En tant que matériau de base dans le domaine de la transformation industrielle, les normes de classification ISO (Organisation Internationale de Normalisation) des carbures cémentés fournissent une base de sélection unifiée pour les professionnels du monde entier. Centrées sur trois dimensions clés - "compatibilité avec le matériau de la pièce", "grade de performance" et "forme structurelle" - les normes catégorisent systématiquement les carbures cémentés, évitant ainsi les erreurs de sélection causées par la confusion des matériaux. Qu'il s'agisse de l'usinage de l'acier, de la fonte, des métaux non ferreux ou de l'adaptation à des scénarios tels que la coupe à grande vitesse et l'usinage à forte charge, les produits appropriés peuvent être rapidement identifiés grâce à la classification ISO. Cet article utilise un langage simple et des tableaux intuitifs pour décomposer la logique de classification de base des normes ISO des carbures cémentés, aidant ainsi les professionnels de l'industrie à les comprendre et à les appliquer facilement dans la production réelle.
1. Base fondamentale de la classification ISO : 3 dimensions clés
La classification ISO des carbures cémentés n'est pas arbitraire, mais suit la logique "scénario d'utilisation → exigence de performance → conception structurelle", en se concentrant sur les trois dimensions suivantes pour garantir la praticité et la polyvalence :
- Type de matériau de la pièce: La base la plus fondamentale, classée par le matériau de la pièce en cours de traitement (par exemple, acier, fonte, métaux non ferreux), garantissant que la composition du carbure cémenté (par exemple, carbure de tungstène, teneur en cobalt) correspond au matériau de la pièce ;
- Grade de performance: Classé par l'équilibre entre la dureté, la ténacité et la résistance à l'usure, s'adaptant à différentes intensités de traitement (par exemple, charge légère à grande vitesse, charge lourde à basse vitesse) ;
- Forme structurelle: Classé selon qu'il est revêtu ou qu'il a une structure composite, répondant aux besoins de traitement spéciaux (par exemple, anti-adhérence, résistance aux hautes températures).
Ces trois dimensions sont interdépendantes. Par exemple, "le traitement de l'acier inoxydable (type de matériau)" nécessite de sélectionner un carbure cémenté avec "un grade de ténacité élevé" et "éventuellement un revêtement TiAlN" pour garantir qu'il n'y ait ni écaillage ni adhérence pendant la coupe.
2. Classification de base 1 : Par type de matériau de la pièce (le plus couramment utilisé)
Il s'agit de la méthode de classification la plus importante des normes ISO, identifiée par des codes de lettres spécifiques correspondant directement aux matériaux des pièces pour une sélection rapide.
| Code ISO |
Type de matériau de la pièce |
Composition typique du carbure cémenté |
Exemples d'application |
Caractéristiques principales |
| Classe P |
Matériaux ferritiques (acier, acier allié) |
WC-Co-TiC (par exemple, YT15, YT5) |
Usinage au tour d'acier 45#, fraisage d'engrenages en acier allié |
Contient du titane, anti-adhésif, haute résistance à l'usure, adapté à la coupe à grande vitesse |
| Classe M |
Matériaux mixtes (acier inoxydable, acier moulé) |
WC-Co-TiC-TaC (par exemple, YW1, YW2) |
Traitement de tôles en acier inoxydable 304, alésage de pièces en acier moulé |
Équilibre entre dureté et ténacité, résistant aux chocs, anti-bord rapporté |
| Classe K |
Matériaux fragiles (fonte, fonte grise) |
WC-Co (par exemple, YG8, YG15) |
Traitement de blocs moteurs en fonte grise, engrenages en fonte ductile |
Sans titane, haute ténacité, résistant aux copeaux, adapté aux charges lourdes à basse vitesse |
| Classe N |
Métaux non ferreux (alliages d'aluminium, de cuivre, de magnésium) |
WC-Co (faible teneur en cobalt, par exemple, YG3X) |
Traitement de cadres de téléphones portables en alliage d'aluminium, refente de feuilles de cuivre |
Haute dureté, faible frottement, évite les rayures de surface causées par l'adhérence |
| Classe S |
Matériaux difficiles à usiner (alliages résistants à la chaleur, alliages de titane) |
WC-Co-TaC (haute teneur en tantale, par exemple, YG10X) |
Traitement de pièces aérospatiales en alliage de titane, de lames en alliage haute température |
Résistant aux hautes températures, résistant à l'usure, haute teneur en cobalt (forte ténacité) |
| Classe H |
Matériaux durs (carbure cémenté, céramique) |
WC-Co (grain ultra-fin, par exemple, YG6X) |
Traitement de moules en carbure cémenté, rognage de pièces en céramique |
Ultra-haute dureté (HRA≥93), résistance à l'usure extrêmement élevée |
Explication simple:
- Astuce de mémoire pour les codes de lettres : P (Acier), K (Fonte), N (Métaux non ferreux) ;
- Dans les applications pratiques, si le type de matériau est incertain, reportez-vous à : "Choisissez les classes P/K/M pour les métaux ferreux (acier, fer), la classe N pour les métaux non ferreux et la classe S pour les matériaux difficiles à usiner".
