ES2907428T3

ES2907428T3 - Material de carburo cementado

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Publication number: ES2907428T3
Application number: ES20154023T
Authority: ES
Inventors: Igor Yurievich Konyashin; Bernd Heinrich Ries
Original assignee: Element Six GmbH
Current assignee: Element Six GmbH
Priority date: 2017-08-23
Filing date: 2018-08-16
Publication date: 2022-04-25
Anticipated expiration: 2038-08-16
Also published as: CN111132779A; GB201813376D0; EP3515636A1; RU2739838C1; BR112019026057A2; EP3515636B1; CN111132779B; GB2565918B; ZA201907798B; US20190345589A1; BR112019026057B1; EP3670029B1; GB201713532D0; CL2020000369A1; WO2019038180A1; GB2565918A; US11047026B2; EP3670029A1

Abstract

Un cuerpo de carburo cementado que comprende: granos de carburo de wolframio; un material de matriz aglutinante que comprende o está compuesto por cualquiera de cobalto, níquel y hierro o una de sus mezclas, en el que los granos de carburo de wolframio están dispuestos en el material de matriz aglutinante; el material de la matriz aglutinante comprende o está compuesto además por inclusiones que contienen tántalo, siendo las inclusiones que contienen tántalo nanopartículas de carburo o nanopartículas intermetálicas, teniendo las inclusiones que contienen tántalo una forma cualquiera de esférica, de plaqueta o de aguja, siendo el contenido de tántalo entre el 1,5 por ciento en peso y el 15 por ciento en peso del contenido de aglutinante; y en el que las inclusiones que contienen tántalo tienen una dimensión lineal de media más grande superior a 80 nm, y caracterizado porque el cuerpo de carburo cementado no contiene granos que contienen Ta con una dimensión lineal más grande superior a 500 nm, según se ha determinado mediante microscopía electrónica de transmisión y microscopía electrónica de transmisión de alta resolución.

Description

DESCRIPCIÓN

Material de carburo cementado

CAMPO DE LA INVENCIÓN

Esta divulgación se refiere en general al material de carburo cementado y a las herramientas que lo comprenden.

ANTECEDENTES

El material de carburo cementado comprende partículas de carburo metálico como el carburo de wolframio (WC) o el carburo de titanio (TiC) dispersas dentro de un material aglutinante que comprende un metal tal como cobalto (Co), níquel (Ni) o una aleación metálica. Se puede decir que la fase aglutinante cementa las partículas de carburo como un compacto sinterizado. Las mediciones de las propiedades magnéticas pueden utilizarse para medir indirectamente aspectos de la microestructura y las propiedades de los materiales de carburo cementado. La fuerza coercitiva magnética (o simplemente fuerza coercitiva o coercitividad) y el momento magnético (o saturación magnética) pueden utilizarse para estos fines.

Los carburos cementados tienen una tenacidad y dureza de fractura relativamente altas, por lo que se utilizan en herramientas que aprovechan estas propiedades. Los ejemplos de estas herramientas incluyen picos para el aplanado de carreteras o aplicaciones mineras. Sin embargo, la dureza y la resistencia al desgaste de los carburos cementados de WC-Co normalmente sólo pueden mejorarse a expensas de la tenacidad y la resistencia a la fractura (Konyashin, "Cemented Carbides for Mining, Construction and Wear Parts", Comprehensive Hard Materials, Elsevier Science and Technology, 2014). Por lo tanto, es difícil mejorar simultáneamente la dureza, la resistencia al desgaste, la tenacidad a la fractura y la resistencia a la rotura transversal (TRS) de los materiales de carburo cementado.

Un posible enfoque para mejorar tanto la dureza como la resistencia a la fractura es la fabricación de carburos cementados con una microestructura uniforme que contiene granos de WC redondeados. El documento US 6.126.709 desvela un material de carburo cementado de este tipo, en el que la microestructura es gruesa y muy uniforme y contiene grandes granos de WC redondeados. Una desventaja de este material es la presencia de capas de Co muy gruesas alrededor de los grandes granos redondeados de WC. Las capas gruesas de Co se caracterizan por su baja dureza y resistencia al desgaste, por lo que las herramientas que utilizan este tipo de material se desgastan rápidamente durante las operaciones de corte o perforación de rocas. Esto deja granos de WC sin soporte, que pueden agrietarse, destruirse y desprenderse fácilmente, lo que da lugar a altos índices de desgaste (Konyashin et. al., "Novel Ultra-Coarse Hardmetal Grades with Reinforced Binder for Mining and Construction", International Journal of Refractory Metals and Hard Materials, 23(2005)225-232).

Un enfoque para mitigar la baja resistencia al desgaste de las intercalaciones gruesas de Co en los materiales de WC-Co ultra gruesos mencionados anteriormente se sugiere en el documento WO2012/130851A1. Este desvela un material de carburo cementado en el que las capas aglutinantes están endurecidas y reforzadas por nanopartículas que tienen una composición de acuerdo con la fórmula CoxWyCz. El material de carburo cementado desvelado en el documento WO2012/130851A1 se caracteriza por un contenido de carbono muy bajo y, en consecuencia, un momento magnético bajo, lo que , como es sabido, conduce a la supresión o la eliminación completa de la disolución y la recristalización de la fracción de WC de grano fino que suele estar presente en los polvos de WC iniciales durante la sinterización en fase líquida (véase Konyashin et. al., "On the Mechanism of WC Coarsening in WC-Co Hardmetals with Various Carbon Contents", International Journal of Refractory Metals and Hard Materials, 27 (2009) 234-243). Como resultado, la microestructura de los carburos cementados desvelados en el documento WO2012/130851A1 se caracteriza por una uniformidad relativamente baja y comprende mucha fracción de WC de grano fino presente en el polvo original de WC ultra grueso, lo que conduce a su reducida tenacidad de fractura. El documento JP 2005068513 A desvela un cuerpo de carburo cementado que comprende inclusiones que contienen tántalo que tienen una dimensión lineal de media más grande de no más de 80 nm y un procedimiento de fabricación del mismo.

Una desventaja de los carburos cementados desvelados en los documentos mencionados anteriormente es su baja resistencia a la fatiga mecánica. Esto significa que no pueden emplearse en aplicaciones en las que estarán sometidas a una fuerte fatiga mecánica, por ejemplo en la perforación por percusión. El enfoque del refuerzo del aglutinante por las nanopartículas de W-Co-C desvelado en los documentos del estado de la técnica, que incluye un procedimiento de tratamiento térmico o de envejecimiento, no puede utilizarse para los carburos cementados de WC-Co de grano medio que se emplean ampliamente, por ejemplo, para la perforación giratoria y de percusión.

