Il existe des différences fondamentales dans les propriétés mécaniques entre les métal-céramiques (Cermet) et le carbure cémenté (WC-Co). La ténacité (résistance aux chocs) et la résistance aux chocs thermiques des céramo-métalliques sont bien inférieures à celles des alliages durs. Dans les scénarios suivants, la céramique métallique ne doit pas être utilisée à la place du carbure cémenté ; sinon, cela risque fort de provoquer des éclats d'outils, des fissures ou même des accidents de traitement :
1. Dans des situations avec des charges d'impact ou des coupes intermittentes
Scénarios typiques :
fraisage (en particulier fraisage latéral, fraisage de chanfrein), tournage d'arbres avec rainures de clavette ou trous, usinage grossier des surfaces à peau noire des pièces moulées, perçage (entrée/sortie instantanée).
Raison:
La résistance à la flexion des céramiques métalliques ne représente généralement que 1/3 à 1/2 de celle des alliages durs. La force d'impact instantanée sur le tranchant lors de l'entrée ou de la sortie de la pièce provoquera directement la rupture du bord, qui ne peut pas être absorbée par la déformation plastique comme le peuvent les alliages durs.
2. Systèmes de traitement à faible rigidité ou environnements vibratoires
Scénarios typiques :
machines-outils anciennes (avec un faux-rond de broche important), usinage d'arbres minces, barres d'alésage longues suspendues, rigidité de fixation insuffisante, serrage instable des pièces.
Raison : Les céramo-métalliques sont extrêmement sensibles aux vibrations. Des tremblements mineurs dans le système de traitement ne peuvent provoquer qu'une légère usure des alliages durs, mais dans les céramiques métalliques, ils évolueront rapidement vers un écaillage macroscopique.
3. Usinage grossier robuste ou découpe de grandes surépaisseurs
Scénarios typiques : coupe avec une profondeur de coupe arrière (ap) > 3 mm et une avance (f) > 0,3 mm/r.
Raison : La résistance de la céramique métallique ne peut pas résister à une énorme résistance aux coupures. Sous de lourdes charges, la base de la lame est sujette à la fracture plutôt qu'à l'usure normale.
4. Traitement de matériaux visqueux et très résistants
Ces matériaux présentent des copeaux difficiles à briser et ont tendance à former de longs rouleaux de copeaux qui s'enroulent autour de l'outil. Bien que l'affinité chimique des céramiques métalliques avec ces matériaux soit faible, la force de traction et l'adhérence des copeaux entraîneront une défaillance du bord par « pelage », et sa capacité à résister à la déformation plastique est inférieure à celle des alliages durs.
5. Alimentation en liquide de refroidissement instable ou usinage grossier à sec
Scénarios typiques :
utilisation d'une émulsion à base d'eau pour un refroidissement à grand débit, un refroidissement intermittent (comme le versement manuel), un usinage grossier à sec.
Raison:
Les céramo-métalliques ont une mauvaise conductivité thermique et sont sensibles aux contraintes thermiques. Si la lame chaude entre soudainement en contact avec le liquide de refroidissement, un énorme gradient thermique générera des « fissures thermiques », accélérant la défaillance de l'outil. Les alliages durs ont une bonne conductivité thermique et une plus grande résistance aux chocs thermiques.
6. Traitement à faible vitesse et à couple élevé
Scénarios typiques :
taraudage, alésage, tournage à basse vitesse.
Raison:
L’avantage des céramo-métalliques réside dans leur dureté rouge et leur résistance à l’usure à grande vitesse. À basse vitesse, leur avantage en matière de dureté ne peut pas être exercé et, en raison d'une ténacité insuffisante, ils sont sujets à des micro-fractures au niveau des bords, ce qui entraîne une diminution de la précision du traitement.
Tant que l'un des mots-clés « impact », « vibration » ou « charge lourde » existe dans le processus de traitement, le carbure cémenté doit être utilisé ; les céramiques métalliques ne conviennent que pour la finition et la semi-finition continues, stables et à grande vitesse.
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