nuances de carbure
Les qualités de carbure de tungstène (WC), en particulier les qualités C, font référence au système de classification de l'American National Standards Institute (ANSI) pour les carbures cémentés. Ces nuances se composent principalement de particules de WC frittées avec un liant de cobalt (Co) (généralement 3-25% Co) et sont classées en fonction de propriétés telles que la dureté, la ténacité, la résistance à la rupture transversale (TRS) et la taille des grains afin de convenir à des applications spécifiques telles que l'usinage, les pièces d'usure et les matrices de formage. Les nuances C1-C4 sont des “nuances droites” optimisées pour les métaux non ferreux, la fonte et les non-métalliques, tandis que les nuances C5-C8 sont des nuances alliées (souvent avec TiC/TaC/NbC) pour les aciers ferreux. Les nuances C plus élevées (par exemple, C10-C14) s'étendent au formage des métaux et aux utilisations à fort impact.
Le concept initial consistait à classer les carbures de tungstène en fonction du travail qu'ils devaient accomplir. Si vous aviez un travail particulier à effectuer, vous deviez spécifier un carbure de tungstène de qualité “C” et vous pouviez l'acheter à n'importe qui. Cela a conduit à une situation où un carbure de tungstène C-7 peut être presque n'importe quoi tant qu'il permet de réaliser un travail de type C-7. Selon le Machinery's Handbook, il peut s'agir de carbure de tungstène de 0 à 75%, de carbure de tungstène de titane de 8 à 80%, de cobalt de 0 à 10% et de nickel de 0 à 15%. Le problème est que deux pointes C-7 de deux fabricants fonctionneront très certainement de manière très différente dans deux applications différentes.
Une idée fausse très répandue est qu'il existe une progression directe du C-1 au C-14 ou autre. On pense souvent que chaque grade supérieur contient moins de cobalt dans le liant et qu'il est donc plus dur et plus susceptible de se briser. Dans le même ordre d'idées, on pense que plus le nombre de C est élevé, plus le matériau est dur et plus il résiste à l'usure. Cela revient à classer les automobiles par taille, de la mobylette au semi-remorque à dix-huit roues. C'est clair et pratique, mais ce n'est malheureusement pas vrai.
Tableau des nuances de carbure
Le tableau ci-dessous résume les principaux grades C, en s'inspirant des classifications standard. Les propriétés peuvent varier légèrement d'un fabricant à l'autre, mais des fourchettes typiques sont indiquées (dureté sur l'échelle Rockwell A ; TRS en ksi). Les équivalents ISO (par exemple, K pour la fonte et les métaux non ferreux, P pour l'acier) sont inclus à des fins de comparaison globale.
| Grade ANSI C | Équivalent ISO | Liant typique (%) | Dureté (HRA) | TRS (ksi) | Taille des grains | Applications primaires |
|---|---|---|---|---|---|---|
| C1 | K30-K40 | 10-15 | 88-90 | 250-350 | Moyennement grossier | Coupes d'ébauche sur la fonte, les alliages non ferreux, les métaux non ferreux ; résistance élevée aux chocs (par exemple, fraisage lourd, brochage, coupes interrompues). |
| C2 | K20-K30 | 6-10 | 90-92 | 225-300 | Moyen-fin | Tournage/fraisage polyvalent de la fonte, de l'aluminium, des métaux non ferreux ; usure équilibrée/chocs (par exemple, rabots, bagues d'étanchéité, composants de vannes). |
| C3 | K10-K20 | 6-8 | 91-93 | 200-275 | Bien | Coupes de finition sur des métaux non ferreux/fonte ; forte usure, faibles chocs (par exemple, composés de meulage, filières de tréfilage, buses, lames). |
| C4 | K05-K10 | 3-6 | 92-94 | 175-225 | Submicron-Fine | Finition de précision sur des matériaux non métalliques ; dureté/usure maximale (par exemple, céramiques de compactage, outils de haute précision, guides de fil pour l'électroérosion). |
| C5 | P30-P40 | 8-12 | 89-91 | 200-300 | Moyen | Dégrossissage des aciers/alliages à haute résistance ; résiste aux piqûres/déformations, bonne résistance aux chocs (par exemple, rainurage, coupes interrompues lourdes sur l'acier inoxydable). |
