Coromant a été créée en 1942, dans le seul but de proposer des outils de coupe modernes utilisant le carbure cémenté comme base. Les premiers outils en carbure cémenté de Sandvik Coromant pour la coupe des métaux ont été fabriqués l'année suivante, en 1943, et avec le décollage de l'industrialisation dans les années 1950 et 1960, la demande a continué de croître.

En 1969, Sandvik Coromant est devenu le premier à proposer des plaquettes en carbure cémenté à revêtement céramique. Le « revêtement Gamma » en céramique a considérablement amélioré à la fois la résistance à l'usure et à la chaleur des outils, augmentant les performances de coupe du métal jusqu'à 50 %. Sandvik Coromant a continué à développer son offre de carbure cémenté, en développant de nouvelles nuances et de nouveaux forets pour diverses industries, sa nuance de carbure cémenté GC 4225 étant devenue la nuance la plus vendue au monde en 2005.