SUMARIO

Es un objeto proporcionar un material de carburo cementado con una resistencia mejorada a la fatiga mecánica.

Los carburos cementados WC-Co que contienen carburo de tántalo o inclusiones a base de carburos de tántalo se conocen desde hace mucho tiempo y se emplean ampliamente para diversas aplicaciones que incluyen la minería y la construcción (véase, por ejemplo, (Konyashin, "Cemented Carbides for Mining, Construction and Wear Parts", Comprehensive Hard Materials, Elsevier Science and Technology, 2014). Sin embargo, casi excepcionalmente la microestructura de tales carburos cementados comprende macroinclusiones (inclusiones mayores de 500 nm) de la denominada "segunda fase de carburo" sobre la base de TaC, que es un carburo mixto (Ta,W)C, cuya presencia conduce a una disminución de la resistencia a la rotura transversal (TRS) y de otras propiedades mecánicas. El límite de solubilidad del tántalo o TaC en la fase aglutinante de los carburos cementados WC-Co es insignificante (del orden de 0,1 % en peso o menos, véase, por ejemplo V.I.Tretyakov, Bases of materials science and production technology of sintered cemented carbides, Moscow, Metallurgiya 1972.). Por encima de este límite de solubilidad, la cantidad extra de Ta, que no puede disolverse en el aglutinante a base de Co, cristaliza en forma de macroinclusiones de la segunda fase de carburo (Ta,W)C.

Inesperadamente, ahora se ha descubierto que si tras la sinterización en fase líquida un material de carburo cementado que contiene entre 1,5 y 3,5 % en peso de TaC se somete a un procedimiento de enfriamiento especial, es decir, se enfría a velocidades de enfriamiento muy rápidas por encima de ciertos valores, toda la cantidad de Ta que excede el límite de solubilidad mencionado anteriormente precipita en la fase aglutinante como carburo o nanopartículas intermetálicas. Dichas nanopartículas que contienen tántalo son generalmente más pequeñas que 80 nm, pero pueden ser tan pequeñas como aproximadamente 5 nm. También se ha descubierto inesperadamente que si el contenido de TaC está en el intervalo mencionado anteriormente y las tasas de enfriamiento están por encima de los valores determinados, la macroinclusión de la segunda fase de carburo (Ta,W)C no se forma en la microestructura de los carburos cementados que contienen Ta. Tanto la presencia de las nanopartículas duras en la fase aglutinante como la ausencia de macroinclusiones de la segunda fase de carburo (Ta,W)C en la microestructura conducen a una mejora espectacular de las propiedades de rendimiento de los carburos cementados, especialmente en aplicaciones que incluyen el impacto de la fatiga mecánica y térmica severa, por ejemplo, en la perforación por percusión y el aplanado de carreteras. de acuerdo con la invención, se proporciona un cuerpo de carburo cementado que comprende: granos de carburo de wolframio; un material de matriz aglutinante que comprende o consiste en cualquiera de cobalto, níquel y hierro o una de sus mezclas, en el que los granos de carburo de wolframio están dispuestos en el material de matriz aglutinante; el material de la matriz aglutinante comprende o consiste además en inclusiones que contienen tántalo, siendo las inclusiones que contienen tántalo nanopartículas de carburo o nanopartículas intermetálicas, teniendo las inclusiones que contienen tántalo una forma cualquiera de esférica, en forma de plaqueta o de aguja, siendo el contenido de tántalo entre el 1,5 por ciento en peso y el 15 por ciento en peso del contenido de aglutinante; y en el que las inclusiones que contienen tántalo tienen una dimensión lineal de media más grande superior a 80 nm, y se caracterizan porque el cuerpo de carburo cementado no contiene granos que contienen Ta con una dimensión lineal más grande superior a 500 nm, según se ha determinado mediante microscopía electrónica de transmisión y microscopía electrónica de transmisión de alta resolución.

Opcionalmente, el contenido de tántalo puede estar entre el 3,5 por ciento en peso y el 15 por ciento en peso del contenido de aglutinante.

Las inclusiones que contienen tántalo pueden tener una dimensión lineal de media más grande de no más de 50 nm. Las inclusiones que contienen tántalo pueden tener una dimensión lineal de media más grande inferior a 20 nm o inferior a 10 nm.

Como opción, el cuerpo de carburo cementado está libre de fase eta y carbono libre, y en el que el contenido de carbono es tal que un momento magnético del cuerpo de carburo cementado es al menos el 87 por ciento del valor teórico de un cuerpo de carburo cementado que comprende un material aglutinante de Co, Ni y/o Fe nominalmente puro o una de sus mezclas.

Las inclusiones pueden comprender un material de acuerdo con la fase de fórmula TaxWyCozC, en la que x es un valor en el intervalo de 1 a 8, y es un valor en el intervalo de 0 a 8 y z es un valor en el intervalo de 0 a 10.

Las inclusiones pueden comprender cualquiera de una fase n cúbica que comprende Co6(W,Ta)6C y una fase n hexagonal que comprende Co3(W,Ta)1üC3.

Opcionalmente, las nanopartículas forman cadenas que comprenden nanopartículas redondeadas conectadas.

El cuerpo de carburo cementado puede comprender además nanopartículas que contienen tántalo en forma de láminas con una dimensión lineal de media más grande de no más de 80 nm.

Preferentemente, la nanodureza del aglutinante se selecciona entre al menos 6 GPa, al menos 8 GPa y al menos 10 GPa, donde la nanodureza del aglutinante se mide con una carga de 500 pN utilizando un indentador Berkovich.

El cuerpo puede comprender una región superficial adyacente a una superficie y una región central alejada de la superficie, siendo la región superficial y la región central contiguas entre sí, y en la que una fracción de media de aglutinante de la región central es mayor que la de la región superficial.

Opcionalmente, la región superficial es una capa formada integralmente con la región del núcleo, teniendo la región superficial un espesor de al menos 0,5 mm y como máximo 10 mm.