| C6 | P20-P30 | 6-10 | 90-92 | 225-275 | Moyen-fin | Usinage polyvalent de l'acier ; tournage/fraisage polyvalent (par exemple, aciers au carbone, fers ductiles, outils de formage). |
| C7 | P10-P20 | 5-8 | 91-93 | 200-250 | Bien | Aciers de semi-finition ; résistance du tranchant pour des chocs modérés (par exemple, profilage, coupes interrompues légères, couteaux de cisaillement). |
| C8 | P01-P10 | 4-6 | 92-94 | 175-225 | Submicron-Fine | Finition de précision des aciers/superalliages ; forte usure à faible vitesse (par exemple, filetage fin, honage, pièces d'usure submicroniques). |
| C9 | – | 6-8 | 91-93 | 200-275 | Bien | Surfaces d'usure sans ou avec un minimum de chocs ; résistance élevée à l'abrasion (par exemple, roulements, bagues, cages d'écoulement, pièces d'usure sans impact). |
| C10 | – | 8-10 | 90-91 | 300-350 | Fin-Moyen | Chocs légers pour les surfaces d'usure ; emboutissage et découpage (par exemple, outillage pour boîtes, matrices de compactage, estampage léger, couteaux de cisaillement). |
| C11 | – | 11-13 | 88-90 | 350-370 | Moyen | Choc d'usure moyen ; estampage/extrusion (par exemple, matrices de laminage, matrices d'étirage/d'estampage, anneaux à bords coupés, couteaux de découpe). |
| C12 | – | 13-15 | 88-89 | 375-400 | Moyennement grossier | Chocs importants pour l'usure ; formage général (par exemple, matrices d'étirage, poinçons, couteaux, lames, rouleaux de formage). |
| C13 | – | 14-16 | 87-88 | 400 | Moyennement grossier | Monnayage/ferrage à haute résistance ; formage lourd (par exemple, barres de noyau, matrices de monnayage, poinçons d'estampage, outils d'extrusion). |
| C14 | – | 20-25 | 84-85 | 450 | Grossière | Impacts/chocs extrêmes ; applications à haute résistance (par exemple, matrices de rétreint, marteaux d'écrasement, matrices de tête, frappe à froid). |
Notes complémentaires:
- C15-C19 (Spécialisé): Elles sont moins courantes mais sont incluses pour être complètes (à partir de références standard). C15 (coupure légère/élimination des soudures à chaud, ~10-12% Co, 89-91 HRA) ; C15A (coupure lourde, ~14% Co, 87-88 HRA) ; C16 (mèches de roche, ~12-15% Co, 88-90 HRA) ; C17 (matrices pour collecteurs à froid, ~22% Co, 81-83 HRA, 350 ksi) ; C18 (résistance aux températures élevées/à la corrosion, nickel lié ~6% Ni, 90-92 HRA) ; C19 (blindage radioactif/cinétique, haute densité ~15% Co/Ta, 87-89 HRA).
- Variations: Les grains submicroniques/ultrafins améliorent la rétention des arêtes ; les liants de nickel (par exemple, C18) pour la corrosion. Consulter les fabricants pour les correspondances exactes (par exemple, BC-6 ≈ C2).
Classification des grades C
C-1 à C-4 sont des qualités générales pour la fonte, les matériaux non ferreux et non métalliques.
C-1 Dégrossissage
C-2 Usage général
C-3 Finition
C-4 Précision
Acier et alliages d'acier - ces qualités résistent à la piqûre et à la déformation
C-5 Dégrossissage
C-6 Usage général
C-7 Finition
C-8 Précision
Surface d'usure
C-9 Pas de choc
C-10 Choc lumineux
C-11 Chocs importants
Impact
C-12 Light
C-13 Moyen
C-14 lourd
Divers
C-15 Élimination des soudures par coupure légère et par étincelage à chaud
C-15A Enlèvement des soudures par coupure lourde et par étincelle chaude
C-16 Mors de roche
La tête froide du C-17 meurt
C-18 Usure à des températures élevées et/ou résistance aux réactions chimiques
C-19 Blindage radioactif, contrepoids et applications cinétiques
plaquettes en carbure cémenté de grade c2 avances et vitesses
Il s'agit d'un sujet relativement brûlant ces derniers temps. Le C2 est principalement destiné à un usage général : fonte, matériaux non ferreux et non métalliques. Les paramètres d'usinage sont différents pour chaque matériau, mais ils sont tous destinés à l'ébauche. Les paramètres correspondants sont une vitesse d'avance élevée et un taux d'enlèvement de matière élevé. Les principales exigences sont des outils de coupe stables et durables.
