Les cermets peuvent-ils remplacer le carbure cémenté dans le forage de roches minières ?
Les cermets peuvent-ils remplacer le carbure cémenté dans le forage de roches minières ?
Depuis 2025, les prix du carbure cémenté ont fortement augmenté en raison du durcissement des quotas d'extraction du tungstène et des contrôles à l'exportation. La poudre de carbure de tungstène a atteint environ 2 400 RMB le kilogramme, accentuant la pression sur les coûts tout au long de la chaîne d'approvisionnement des outils de forage.
Cela soulève une question importante : les cermets peuvent-ils remplacer le carbure cémenté dans les applications de forage minier ?
Matières premières et coût
L'exploitation minière du carbure cémenté est principalement composée de carbure de tungstène (WC) et de cobalt (Co), ce qui la rend fortement dépendante des ressources coûteuses en tungstène.
Les cermets sont à base de carbonitrure de titane, Ti(C,N), ou d'alumine, Al₂O₃, et ne contiennent pas de tungstène. Cela leur permet d'éviter une exposition directe à la hausse des prix du tungstène.
D'après les données de marché de mars 2026, le carbonitrure de titane de qualité industrielle (granulométrie 300 mesh) était coté à environ 535 RMB le kilogramme, soit nettement moins que le prix de la poudre de carbure de tungstène (environ 2 400 RMB le kilogramme). Les cermets présentent donc un avantage certain en termes de coût des matières premières.
Dureté et ténacité à la rupture
Le carbure cémenté utilisé en exploitation minière présente généralement une dureté d'environ 88,0 à 90,8 HRA et une ténacité à la rupture d'environ 10 à 15 MPa·m². Cette combinaison lui confère une forte résistance aux chocs et lui permet de supporter les impacts à haute fréquence rencontrés lors du forage de roches.
Les cermets peuvent présenter une dureté légèrement supérieure, d'environ 90,0 à 92,0 HRA, mais leur ténacité à la rupture est plus faible, de l'ordre de 5 à 10 MPa·m². Sous l'effet d'impacts répétés, ils sont plus susceptibles de s'ébrécher ou de se rompre.
Limites de remplacement actuelles
Bien que les cermets offrent un coût de matière première inférieur, ils ne peuvent actuellement pas remplacer le carbure cémenté dans toute la gamme des conditions de forage de roches minières.
Leur faible ténacité constitue une limitation majeure pour le forage à percussion haute fréquence et sous fortes charges, ainsi que pour les applications nécessitant des équipements de forte puissance. À l'heure actuelle, les cermets ne peuvent être envisagés que pour des applications limitées, telles que les formations rocheuses extrêmement dures et les conditions d'utilisation à faible impact.
Le choix des matériaux doit prendre en compte non seulement la dureté et le prix, mais aussi la charge d'impact, le comportement à la fatigue, l'abrasivité de la roche, la conception du trépan et le risque de défaillance.
Développement futur
Les progrès réalisés dans la modification des cermets, les technologies de renforcement et la fabrication de matériaux composites peuvent améliorer la résistance aux chocs et la ténacité à la rupture.
Si ces améliorations techniques sont réalisées et validées sur le terrain à long terme, les cermets pourraient étendre leur application au forage des roches minières. Cependant, leur remplacement à plus grande échelle du carbure cémenté dépendra d'améliorations mesurables des performances, d'une validation sur le terrain et du coût total du cycle de vie.