Opcionalmente, la fracción de media de aglutinante dentro de la región superficial es inferior a la de la región central en un factor de al menos 0,05 y como máximo 0,90.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Las disposiciones de ejemplo no limitantes para ilustrar la presente divulgación se describen con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

La Figura 1 es un diagrama de flujo que muestra etapas ejemplares para fabricar un material de carburo; La Figura 2 es una micrografía de una muestra de carburo cementado fabricada de acuerdo con el ejemplo 1 (microscopía de luz tras el grabado en la solución Murakami durante 5 minutos)

La Figura 3 es una micrografía electrónica de transmisión de un primer tipo de nanopartícula;

Las Figuras 4a y 4b son patrones de difracción de electrones de nanopartículas de fase n cúbica y hexagonal; La Figura 5 es una imagen de microscopía electrónica de transmisión de barrido de una muestra de carburo cementado fabricada de acuerdo con el Ejemplo 1;

La Figura 6 es otra imagen de microscopía electrónica de transmisión de barrido de una muestra de carburo cementado fabricada de acuerdo con el Ejemplo 1;

La Figura 7 es una imagen de campo oscuro anular de alto ángulo (HAADF) de un grano de cobalto que muestra una fase secundaria precipitada en forma de láminas;

La Figura 8 es una imagen de microscopía electrónica de transmisión de barrido de una muestra de carburo cementado fabricada de acuerdo con el Ejemplo 1, que muestra un área de la que se obtuvieron datos EDX; La Figura 9 es una imagen de un tercer tipo de nanopartículas observadas en la nanoestructura del aglutinante, que tienen una forma de láminas alargadas;

La Figura 10 es una imagen de un cuarto tipo de nanopartículas observadas en la nanoestructura del aglutinante, que tienen una forma redondeada;

La Figura 11 es una imagen de una microestructura del Ejemplo 3;

La Figura 12 muestra una herramienta de pico ejemplar fabricada con los materiales de los Ejemplos 3 y 4; La Figura 13 es una imagen de una microestructura del Ejemplo 8;

La Figura 14 muestra una herramienta de pico ejemplar fabricada con los materiales de los Ejemplos 4 y 5; La Figura 15 es una imagen de una microestructura de la muestra de carburo cementado de acuerdo con el Ejemplo 9;

La Figura 16 es una imagen de un equipo de aplanado de carreteras que presenta un tambor y una pluralidad de picos de aplanado de carreteras;

La Figura 17 es una imagen de una superficie de desgaste de una punta de carburo fabricada de acuerdo con el Ejemplo 4 después de la prueba de campo; y

La Figura 18 es una imagen de una superficie de desgaste de una punta de carburo fabricada de acuerdo con el Ejemplo 5 después de la prueba de campo.

DESCRIPCIÓN DETALLADA

La Figura 1 es un diagrama de flujo que muestra etapas ejemplares, en la que la siguiente numeración corresponde a la de la Figura 1.

51. Los polvos precursores de carburo metálico (como el carburo de wolframio), los polvos que contienen tántalo y los polvos precursores de la matriz se muelen en conjunto para formar una mezcla íntima y obtener un tamaño de partícula deseado. Los polvos precursores de la matriz se seleccionan típicamente entre las partículas que contienen cualquiera de hierro, níquel, cobalto y sus combinaciones.

52. Los polvos molidos se prensan en seco para formar un cuerpo verde con la resistencia adecuada para su manipulación durante el procesamiento.

53. El cuerpo verde prensado en seco se sinteriza a una temperatura de al menos 1400° y no más de 1480°C durante un período de tiempo de al menos 15 minutos (y preferentemente no más de 360 minutos). Si la temperatura de sinterización es significativamente superior a aproximadamente 1480°C, puede producirse un crecimiento de grano no deseado.

54. A continuación, el cuerpo sinterizado se enfría desde la temperatura de sinterización de al menos 1400°C hasta una temperatura de 1365°C, a una velocidad de enfriamiento de al menos 2°C por minuto. 1365°C está justo por debajo de la temperatura liquidus del aglutinante con un bajo contenido en carbono. Se ha comprobado que una velocidad de enfriamiento más lenta conduce a la formación de macroinclusiones termodinámicamente estables de fases de carburo basadas en TaC en lugar de la deseada precipitación de nanopartículas que contienen Ta.

55. A continuación, el cuerpo sinterizado se enfría de 1365° a una temperatura de 1295°C a una velocidad de enfriamiento de al menos 3°C por minuto. A 1295°C, está ligeramente por debajo de la temperatura liquidus del aglutinante con un alto contenido en carbono, de modo que a esta temperatura no queda fase líquida. La velocidad de enfriamiento es lo suficientemente alta como para evitar el crecimiento excesivo y no deseado de las nanopartículas que contienen Ta que se forman como resultado del enfriamiento desde las temperaturas de sinterización hasta 1365°C

Los tratamientos de sinterización y posterior enfriamiento descritos anteriormente, cuando se aplican a un carburo metálico cementado que contiene tántalo, inesperadamente conducen a nanopartículas (que se consideran en la presente memoria como partículas que tienen una dimensión lineal de media más grande de no más de 80 nm) que tienen una química Ta-W-Co-C que precipitan en el aglutinante basado en cobalto sin requerir ningún envejecimiento (recocido a temperatura elevada durante un período de tiempo). El envejecimiento durante 1 hora a 800°C no produjo ningún cambio en las propiedades magnéticas, pero se ha descubierto que los períodos de envejecimiento más largos conducían a un aumento de la coercitividad magnética. Esto permite aumentar significativamente la nanodureza del aglutinante y mejorar considerablemente las propiedades mecánicas y de rendimiento. El aumento de la nanodureza se debe a la presencia de las nanopartículas de carburo duro, y no se asocia a una reducción de la tenacidad. Inesperadamente, también se ha descubierto que dichos carburos cementados pueden emplearse con éxito en aplicaciones caracterizadas por una severa fatiga mecánica y pueden producirse como grados de grano medio adecuados para la perforación por percusión y la perforación giratoria.

A continuación se describen con más detalle ejemplos no limitativos de material de carburo cementado.

Ejemplo 1 (invención)

Polvo de carburo de wolframio de grano medio con una media de tamaño de grano de aproximadamente 2,5 pm (DS250 de H.C. Starck, Germany) y un contenido de carbono de 6,13 % en peso, se molió en conjunto con un polvo de cobalto de aproximadamente 6 % en peso y un polvo de TaC de aproximadamente 0,2 % en peso, lo que corresponde a un contenido relativo de Ta con respecto al aglutinante de Co de aproximadamente 3,33 % en peso, con una media de tamaño de grano de aproximadamente 1 pm. Los granos de Co tenían un tamaño de grano promedio de aproximadamente 1 pm. La molienda se llevó a cabo en un molino de bolas en un medio de molienda consistente en hexano con 2 % en peso de parafina, y utilizando una proporción de polvo por bola de 1:6 durante 24 horas.

