Características de los granos de WC y microestructura del carburo de tungsteno cementado

Características de los granos de WC y microestructura del carburo de tungsteno cementado

No existe un tamaño de grano de WC universalmente óptimo. La microestructura más adecuada es la que corresponde a los mecanismos de desgaste, las cargas mecánicas, el entorno y el diseño del componente.

Introducción

El rendimiento del carburo de tungsteno cementado está estrechamente relacionado con su microestructura.

Dos materiales de carburo pueden contener proporciones similares de carburo de tungsteno y aglutinante metálico y, aun así, comportarse de manera diferente en servicio debido a diferencias en:

  • las características de los granos de WC;
  • la distribución de los tamaños de grano;
  • el tipo y contenido del aglutinante;
  • la distribución del aglutinante;
  • los aditivos y la formulación;
  • la porosidad;
  • la uniformidad microestructural; y
  • el historial de sinterización.

Por esta razón, la selección de un grado de carburo no debe basarse únicamente en el contenido de aglutinante o en la dureza.

Las características de los granos de WC influyen en el equilibrio entre dureza, tenacidad, resistencia al desgaste abrasivo, resistencia a la erosión, comportamiento frente a la formación y propagación de grietas y resistencia al desgaste dimensional. Sin embargo, el tamaño de grano nunca debe considerarse independientemente del sistema aglutinante, la calidad de fabricación, la geometría del componente y las condiciones reales de servicio.

Este artículo explica cómo las características de los granos de WC y la microestructura influyen en el rendimiento del carburo de tungsteno cementado, y por qué no existe un único “mejor” tamaño de grano para todas las aplicaciones.

1. Microestructura básica: granos de WC y aglutinante metálico

El carburo de tungsteno cementado es un material compuesto formado principalmente por:

  • granos duros de WC;
  • una fase aglutinante metálica, comúnmente de cobalto o, para determinadas aplicaciones, a base de níquel u otros sistemas aglutinantes; e
  • interfaces entre los granos de WC y la fase aglutinante.

La fase de WC proporciona:

  • elevada dureza;
  • resistencia a la eliminación de material por abrasión;
  • resistencia al desgaste inducido por partículas; y
  • elevada capacidad para soportar cargas de compresión cuando el componente está correctamente diseñado y soportado.

El aglutinante metálico contribuye a:

  • mantener la cohesión entre los granos de WC;
  • aportar tenacidad;
  • resistir la iniciación y propagación de grietas; y
  • permitir que el material compuesto tolere mejor las cargas mecánicas.

Por lo tanto, el rendimiento final del material no está determinado por ninguna de estas fases de manera aislada. Es el resultado de la interacción entre las características de los granos de WC, el sistema aglutinante, la calidad microestructural y el control de fabricación.

2. ¿Por qué son importantes las características de los granos de WC?

El “tamaño de grano” se utiliza con frecuencia como una descripción práctica de la microestructura del carburo, pero el tamaño medio de grano por sí solo no caracteriza completamente el material.

Las características relevantes del WC pueden incluir:

  • el tamaño medio de grano;
  • la distribución de los tamaños de grano;
  • la presencia de granos excepcionalmente gruesos o finos;
  • la morfología de los granos;
  • la distribución espacial y disposición de los granos de WC;
  • las características de los límites de grano; y
  • la interacción con la fase aglutinante.

Estas variables influyen en la respuesta del material frente a:

  • la abrasión;
  • la erosión por partículas;
  • el impacto;
  • la flexión;
  • las cargas cíclicas;
  • los esfuerzos de contacto localizados;
  • las cargas termomecánicas; y
  • los mecanismos de desgaste combinados.

Por lo tanto, una especificación de carburo basada únicamente en el porcentaje nominal de aglutinante puede ser incompleta cuando la aplicación es sensible al comportamiento microestructural.

3. Estructuras de WC más finas

Las estructuras de WC más finas generalmente favorecen una mayor dureza.

Esto puede resultar ventajoso en aplicaciones donde el mecanismo de daño dominante implica:

  • microcorte;
  • rayado;
  • penetración abrasiva;
  • pérdida dimensional de material; u
  • otros procesos de desgaste sensibles a la dureza.

Una estructura más fina puede reducir la escala de los elementos individuales de WC que interactúan con las partículas abrasivas y puede mejorar la resistencia a determinadas formas de desgaste abrasivo o erosivo.

Sin embargo, una estructura más fina no es automáticamente mejor. El rendimiento de un carburo de grano fino también depende de:

  • el contenido de aglutinante;
  • la distribución del aglutinante;
  • los aditivos y la formulación;
  • la porosidad;
  • la calidad de la sinterización;
  • la geometría del componente;
  • el estado de esfuerzos;
  • el estado superficial; y
  • el entorno de operación.

Cuando el choque mecánico, la flexión, las cargas en los bordes, la vibración u otras condiciones relacionadas con la fractura adquieren importancia, la máxima dureza puede no proporcionar el mejor rendimiento global.

