Tableau des propriétés principales du tungstène
| Propriété | Tungstène pur | Carbure de tungstène | Remarques |
|---|---|---|---|
| Masse volumique | ~19,3 g/cm³ | ~14–15 g/cm³ | Très élevée |
| Module d’élasticité (E) | ~400 GPa | ~500–700 GPa | Très rigide |
| Dureté (HV) | ~350 HV | ~1500–2500 HV | Extrêmement élevée (WC) |
| Résistance à la traction | ~500–1000 MPa | Variable | Fragile en traction |
| Conductivité thermique | ~170 W/m·K | ~80–120 W/m·K | Bonne |
| Conductivité électrique | ~18 MS/m | Faible | |
| Coefficient de dilatation | ~4,5 ×10⁻⁶ /K | ~4–6 ×10⁻⁶ /K | Très faible |
| Magnétisme | Faible | Faible | |
| Résistance à la corrosion | Bonne | Bonne | |
| Usinabilité | Très difficile | Non usinable (fritté) | Formé avant frittage |
Le tungstène (ou wolfram) est un métal de transition caractérisé par sa très grande dureté, sa résistance à l’usure et son point de fusion extrêmement élevé. En horlogerie, il est utilisé quasiment exclusivement pour l’outillage, où ses propriétés mécaniques exceptionnelles sont particulièrement recherchées.
Il est principalement employé sous forme de carbure de tungstène, un matériau composite associant tungstène et carbone, offrant des performances nettement supérieures aux aciers traditionnels pour les opérations d’usinage de précision.
Propriétés principales
Le tungstène et ses dérivés présentent des caractéristiques remarquables :
- Dureté très élevée (proche de celle du diamant pour les carbures)
- Excellente résistance à l’usure
- Point de fusion très élevé (~3 400 °C)
- Grande rigidité (module d’élasticité élevé)
- Faible déformation sous contrainte
- Bonne résistance à la température
Ces propriétés en font un matériau idéal pour les outils de coupe.
En horlogerie, le tungstène est principalement utilisé sous forme de carbure de tungstène (WC), généralement fritté avec un liant métallique (souvent du cobalt).
Caractéristiques :
- Dureté extrêmement élevée
- Très grande résistance à l’usure
- Stabilité des arêtes de coupe
- Fragilité relative (cassant)
Le carbure de tungstène est utilisé pour la fabrication de nombreux outils de précision :
- Burins → tournage et ajustage
- Fraises → usinage de composants
- Forets → perçage de haute précision
- Plaquettes de coupe
Il est particulièrement adapté à l’usinage de matériaux :
- durs (aciers traités)
- abrasifs
- difficiles à usiner
Avantages
- Durée de vie des outils très élevée
- Précision de coupe constante
- Résistance à l’usure exceptionnelle
- Bonne tenue à la température
- Réduction des déformations d’outil
Limites
- Fragilité (cassant)
- Sensibilité aux chocs
- Coût élevé
- Difficulté d’affûtage
- Nécessite des conditions d’usinage adaptées