Tras secar el polvo graduado, se prensaron muestras de varios tamaños, incluidas las destinadas a examinar la resistencia a la rotura transversal (TRS) de acuerdo con la norma ISO 3327-1982, y los insertos parabólicos de 7 mm para uso como brocas de perforación por percusión, para formar cuerpos verdes.

Los cuerpos verdes prensados se sinterizaron a 1440°C durante 75 minutos, incluyendo una etapa de sinterización al vacío de 45 minutos y una etapa de sinterización a alta presión isostática (HIP) de 30 minutos realizada en una atmósfera de argón a una presión de 4 MPa.

Tras la sinterización a 1440°C, los artículos sinterizados resultantes se enfriaron hasta 1365°C a una velocidad de enfriamiento de 2,2°C por minuto y, posteriormente, de 1365°C a 1295°C (el intervalo de temperatura en el que se solidifica el aglutinante líquido a base de Co) a una velocidad de enfriamiento de 3,3°C por minuto. La velocidad de enfriamiento no se controló durante el enfriamiento posterior de 1295°C a la temperatura ambiente.

Además, se prepararon muestras de polvo que contenían grandes inclusiones de parafina para medir la nanodureza del aglutinante. Tras el presinterizado a 300°C durante 1 h, se eliminó la parafina dejando los poros en los cuerpos verdes presinterizados. Estos poros se llenaron con el aglutinante líquido a base de Co durante la etapa de sinterización HIP formando charcos de Co con tamaños de aproximadamente 30 pm adecuados para medir la nanodureza. A continuación se realizaron cortes transversales metalúrgicos para poder examinar la microestructura, la dureza Vickers y la nanodureza.

La nanodureza del aglutinante se midió mediante el uso de nanoindentación con detección de profundidad. La información resuelta espacialmente y en profundidad sobre las propiedades micromecánicas del aglutinante se determinó mediante un dispositivo de nanoindentación. Las mediciones se realizaron con una carga de 500 pN utilizando un indentador Bercovich. Se realizaron estudios de microscopía electrónica de transmisión (TEM), TEM de alta resolución (HRTEM) y difracción de electrones del aglutinante en un instrumento Technai y en un instrumento TITAN 60-300. Se realizaron mordeduras de perforación de 32 mm con 2 insertos centrales y 6 insertos de calibre con los insertos de 7 mm para las pruebas de rendimiento de laboratorio en la perforación de percusión. Las pruebas de rendimiento en laboratorio de la perforación por percusión se realizaron en las condiciones indicadas en la Tabla 1: TABLA 1. Condiciones de prueba de perforación por percusión

La Figura 2 muestra la microestructura del carburo de wolframio cementado del Ejemplo 1. Se ha descubierto que la muestra sólo comprendía WC y la fase aglutinante; no se encontró fase eta ni carbono libre. La microestructura indica que el carburo cementado es de grano medio.

Las propiedades del carburo cementado se muestran en la Tabla 2.

TABLA 2. Propiedades medidas del carburo cementado del ejemplo 1

Se ha descubierto que tras perforar 3 m de roca extremadamente abrasiva (cuarcita) el desgaste promedio de los insertos de carburo de 7 mm de calibre era de 0,3 mm.

Se observaron dos tipos de nanopartículas en la microestructura del aglutinante. La Figura 3 es una micrografía electrónica de transmisión que muestra un primer tipo de nanopartícula (resaltada en un cuadrado). Estas partículas varían entre 1 y 5 nm de diámetro. El primer tipo de nanopartículas resultó ser de una fase de tipo n basada en Co6(W, Ta)6Ccúbico o en Co3(W, Ta)-ioC3 hexagonal, como se muestra en las Figuras 4a y 4b respectivamente. Las reflexiones de difracción de electrones de las fases n tienen una baja intensidad en relación con la matriz basada en el Co y son difíciles de discernir, por lo que la presencia de las fases de tipo n se reveló utilizando HRTEM y el análisis de los patrones de la transformada rápida de Fourier (FFT).

En las Figuras 5 y 6 se muestra un segundo tipo de nanopartícula. Estas nanopartículas pueden formar "cadenas" compuestas por nanopartículas redondeadas conectadas de casi 15 nm de tamaño. La Figura 5 es una imagen STEM de la estructura a un aumento relativamente bajo y la Figura 6 es una imagen STEM a un aumento mayor que muestra las cadenas de nanopartículas en el aglutinante. Aunque esta fase cristalina aún no se ha caracterizado completamente, también se ha observado la formación de la misma fase en forma de finas láminas o precipitados en forma de disco, como se muestra en la Figura 7. La Figura 7 es una imagen de campo oscuro anular de alto ángulo (HAADF) de un grano de cobalto. Las líneas brillantes corresponden a una fase precipitada en forma de finas láminas/discos. Los discos tienen un espesor de aproximadamente 10 nm y una longitud de entre 40 y 200 nm. Estos precipitados dan patrones de difracción que han observado una distancia interplanar de 0,227, 0,222, 0,213, 0,170, 0,129, 0,125, 0,115, 0,107, 0,097, 0,085 y 0,082 nm. El aglutinante puede estar sobresaturado de Ta y, como resultado de las condiciones de enfriamiento seleccionadas, las cadenas de nanopartículas y las láminas/discos mencionadas anteriormente pueden precipitar. La red cristalina de la fase que forma las cadenas de nanopartículas y las láminas/discos corresponde al compuesto Co3W que tiene una red cristalina cúbica en la matriz de Co fcc y una red cristalina hexagonal en la matriz de Co hcp. De acuerdo con los resultados de la Espectroscopia de Electrones Auger (AES), esta fase comprende Co, W, Ta y C. El análisis de espectroscopia de energía de dispersión de rayos X (EDX) se realizó a partir de una microestructura mostrada en la Figura 8, que muestra un gran conjunto de aglutinante que comprende las nanopartículas. Los resultados de EDX se muestran en la Tabla 3, y muestran la presencia de tántalo en el conjunto de aglutinantes que comprenden las nanopartículas (cabe destacar que el carbono no se tuvo en cuenta al calcular la composición elemental del conjunto de aglutinantes). El contenido de Ta fue más alto de lo esperado, posiblemente debido al grabado selectivo de elementos durante la preparación de la muestra.

