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Annales de Chimie - Science des Matériaux

0151-9107
 

 ARTICLE VOL 32/1 - 2007  - pp.11-18  - doi:10.3166/acsm.32.11-18
TITRE
Etude comparée des propriétés de carbures cémentés élaborés par frittage et compression isostatique à chaud

TITLE
A comparative study of the properties of cemented carbides elaborated by sintering or hot isostatic pressing

RÉSUMÉ

La compression isostatique à chaud (CIC) est un puissant procédé qui permet d’'élaborer des matériaux totalement denses avec des structures parfaitement homogènes à partir de mélanges de poudres. Ce procédé a été mis en oeuvre dans le cadre de ce travail pour élaborer des carbures cémentés à partir de mélanges de poudres de carbure de tungstène et de cobalt contenant 8, 11 et 20 % en masse de cobalt. Leurs propriétés sont ainsi comparées à celles d'’échantillons similaires élaborés par frittage en phase liquide. Des observations en microscopie électronique ont permis de constater que la phase liante de cobalt est pratiquement fermée dans les échantillons densifiés par CIC alors qu’elle présente une morphologie interconnectée dans ceux obtenus par frittage conventionnel. L'’analyse par diffraction des rayons X et par dispersion d'’énergie révèle que le procédé CIC favorise la diffusion du cobalt dans le carbure de tungstène. Les résultats obtenus montrent que ces échantillons sont essentiellement composés d’une phase de cobalt dispersée de manière homogène et d’'une phase de carbure de tungstène riche en cobalt. Quant aux échantillons obtenus par frittage conventionnel, en plus des phases WC et cobalt, ils sont également composés de la solution solide de WC dans le cobalt et du composé Co3W3C. Les essais de micro dureté Vickers ont permis de montrer que les matériaux densifiés par CIC présentent des duretés améliorées. On enregistre une augmentation moyenne de l’'ordre de 15 % par rapport à celles des échantillons obtenus par frittage conventionnel.



ABSTRACT

Hot isostatic pressing (HIP) is a powerful process which allows the elaboration of a totally dense material with a perfectly homogeneous structure from powder mixtures. This process was used in this work to produce cemented carbides with 8, 11 and 20 % mass cobalt. The three samples presented a homogeneous structure with a dispersed cobalt phase. The microstructural study showed that the HIP process favours the diffusion of cobalt in the tungsten carbide. The hipped samples are composed of a cobalt phase dispersed homogeneously between the tungsten carbide grains. The structures of samples obtained by liquid phase sintering are different. They contain WC and cobalt phases associated with a Co3W3C compound and a solid solution of WC in cobalt. The densification by hot isostatic pressing induces a change in the cemented carbide microstructure. This change allows an improvement in the hardness of the products elaborated by the HIP process



AUTEUR(S)
Hassiba RABOUHI RABOUHI, Smaïl BOUDRAHEM, Michel GROSBRAS

Reçu le 19 janvier 2006.    Accepté le 6 juin 2005.

LANGUE DE L'ARTICLE
Français

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