Paramètres d'usinage de la fonte C2
Pour l'usinage grossier de la fonte, nous choisissons généralement un brise-copeaux universel ou sans brise-copeaux. Le premier choix est le brise-copeaux universel, tandis que le modèle sans brise-copeaux est choisi dans des conditions de travail instables.
| Paramètres | Fonte grise (GCI) | Fonte ductile (DCI) | Recommandations concernant l'outillage et les brise-copeaux |
| Fourchette de grades | (ANSI C2) K20 à K30 | (ANSI C2) K20 à K30 | Marques ISO de niveau K (Exemples) |
| Vitesse de coupe Vc | Sandvik : GC3225, GC3210 | ||
| Métrique (m/min) | 180 - 300 | 140 - 250 | Korloy : NC6315, NC6210 |
| Impérial (SFM) | 600 - 1000 | 460 - 820 | Sumitomo : AC415K, AC420K |
| Vitesse d'alimentation f (par tour) | Les briseurs de copeaux à l'œuvre (Exemples) | ||
| Métrique (mm/tour) | 0.40 - 0.90 | 0.35 - 0.85 | Korloy : RK (Roughing) |
| Impérial (IPR) | 0.016 - 0.035 | 0.014 - 0.033 | Sandvik : MR ou RH (ébauche lourde) |
| Profondeur de coupe ap (DOC) | Iscar : MR ou RR | ||
| Métrique (mm) | 4.0 - 10.0 | 3.0 - 8.0 | |
| Impérial (in) | 0.160 - 0.400 | 0.120 - 0.315 |
Exemple sur mon D8115 :
Tableau de recommandation des paramètres de coupe (fonte HT300)
| Paramètres | Unité | Finition | Semi-finition | Usinage brut |
| Vitesse de coupe (Vc) | m/min | 250 - 600 | 230 - 550 | 200 - 500 |
| Vitesse d'alimentation (fn) | mm/tour | 0.05 - 0.20 | 0.10 - 0.35 | 0.30 - 0.50 |
| Profondeur de coupe (ap) | mm | 0.20 - 1.50 | 1.00 - 3.00 | 2.50 - 5.00 |
Exemple de cas d'usinage de la fonte (HT250)
| Paramètres | Valeur |
| Matériau de la pièce | HT250 Fonte |
| Méthode d'usinage | Tournage externe |
| Insert utilisé | WNMG080412 (type général) |
| Classe d'insertion | D8115 |
| Vitesse de coupe (Vc) | 415 m/min |
| Vitesse d'alimentation (fn) | 0,25 mm/tour |
| Profondeur de coupe (ap) | 1,2 mm |
C2 Paramètres de tournage pour l'usinage d'ébauche des métaux non ferreux (alliages d'aluminium)
| Marque (fabricant) | Nuance de carbure typique | Dégrossir la géométrie de Chipbreaker | Vitesse de coupe (Vc) | Vitesse d'avance (f) (par tour) | Profondeur de coupe (ap) (DOC) |
| Sandvik Coromant | H13A, H10F (sans revêtement) | -AL, -PF (Positif/Nette) | 500 - 1500 m/min | 0,30 - 0,80 mm/tour | 3,0 - 8,0 mm |
| Kennametal / WIDIA | K110M (sans revêtement), WU10HT | AL, LFS (alimentation légère à moyenne) | 450 - 1300 m/min | 0,35 - 1,00 mm/tour | 4,0 - 10,0 mm |
| Iscar | IC20, IC07 (sans revêtement) | AS, SM (universel/semi-rugueux) | 400 - 1500 m/min | 0,40 - 0,90 mm/tour | 3,0 - 7,0 mm |
| Matériaux Mitsubishi | $\text{MS9025}$ (PVD Coated) | AZ (disjoncteur spécifique à l'aluminium) | 350 - 1000 m/min | 0,25 - 0,75 mm/tour | 3,0 - 6,0 mm |
| Kyocera | $\text{KW10}$ (Uncoated) | A (spécifique à l'aluminium) | 500 - 1500 m/min | 0,30 - 0,80 mm/tour | 4,0 - 8,0 mm |