TABLA 3. Resultados de EDX

Ejemplo 2 (invención)

Los artículos e insertos de carburo que tienen la misma geometría que la descrita en el Ejemplo 1 se fabricaron utilizando el mismo procedimiento descrito en el Ejemplo 1. Sin embargo, durante la molienda del polvo graduado se añadió a la mezcla de polvo aproximadamente 1,6% en peso de metal de wolframio (media de tamaño de grano de aproximadamente 1 micrómetro) para reducir el contenido total de carbono. El contenido relativo de Ta con respecto al aglutinante de Co se mantuvo igual que en el Ejemplo 1, es decir, aproximadamente 3,33 % en peso. Las muestras y los insertos, así como las brocas con los insertos de carburo cementado, se fabricaron y probaron utilizando las mismas condiciones que las descritas en el Ejemplo 1.

Se ha descubierto que la microestructura de los artículos de carburo cementado comprendía únicamente la fase de WC y el aglutinante a base de Co. No se halló ninguna fase eta ni macroinclusiones de la segunda fase de carburo que contiene Ta.

Las propiedades del carburo cementado del Ejemplo 2 se muestran en la Tabla 4.

TABLA 4. Propiedades medidas del carburo cementado del ejemplo 2

Se puede observar que el momento magnético del carburo cementado de acuerdo con el ejemplo 2 es menor, lo que indica que el contenido de carbono también es menor. La fuerza coercitiva y la dureza Vickers, así como la nanodureza del aglutinante, son más altas, lo que indica que presumiblemente se formaron nanopartículas más duras en la fase del aglutinante, en comparación con el carburo cementado con el contenido medio de carbono producido de acuerdo con el Ejemplo 1.

Se ha descubierto que después de perforar 3 m de la roca de cuarcita, el desgaste promedio de los insertos de 7 mm era de 0,2 mm, por lo que la resistencia al desgaste del carburo cementado de acuerdo con el Ejemplo 2 era mejor que la del carburo cementado producido de acuerdo con el Ejemplo 1, presumiblemente como resultado de la mayor dureza Vickers y nanodureza del aglutinante.

Se observaron cuatro tipos de nanopartículas en la microestructura del aglutinante. El primer y segundo tipo de nanopartículas eran las mismas que en el aglutinante del carburo cementado fabricado de acuerdo con el Ejemplo 1. Las nanopartículas del tercer tipo, que se muestran en la Fig. 9, tienen una forma de láminas finas y largas de varios nanómetros de espesor y hasta 100 nm de longitud. Las nanopartículas del cuarto tipo, que se muestran en la Fig. 10, son redondeadas y de aproximadamente 10 nm de diámetro.

Ejemplo 3 (referencia)

Como control, se fabricaron artículos e insertos de carburo con la misma geometría descrita en el Ejemplo 1 utilizando los mismos procedimientos descritos en el Ejemplo 1. Sin embargo, no se añadió TaC al polvo graduado de WC-Co durante la molienda. El carburo cementado del Ejemplo 3 es equivalente a un grado estándar de carburo cementado utilizado para insertos de perforación percusiva. Las muestras y las brocas con los insertos de carburo se probaron utilizando las mismas condiciones que las descritas para el Ejemplo 1.

Las propiedades del carburo cementado del Ejemplo 3 se muestran en la Tabla 5.

TABLA 5. Propiedades medidas del carburo cementado del ejemplo 3

Se ha descubierto que después de perforar 3 m de la roca de cuarcita, el desgaste promedio de los insertos de 7 mm era de 0,7 mm.

Se puede observar que las densidades de los carburos cementados de los Ejemplos 1 y 3 son aproximadamente las mismas. Sin embargo, la resistencia a la rotura transversal y la nanodureza del carburo cementado fabricado de acuerdo con el Ejemplo 1 fueron significativamente mayores que las del Ejemplo 3. Además, el desgaste promedio después de la perforación fue mucho menor para el carburo cementado del ejemplo 1 en comparación con el carburo cementado del Ejemplo 3.

La fuerza coercitiva del carburo cementado del Ejemplo 1 de la invención es también notablemente mayor que la del carburo cementado convencional del Ejemplo 3 a valores de dureza similares, lo que indica la presencia de nanopartículas en el aglutinante del novedoso carburo cementado.

Cabe destacar también que los análisis TEM y HRTEM no revelaron la presencia de ninguna nanopartícula en la fase aglutinante del Ejemplo 3.

Ejemplo 4 (invención)

El polvo de carburo de wolframio de grano ultra grueso con una media de tamaño de grano de 5 pm y un contenido de carbono de 6,12 % en peso, se molió con 6,2 % en peso de polvo de cobalto y 0,2 % en peso de polvo de TaC, lo que corresponde al contenido relativo de Ta con respecto al aglutinante de Co de aproximadamente 3,23 % en peso, con una media de tamaño de grano de aproximadamente 1 pm. Los granos de Co tenían un tamaño de grano promedio de aproximadamente 1 pm. La molienda se llevó a cabo en un molino de bolas en un medio de molienda consistente en hexano con un 2 % en peso de parafina, y utilizando una proporción de polvo por bola de 1:6 durante 24 horas.

Después de secar el polvo graduado, se prensaron insertos de 10 mm con una longitud de 4,5 mm para picos de minería y se sinterizaron a 1440°C durante 75 minutos, incluyendo una etapa de sinterización al vacío de 45 minutos y una etapa de sinterización a alta presión isostática (HIP) de 30 minutos realizada en una atmósfera de argón a una presión de 4 MPa.

Después de la sinterización a 1440°C, los artículos de carburo se enfriaron hasta 1365°C a una velocidad de enfriamiento de 2,2°C por minuto y, posteriormente, de 1365°C a 1295°C (el intervalo de temperatura en el que se solidifica el aglutinante líquido a base de Co) a una velocidad de enfriamiento de 3,3°C por minuto. La velocidad de enfriamiento no se controló durante el enfriamiento posterior de 1295°C a la temperatura ambiente.

Se ha descubierto que la microestructura, que se muestra en la Figura 11, comprende sólo WC y la fase aglutinante; no se encontró fase eta, carbono libre o macroinclusiones de la segunda fase que contiene Ta. La microestructura indica que el carburo cementado es de grano ultra grueso.

Las propiedades del carburo cementado del Ejemplo 4 se muestran en la Tabla 6.