3. Classification de base 2 : Par grade de performance (sélection supplémentaire)
Sous le même type de matériau, les grades sont classés par l'équilibre "dureté-ténacité", identifiés par des chiffres (les chiffres plus grands indiquent une performance correspondante plus importante), s'adaptant à différentes intensités de traitement.
3.1 Logique d'équilibre entre dureté et ténacité
- Dureté plus élevée → résistance à l'usure plus forte mais ténacité plus faible (sujet à l'écaillage) ;
- Ténacité plus élevée → résistance aux chocs plus forte mais résistance à l'usure plus faible (sujet à l'émoussement) ;
Les grades ISO atteignent l'équilibre en ajustant la teneur en cobalt (teneur en cobalt plus élevée = ténacité plus forte) et la taille des grains (grains plus fins = dureté plus élevée).
3.2 Classification typique des grades (en prenant la classe P comme exemple)
| Grade de performance |
Plage de dureté (HRA) |
Performance de ténacité |
Scénario d'intensité de traitement |
Grade typique |
| P01 |
92-93 |
Faible ténacité, haute résistance à l'usure |
Charge légère à grande vitesse (finition) |
YT30 |
| P10 |
91-92 |
Ténacité moyenne, résistance à l'usure moyenne |
Usinage à vitesse moyenne-élevée (semi-finition) |
YT15 |
| P20 |
90-91 |
Haute ténacité, faible résistance à l'usure |
Charge lourde à basse vitesse (ébauche) |
YT5 |
Application étendue: La logique de grade pour la classe K (traitement de la fonte) est similaire, par exemple, K01 (haute dureté, finition), K20 (haute ténacité, ébauche). Les chiffres plus grands indiquent une ténacité plus forte, ce qui les rend plus adaptés à l'usinage à forte charge et aux chocs.
4. Classification de base 3 : Par forme structurelle (besoins spéciaux)
En plus de la composition et de la performance, les normes ISO complètent la classification par forme structurelle pour répondre aux scénarios de traitement spéciaux, avec deux types courants :
4.1 Carbure cémenté revêtu (marqué avec "C" après le code ISO, par exemple, P10C)
- Caractéristique structurelle: Un revêtement résistant à l'usure (par exemple, TiN, TiAlN, AlTiN) est pulvérisé sur le substrat en carbure cémenté, avec une épaisseur de revêtement typiquement de 2 à 10 µm ;
- Avantage principal: Dureté de revêtement plus élevée (Hv≥2000), anti-adhésif, résistant aux hautes températures, prolongeant la durée de vie de l'outil de 3 à 5 fois ;
- Scénario d'application: Coupe à grande vitesse, traitement de matériaux collants (par exemple, acier inoxydable, alliage d'aluminium). Par exemple, P10C (alliage de classe P revêtu) convient à la finition à grande vitesse de l'acier 45#.
