Les carbures cémentés sont un bon exemple de l'utilisation des propriétés magnétiques dans l'industrie.
Une dureté élevée associée à une résistance à l'usure rend les carbures cémentés intéressants pour diverses applications de traitement des matériaux, telles que l'exploitation minière, le forage, la coupe et le formage des métaux, etc. L'avantage de la fabrication en poudre, c'est-à-dire la flexibilité de façonner différentes géométries, contribue également à une large utilisation et à une bonne personnalisation des carbures cémentés.
Fig.1 : Carbures cémentés
Les carbures cémentés sont des matériaux composites constitués de particules de carbure dur non ferromagnétiques (par exemple, le carbure de tungstène) et d'une phase liante ferromagnétique (par exemple, le cobalt). Après avoir été pressés dans les formes requises, les compacts verts sont frittés à des températures plus élevées (jusqu'à 1500 °C). En raison de la présence de la phase cobalt, les pièces semi-finies en carbure cémenté peuvent être facilement testées pour leurs propriétés ferromagnétiques. La détermination des paramètres magnétiques fournit aux fabricants des informations précieuses sur la structure du matériau qui a un impact sur les propriétés mécaniques finales des matériaux.
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Les fabricants de matériaux classent souvent les carbures cémentés en fonction de la taille des grains. Ce paramètre sert d'indicateur de la dureté ainsi que de la résistance à la flexion et à la compression. Le suivi du processus de frittage consiste à comparer la taille des grains avant et après le frittage. Il existe une corrélation entre la taille des grains et le paramètre magnétique de l'intensité du champ coercitif. En mesurant l'intensité du champ coercitif sur des échantillons de lots, il est possible de déterminer la taille des grains du carbure rapidement et de manière non destructive. Cela permet de tirer des conclusions sur la résistance et la dureté du matériau. C'est pourquoi l'une des conditions préalables à une bonne gestion de la qualité dans la métallurgie des poudres est la capacité à déterminer l'intensité du champ coercitif avec précision.
Fig.2 : Analyse des propriétés structurelles du carbure cémenté à l'aide du champ coercitif (HCJ)
En outre, les outils de coupe doivent pouvoir résister à des charges élevées. L'évaluation du bilan carbone pendant et après le frittage constitue un paramètre de qualité important à cet égard. En cas de sous-carburation au cours du processus de frittage, la phase "eta" qui en résulte peut fragiliser l'outil et entraîner sa rupture. En cas de surcarburation, le carbone précipite, ce qui peut entraîner une résistance insuffisante à la traction et à l'usure et, à nouveau, la rupture de l'outil. D'autre part, le bilan carbone a une influence complexe sur les caractéristiques magnétiques de la phase liante, telles que la saturation magnétique. Par conséquent, le bilan carbone est contrôlé en comparant la saturation magnétique réelle à la valeur nominale.
Lessystèmes de mesure KOERZIMAT HCJ et MS permettent de déterminer l'intensité du champ coercitif et la saturation magnétique de manière rapide, précise et indépendante de la forme.