TABLA 6. Propiedades medidas del carburo cementado del ejemplo 4

Los estudios TEM y HRTEM indicaron la presencia de nanopartículas en la fase aglutinante similares a las del carburo cementado de acuerdo con el Ejemplo 1.

Los picos de minería, como se muestra en la Figura 12, fueron producidos con los insertos de carburo del Ejemplo 4 y probados en el corte de concreto abrasivo. Se ha descubierto que después de cortar 400 m del hormigón abrasivo el desgaste era de casi 0,6 mm. El procedimiento de ensayo se describe en [I. Konyashin, B. Ries Wear damage of cemented carbides with different combinations of WC mean grain size and Co content. Part II: Laboratory performance tests on rock cutting and drilling. Int. Journal of Refractory Metals and Hard Materials 45 (2014) 230-237].

Ejemplo 5 (referencia)

Como referencia, se fabricaron insertos de carburo de la misma composición, excepto que no contenían TaC, a partir del mismo polvo de carburo de wolframio de grano ultra grueso que el utilizado en el Ejemplo 4. La microestructura de los insertos no contenía fase eta ni carbono libre.

Las propiedades del carburo cementado del Ejemplo 5 se muestran en la Tabla 7.

TABLA 7. Propiedades medidas del carburo cementado del ejemplo 5

Los estudios TEM y HRTEM no revelaron ninguna nanopartícula en la fase aglutinante.

Se fabricaron picos de minería, con la misma geometría que de acuerdo con el Ejemplo 4, con los insertos de carburo del Ejemplo 5 y se probaron en el corte de hormigón abrasivo. Se ha descubierto que después de cortar 400 m del hormigón abrasivo, el desgaste era de casi 1,4 mm. La resistencia al desgaste del carburo cementado que contiene Ta en forma de nanopartículas en la fase aglutinante de acuerdo con el ejemplo 4 es mayor que la del ejemplo 5 que no incluye nanopartículas que contienen Ta en la fase aglutinante por un factor de más de dos.

Ejemplo 6 (invención)

Los artículos e insertos de carburo que tienen la misma geometría que la descrita en el Ejemplo 1 se fabricaron utilizando el mismo procedimiento descrito en el Ejemplo 1. Sin embargo, durante la molienda se añadió a la mezcla de polvo el carburo cementado graduado de 0,11 % en peso de TaC, en lugar de 0,2 % en peso de TaC. El contenido relativo de Ta con respecto al aglutinante de Co fue de aproximadamente 1,83 % en peso. Las muestras, los insertos y las brocas con los insertos de carburo se fabricaron y probaron utilizando las mismas condiciones que las descritas para el Ejemplo 1.

Se ha descubierto que la microestructura de los artículos de carburo cementado comprendía únicamente la fase de WC y el aglutinante a base de Co. No se ha descubierto ninguna fase eta ni macroinclusiones de la segunda fase de carburo que contiene Ta.

Las propiedades del carburo cementado del Ejemplo 6 se muestran en la Tabla 8.

TABLA 8. Propiedades medidas del carburo cementado del ejemplo 6

La fuerza coercitiva, la dureza Vickers y la nanodureza del aglutinante son inferiores a las descritas en el Ejemplo 1, pero aún son superiores a las del Ejemplo 3.

Los estudios de HRTEM indicaron que nanopartículas similares a las descritas en el Ejemplo 1 están presentes en la fase aglutinante.

Se ha descubierto que después de perforar 3 m de la roca de cuarcita, el desgaste promedio de los insertos de 7 mm fue de 0,4 mm, de modo que la resistencia al desgaste del carburo cementado de acuerdo con el Ejemplo 6 fue mejor que la del grado de carburo cementado estándar de acuerdo con el Ejemplo 3.

Ejemplo 7 (comparativo)

Los artículos e insertos de carburo que tienen la misma geometría que la descrita en el Ejemplo 1 se fabricaron utilizando el mismo procedimiento descrito en el Ejemplo 1. Sin embargo, durante la molienda se añadió a la mezcla de polvo el carburo cementado graduado de 0,07 % en peso de TaC, en lugar de 0,2 % en peso de TaC. El contenido relativo de Ta con respecto al aglutinante de Co fue de aproximadamente 1,16 % en peso. Las muestras y las brocas con los insertos de carburo se probaron utilizando las mismas condiciones que las descritas para el Ejemplo 1. Se ha descubierto que la microestructura de los artículos de carburo cementado comprendía únicamente la fase de WC y el aglutinante a base de Co. No se hallaron fases eta ni macroinclusiones de la segunda fase de carburo. Las propiedades del carburo cementado del Ejemplo 7 se muestran en la Tabla 9.

TABLA 9. Propiedades medidas del carburo cementado del ejemplo 7

La fuerza coercitiva, la dureza Vickers y la nanodureza del aglutinante se aproximan a las del Ejemplo 3.

Los estudios HRTEM indicaron que no hay nanopartículas similares a las descritas en el Ejemplo 1 en la fase aglutinante.

Se ha descubierto que después de perforar 3 m de la roca de cuarcita, el desgaste promedio de los insertos de 7 mm era de 0,7 mm, por lo que la resistencia al desgaste del carburo cementado de acuerdo con el Ejemplo 7 era la misma que la del carburo cementado de acuerdo con el Ejemplo 3.

Ejemplo 8 (comparativo)

Los artículos e insertos de carburo que tienen la misma geometría que la descrita en el Ejemplo 1 se fabricaron utilizando el mismo procedimiento descrito en el Ejemplo 1. Sin embargo, durante la molienda se añadió a la mezcla de polvos el polvo graduado de carburo cementado del 2 % en peso de TaC, en lugar del 0,2 % en peso de TaC, de modo que el contenido relativo de Ta con respecto al aglutinante de Co era de aproximadamente el 33,3 % en peso. Las muestras y las brocas con los insertos de carburo se probaron utilizando las mismas condiciones que las descritas para el Ejemplo 1.

Se ha descubierto que la microestructura de los artículos de carburo cementado comprendía, además de la fase WC y el aglutinante a base de Co, macrogranos de la segunda fase de carburo a base de (Ta,W)C con una forma de inclusiones redondeadas relativamente grandes, que se muestran en la Fig. 13. Estas macroinclusiones de la segunda fase de carburo se pueden ver en la Fig.13 como partículas oscuras tras el grabado en el reactivo Murakami durante 5 min.