4.2 Carbure cémenté composite (marqué avec "M" après le code ISO, par exemple, K20M)
- Caractéristique structurelle: Adopte une structure composite de "tête de coupe en carbure cémenté + corps d'outil en acier" ou "carbure cémenté assemblé avec différentes compositions" ;
- Avantage principal: Équilibre la résistance à l'usure du carbure cémenté et la ténacité du corps d'outil en acier, réduisant les coûts (pas besoin de carbure cémenté complet) ;
- Scénario d'application: Outils de grand diamètre (par exemple, fraises en bout, forets), outils d'usinage à forte charge (par exemple, pics de mineur de charbon).
4.3 Carbure cémenté non revêtu (sans marquage supplémentaire)
- Caractéristique structurelle: Substrat en carbure cémenté pur sans revêtement de surface ;
- Avantage principal: Arête de coupe très tranchante, adaptée à la finition et à l'usinage de précision (par exemple, alésage de précision) ;
- Scénario d'application: Traitement de pièces nécessitant une finition de surface extrêmement élevée (par exemple, pièces d'instruments d'optique).
5. Processus de sélection pratique : Localisez rapidement les produits avec la classification ISO
Après avoir maîtrisé la classification ISO, vous pouvez rapidement sélectionner des produits en 3 étapes pour éviter les erreurs :
- Déterminer le type de matériau de la pièce: Par exemple, traitement de l'acier inoxydable 304 → correspondant à la classe M ;
- Juger l'intensité du traitement: Finition (charge légère à grande vitesse) → sélectionner un grade de dureté élevé (par exemple, M10), ébauche (charge lourde à basse vitesse) → sélectionner un grade de ténacité élevé (par exemple, M20) ;
- Tenir compte des besoins spéciaux: Coupe à grande vitesse, forte adhérence → sélectionner le type revêtu (par exemple, M10C), usinage de précision → sélectionner le type non revêtu (par exemple, M10).
Exemple: Traitement de cadres de téléphones portables en alliage d'aluminium (classe N) + finition à grande vitesse → sélectionner N01 (grade de dureté élevé) + non revêtu (pour garantir la finition de surface), correspondant au grade YG3X.
6. Idées fausses courantes : Ne confondez pas ces détails de classification
- Les classes P et K ne peuvent pas être mélangées: La classe P contient du titane, qui est sujet à l'écaillage lors du traitement de la fonte ; la classe K n'a pas de titane, qui est sujet à l'adhérence lors du traitement de l'acier ;
- Les chiffres de grade plus grands ne sont pas "meilleurs": Les chiffres plus grands signifient une ténacité plus forte, adaptée à l'ébauche ; les chiffres plus petits signifient une dureté plus élevée, adaptée à la finition ;
- Les revêtements ne sont pas "universels": Lors du traitement de matériaux durs (par exemple, céramiques), les revêtements sont sujets au pelage. Des alliages à grains ultra-fins non revêtus (par exemple, H01) sont requis.
Conclusion : La classification ISO est le "langage universel" pour la sélection des carbures cémentés
La valeur fondamentale des normes ISO des carbures cémentés est "d'unifier la cognition et de simplifier la sélection". Grâce à la combinaison de "type de matériau (code de lettre) + grade de performance (chiffre) + forme structurelle (marquage supplémentaire)", les professionnels du monde entier peuvent rapidement faire correspondre les produits sans communication complexe. Par exemple, "P10C" signifie "traitement de matériaux en acier + usinage semi-fini à vitesse moyenne-élevée + carbure cémenté revêtu", correspondant avec précision à des scénarios spécifiques.
En tant que professionnel de l'industrie du carbure de tungstène, lors de la recommandation de produits, vous pouvez d'abord demander aux clients : "Quel matériau traitez-vous ? S'agit-il d'une ébauche ou d'une finition ? Avez-vous des problèmes comme l'adhérence ou les températures élevées ?" Ensuite, localisez rapidement les modèles appropriés grâce à la classification ISO. Si vous devez recommander des codes et des grades ISO spécifiques pour des scénarios de traitement spéciaux (par exemple, le traitement des alliages de titane, l'alésage de précision), n'hésitez pas à nous contacter pour des solutions personnalisées afin d'aider à optimiser l'efficacité du traitement et la durée de vie de l'outil.
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