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1. Tableau des propriétés principales du tungstène
| Propriété | Valeur typique | Remarques |
|---|---|---|
| Masse volumique | ~19,3 g/cm³ | Très élevée |
| Module d’élasticité (E) | ~400–410 GPa | Extrêmement élevé |
| Résistance à la traction | ~500–1500 MPa | |
| Dureté (HV) | ~300–600 HV | Très élevée |
| Conductivité thermique | ~160–180 W/m·K | Élevée |
| Conductivité électrique | ~18–20 MS/m | Modérée |
| Dilatation thermique | ~4–5 ×10⁻⁶ /K | Très faible |
| Point de fusion | ~3420 °C | Extrêmement élevé |
| Magnétisme | Faiblement paramagnétique | |
| Résistance à la corrosion | Bonne | |
| Usinabilité | Très difficile |
2. Description générale
Le tungstène 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 le tungstène et le carbone, offrant des performances nettement supérieures à celles des aciers traditionnels pour les opérations d’usinage de précision.
3. Le carbure de tungstène
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)
4. Applications en outillage horloger
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
5. Avantages et limites
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