Las propiedades del carburo cementado del Ejemplo 8 se muestran en la Tabla 10.

TABLA 10. Propiedades medidas del carburo cementado del ejemplo 8

La fuerza coercitiva, la dureza Vickers y la nanodureza del aglutinante son cercanas a las del Ejemplo 1, sin embargo, el valor de TRS es significativamente menor.

Se ha descubierto que después de perforar 30 cm de la roca de cuarcita, todos los insertos de calibre 7-mm de la broca se rompieron indicando que la tenacidad de rendimiento del carburo cementado de acuerdo con el Ejemplo 8 se redujo dramáticamente.

Ejemplo 9 (invención)

Los artículos e insertos de carburo que tienen la misma geometría que la descrita en el Ejemplo 1 se fabricaron utilizando el mismo procedimiento descrito en el Ejemplo 1. Sin embargo, durante la molienda se añadió a la mezcla de polvos el polvo graduado de carburo cementado de 0,6 % en peso de TaC, en lugar de 0,2 % en peso de TaC, de modo que el contenido relativo de Ta con respecto al aglutinante de Co era de aproximadamente 10 % en peso. Las muestras y las brocas con los insertos de carburo se probaron utilizando las mismas condiciones que las descritas para el Ejemplo 1.

Se ha descubierto que la microestructura de los artículos de carburo cementado comprendía, además de la fase WC y el aglutinante a base de Co, un número insignificante de macrogranos de la segunda fase de carburo sobre la base de (Ta,W)C, que se muestran en la Fig. 15. Estos macrogranos de la segunda fase de carburo pueden verse en la Fig. 15 como inclusiones oscuras en forma de "lazo" que rodean los granos de WC tras grabarlos en el reactivo Murakami durante 5 minutos. Las propiedades del carburo cementado del Ejemplo 9 se muestran en la Tabla 11, lo que indica que la presencia de la segunda fase de carburo como inclusiones oscuras en forma de "lazo" que rodean los granos de WC no conduce a una disminución perjudicial de las propiedades mecánicas y de rendimiento del carburo cementado de acuerdo con el Ejemplo 9. Sin embargo, las propiedades no son mejores que las del carburo cementado de acuerdo con el ejemplo 1 que contiene significativamente menos TaC. Tomando en consideración los elevados precios del tántalo y, en consecuencia, del carburo de tántalo, parece razonable producir los insertos de carburo cementado con la menor cantidad de TaC añadida correspondiente al Ejemplo 1.

TABLA 11. Propiedades medidas del carburo cementado del ejemplo 9

Se ha descubierto que después de perforar 30 cm de la roca de cuarcita, todos los insertos de 7 mm de la broca no se rompieron indicando que la tenacidad de rendimiento del carburo cementado de acuerdo con el Ejemplo 9 no se redujo. Se ha descubierto que, tras perforar 3 m de cuarcita, el desgaste promedio de los insertos de carburo de 7 mm de calibre era de 0,3 mm.

Ejemplo 10 (invención)

Los artículos e insertos de carburo que tienen la misma geometría que la descrita en el Ejemplo 1 se fabricaron utilizando el mismo procedimiento descrito en el Ejemplo 1. Sin embargo, durante la molienda se añadió a la mezcla de polvos el polvo graduado de carburo cementado de 0,9 % en peso de TaC, en lugar de 0,2 % en peso de TaC, de modo que el contenido relativo de Ta con respecto al aglutinante de Co 22 fue de aproximadamente 15 % en peso. Las muestras y las brocas con los insertos de carburo se probaron utilizando las mismas condiciones que las descritas para el Ejemplo 1.

Se ha descubierto que la microestructura de los artículos de carburo cementado comprendía, además de la fase WC y el aglutinante a base de Co, un número insignificante de macrogranos de la segunda fase de carburo a base de (Ta,W)C, cuya morfología era similar a la mostrada en la Fig. 15. Las propiedades del carburo cementado del Ejemplo 10 se muestran en la Tabla 12, indicando que la presencia de la segunda fase de carburo como inclusiones oscuras en forma de "lazo" que rodean los granos de WC no conduce a una disminución notable de las propiedades mecánicas y de rendimiento del carburo cementado de acuerdo con el Ejemplo 10. Sin embargo, las propiedades no son mejores que las del carburo cementado de acuerdo con el Ejemplo 1 que contiene significativamente menos TaC. Tomando en consideración los elevados precios del tántalo y, en consecuencia, del carburo de tántalo, parece razonable producir los insertos de carburo cementado con la menor cantidad de TaC añadida correspondiente al Ejemplo 1, aunque también son aceptables las mayores cantidades de TaC añadidas al material de carburo cementado.

TABLA 12. Propiedades medidas del carburo cementado del ejemplo 10

Se ha descubierto que después de perforar 30 cm de la roca de cuarcita, todos los insertos de 7 mm de la broca no se rompieron indicando que la tenacidad de rendimiento del carburo cementado de acuerdo con el Ejemplo 10 no se redujo. Se ha descubierto que, tras perforar 3 m de cuarcita, el desgaste promedio de los insertos de carburo de 7 mm de calibre era de 0,3 mm.

Ejemplo 11

Los picos de aplanado de carreteras, una de las cuales se muestra en la Fig. 14, se fabricaron con puntas de los carburos cementados de acuerdo con el Ejemplo 4 (invención) y el Ejemplo 5 (referencia) y se probaron sobre el terreno en el aplanado de carreteras fresando asfalto abrasivo. Los picos se marcaron y mezclaron previamente, y luego se introdujeron en un tambor para el aplanado que se muestra en la Fig. 16.

Las condiciones de la prueba fueron las siguientes: profundidad de fresado - 20 cm, distancia de fresado - 2800 m, avance de fresado -10-14 m/min, refrigeración por agua -100%, volumen de asfalto fresado - 2345 m3. Después de la prueba de campo, los picos se retiraron del tambor, se clasificaron y se midieron tanto el número de roturas como la media de valor de desgaste.