Recommandations sur les paramètres d'usinage du groupe N de l'ISO (qualité D1 de l'onmy)
| Groupe ISO N Matériau de la pièce | Classification des matériaux | Dureté (HB) | Résistance à la traction (N/mm2) | Grade | Vitesse d'avance (f) (mm/tour) | Vitesse de coupe (Vc) (m/min) |
| Alliages d'aluminium | Alliage d'aluminium non vieilli | 30 | - | D1 | 01/0.4 / 0.6 | |
| Alliage d'aluminium vieilli | 100 | 340 | D1 | 01/0.4 / 0.6 | 650/600 / 300 | |
| Alliage d'aluminium coulé ($\le 12\%$ Si, non vieilli) | 75 | 260 | D1 | 01/0.4 / 0.6 | 700 / 450/300 | |
| Alliage d'aluminium coulé ($\le 12\%$ Si, vieilli) | 90 | 310 | D1 | 01/0.4 / 0.6 | 500 / 300/200 | |
| Alliage d'aluminium coulé ($> 12\%$ Si, non vieilli) | 130 | 450 | D1 | 01/0.4 / 0.6 | ||
| Cuivre et alliages de cuivre | Cuivre non allié, cuivre électrolytique | 100 | 340 | D1 | 01/0.4 / 0.6 | 500 / 400/270 |
| Laiton, bronze, cuivre rouge | 90 | 310 | D1 | 01/0.4 / 0.6 | 400 / 300/250 | |
| Alliages de bronze, court-circuitage | 110 | 380 | D1 | 01/0.4 / 0.6 | 280 / 200/130 | |
| Alliage Ampco à haute résistance | 300 | 1010 | D1 | 01/0.4 / 0.6 |
Paramètres de tournage pour l'usinage d'ébauche C2 pour les alliages non métalliques (alliages d'aluminium)
| Matériau de la pièce | Caractéristiques des matériaux | Grade typique de la marque (équivalent C2/K20) | Vitesse de coupe (Vc) (m/min) | Vitesse d'avance (f) (mm/tour) | Profondeur de coupe (ap) (mm) |
| Thermodurcissables (par exemple, Bakélite, Epoxy) | Matériaux modérément abrasifs et fragiles | Sandvik : H10 Kennametal : K20 | 150 - 350 | 0.15 - 0.35 | 1.0 - 4.0 |
| Thermoplastiques (par exemple, Nylon, POM, Delrin) | Point de fusion bas, tendance au BUE et au gauchissement | Iscar : IC20 Kyocera : KW10 | 80 - 200 | 0.10 - 0.30 | 1.0 - 5.0 |
| MDF / Panneau de fibres | Très abrasif, écaillage court | Mitsubishi : HT10 (haute ténacité) | 200 - 400 | 0.20 - 0.45 | 2.0 - 6.0 |
| Graphite (Moyenne densité) | Extrêmement abrasif, nécessite une forte rétention des arêtes | Sumitomo : G10 Korloy : H01 | 150 - 300 | 0.10 - 0.25 | 0.5 - 2.0 |
Ce qui précède est une introduction aux outils de coupe en carbure de qualité C2 (K0/K30) et un résumé des points clés sur la façon de régler les paramètres généraux de tournage. Il est impossible d'effectuer le réglage de n'importe quelle marque d'outil de coupe en une seule fois ; les ajustements sont effectués dans les plages recommandées pour trouver les paramètres d'usinage les plus appropriés.
Si vous avez besoin d'outils de coupe rentables, vous pouvez nous contacter. Qu'il s'agisse fraises en bout, plaquettes en carbure, porte-outils de tournage, ou encore des outils de perçage, nous avons d'excellents produits pour répondre à vos besoins.
Ressources
A propos de la partie C2 de carbideprocessors.com.