Se estableció que 4,8% de los picos con las puntas producidas de acuerdo con el Ejemplo 4 estaban rotas y el valor medio de desgaste era de aproximadamente 4,0 mm, mientras que el número de picos rotas con las puntas producidas de acuerdo con el Ejemplo 5 (grado de carburo cementado estándar) era igual al 9,2% y el valor medio de desgaste era de 7,8 mm. Por lo tanto, el carburo cementado fabricado de acuerdo con el Ejemplo 4 se caracteriza tanto por una mayor tenacidad de rendimiento como por una resistencia al desgaste significativamente mejor, lo que se traduce en una mayor vida útil de la herramienta. Esto se logra como resultado de la resistencia al desgaste significativamente mejorada del aglutinante, que se puede ver en la Fig. 17 y la Fig. 18 que muestran las superficies de desgaste de las puntas de los carburos de ambos grados de carburo cementado después de la prueba de campo. Se observa claramente en la Fig. 17 que la fase aglutinante en el carburo cementado fabricado de acuerdo con el Ejemplo 4 sólo se desgasta ligeramente dejando los granos de WC soportados y evitando así su microfisuración intensiva y su desprendimiento de la superficie del carburo cementado. Por el contrario, como se puede observar en la Fig. 18, la fase aglutinante en el grado de carburo cementado estándar fabricado de acuerdo con el Ejemplo 5 se desgasta muy intensamente dejando los granos de WC sin soporte. Como resultado, los granos de WC pueden astillarse, romperse y desprenderse fácilmente de la superficie de carburo cementado, lo que da lugar a una tasa de desgaste significativamente mayor del carburo cementado en su conjunto.

La fabricación de cuerpos de carburo cementado que tienen un gradiente de composición desde la superficie hasta el núcleo es conocida. Esto puede llevarse a cabo, por ejemplo, mediante un cuidadoso control de los tratamientos térmicos. En particular, pueden utilizarse el tiempo, la temperatura y la atmósfera para fabricar dicho cuerpo como se describe, por ejemplo, en el documento WO 2010/097784. Las técnicas allí descritas pueden utilizarse para fabricar un cuerpo de carburo cementado con una región superficial contigua a una región central en la que la fracción de media de aglutinante de la región central es mayor que la de la región superficial. Esto da a la región de la superficie una mayor resistencia al desgaste y dureza. La región superficial es una capa formada integralmente con la región del núcleo (en la mayoría de las aplicaciones, suele ser suficiente un espesor de entre 0,5 mm y 10 mm). La fracción de media de aglutinante dentro de la región de la superficie suele ser inferior a la de la región del núcleo en un factor de al menos 0,05 y como máximo 0,90.

El carburo cementado tal como se describe en la presente memoria puede utilizarse como parte de una herramienta, como un pico de carretera o de minería.

Se han descrito anteriormente varias realizaciones de ejemplo de carburos cementados, procedimientos para producir carburos cementados y herramientas que comprenden carburos cementados. Los expertos en la técnica comprenderán que pueden hacerse cambios y modificaciones a estos ejemplos sin apartarse del alcance de las reivindicaciones adjuntas.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un cuerpo de carburo cementado que comprende: granos de carburo de wolframio; un material de matriz aglutinante que comprende o está compuesto por cualquiera de cobalto, níquel y hierro o una de sus mezclas, en el que los granos de carburo de wolframio están dispuestos en el material de matriz aglutinante; el material de la matriz aglutinante comprende o está compuesto además por inclusiones que contienen tántalo, siendo las inclusiones que contienen tántalo nanopartículas de carburo o nanopartículas intermetálicas, teniendo las inclusiones que contienen tántalo una forma cualquiera de esférica, de plaqueta o de aguja, siendo el contenido de tántalo entre el 1,5 por ciento en peso y el 15 por ciento en peso del contenido de aglutinante; y en el que las inclusiones que contienen tántalo tienen una dimensión lineal de media más grande superior a 80 nm, y caracterizado porque el cuerpo de carburo cementado no contiene granos que contienen Ta con una dimensión lineal más grande superior a 500 nm, según se ha determinado mediante microscopía electrónica de transmisión y microscopía electrónica de transmisión de alta resolución.

2. El cuerpo de carburo cementado de acuerdo con la reivindicación 1, el contenido de tántalo puede estar entre 3,5 por ciento en peso y 15 por ciento en peso del contenido de aglutinante.

3. El cuerpo de carburo cementado de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en el que las inclusiones que contienen tántalo tienen una dimensión lineal de media más grande de no más de 50 nm o en el que las inclusiones que contienen tántalo tienen una dimensión lineal de media más grande de menos de 20 nm o menos de 10 nm.

4. El cuerpo de carburo cementado de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en el que el cuerpo de carburo cementado está libre de fase eta y carbono libre, y en el que el contenido de carbono es tal que un momento magnético del cuerpo de carburo cementado es al menos 87 por ciento del valor teórico de un cuerpo de carburo cementado que comprende un material aglutinante de Co, Ni y/o Fe nominalmente puros o una de sus mezclas.

5. El cuerpo de carburo cementado de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en el que las inclusiones comprenden un material de acuerdo con la fase de fórmula TaxWyCozC, en la cual x es un valor en el intervalo de 1 8, y es un valor en el intervalo de 0 a 8 y z es un valor en el intervalo de 0 a 10.

6. El cuerpo de carburo cementado de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en el que las inclusiones comprenden cualquiera de una fase n cúbica que comprende Co6(W,Ta)6C y una fase n hexagonal que comprende Co3(W,Ta)1üC3.

7. El cuerpo de carburo cementado de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en el que las nanopartículas forman cadenas que comprenden nanopartículas redondeadas conectadas.

8. El cuerpo de carburo cementado de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, que comprende además nanopartículas que contienen tántalo en forma de láminas con una dimensión lineal de media más grande de no más de 80 nm.

9. El cuerpo de carburo cementado de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que la nanodureza del aglutinante se selecciona entre al menos 6 GPa, al menos 8 GPa y al menos 10 GPa, en el que l nanodureza del aglutinante se mide con una carga de 500 pN utilizando un indentador Berkovich.

10. El cuerpo de carburo cementado de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en el que el cuerpo comprende una región superficial adyacente a una superficie y una región central alejada de la superficie, la región superficial y la región central comienzan contiguas entre sí, y en el que una fracción de media de aglutinante de la región central es mayor que la de la región superficial.

11. El cuerpo de carburo cementado de acuerdo con la reivindicación 10, en el que la región superficial es una capa formada integralmente con la región del núcleo, teniendo la región superficial un espesor de al menos 0,5 mm y como máximo 10 mm.

12. El cuerpo de carburo cementado de acuerdo con la reivindicación 10 u 11, en el que la fracción de media de aglutinante dentro de la región de la superficie es inferior a la de la región del núcleo en un factor de al menos 0,05 y como máximo 0,90.