4. Microestructuras más gruesas y equilibrio de tenacidad

Las estructuras de WC más gruesas suelen asociarse con un equilibrio dureza–tenacidad diferente al de las estructuras más finas.

Dependiendo del contenido de aglutinante y de la microestructura completa, pueden considerarse cuando la aplicación requiere una mayor tolerancia a:

  • los impactos;
  • los choques mecánicos;
  • la flexión;
  • las cargas cíclicas;
  • los esfuerzos localizados; o
  • la iniciación y propagación de grietas.

Sin embargo, la afirmación “granos más gruesos equivalen a un carburo más tenaz” no debe considerarse una regla universal.

La tenacidad depende del sistema completo del material, incluyendo:

  • las características de los granos de WC;
  • el tipo de aglutinante;
  • el contenido de aglutinante;
  • el camino libre medio del aglutinante;
  • la porosidad y otros defectos;
  • la condición de los límites de grano;
  • los aditivos; y
  • la consistencia de fabricación.

Un material de grano más grueso también puede presentar una dureza o resistencia al desgaste abrasivo inferior a la requerida para otra aplicación.

Por lo tanto, el objetivo de ingeniería no consiste en maximizar ni minimizar el tamaño de grano. Consiste en establecer la microestructura que proporcione el equilibrio de propiedades requerido.

5. Distribución de los tamaños de grano y uniformidad microestructural

El tamaño medio de grano es solo una parte del control microestructural. La distribución de los tamaños de los granos de WC también puede influir en el comportamiento del material.

Una microestructura inconsistente puede contener:

  • granos gruesos localizados;
  • regiones con diferentes poblaciones de granos;
  • una distribución irregular del aglutinante;
  • crecimiento anormal de los granos;
  • porosidad; u
  • otras irregularidades microestructurales.

Estas características pueden generar diferencias locales en:

  • dureza;
  • tenacidad;
  • comportamiento frente al desgaste;
  • resistencia a la formación y propagación de grietas; y
  • distribución de esfuerzos.

Para los componentes de servicio severo, un rendimiento repetible depende no solo de alcanzar un grado nominal determinado, sino también de mantener una microestructura consistente entre componentes y entre lotes.

6. Crecimiento anormal de los granos

Durante la sinterización, algunos granos de WC pueden crecer más rápidamente que los granos presentes en la microestructura circundante.

Cuando es excesivo, el crecimiento anormal puede reducir la uniformidad microestructural y crear regiones locales cuyo comportamiento difiere de la estructura prevista para el grado.

La importancia de los granos anormalmente desarrollados depende de:

  • su tamaño;
  • su frecuencia;
  • su ubicación;
  • la distribución del aglutinante circundante;
  • las cargas sobre el componente; y
  • el mecanismo de falla dominante.

El control del crecimiento anormal de los granos puede implicar:

  • una selección adecuada de los polvos;
  • el control de la formulación;
  • el control del equilibrio de carbono;
  • el uso de aditivos para controlar el crecimiento de los granos cuando sea apropiado;
  • el control de la molienda; y
  • una sinterización controlada.

El objetivo no es necesariamente obtener la distribución de tamaños de grano teóricamente más estrecha. El objetivo es producir la microestructura prevista, estable y repetible para el grado seleccionado.

7. Aditivos para controlar el crecimiento de los granos

Determinados aditivos pueden utilizarse en las formulaciones de carburo para influir en el crecimiento de los granos de WC durante la sinterización.

Dependiendo del diseño del grado, estos pueden incluir:

  • adiciones que contienen vanadio;
  • adiciones que contienen cromo;
  • adiciones que contienen tantalio; u
  • otros componentes de formulación.

La función y concentración de estas adiciones dependen del diseño del grado, el proceso de fabricación y la aplicación prevista. No deben considerarse requisitos universales para obtener un carburo de alto rendimiento.

Una adición útil para un determinado objetivo microestructural también puede influir en otras características del material. Por lo tanto, la formulación debe desarrollarse como un sistema completo en lugar de optimizar una sola variable microestructural.

8. Interacción entre el WC y el aglutinante

Las interfaces entre los granos de WC y el aglutinante metálico desempeñan un papel importante en el comportamiento del carburo cementado.

Durante la sinterización en fase líquida, el aglutinante contribuye a la densificación y forma una fase metálica continua o semicontinua dentro de la estructura de WC.

La interacción microestructural resultante puede influir en:

  • la densificación;
  • la distribución del aglutinante;
  • la uniformidad microestructural;
  • el comportamiento de las grietas;
  • la tenacidad; y
  • la resistencia a la pérdida de material.

La condición final de las interfaces está influida por:

  • la composición del material;
  • el equilibrio de carbono;
  • la química del aglutinante;
  • los aditivos;
  • las condiciones de sinterización; y
  • el historial de enfriamiento.

Esta es una de las razones por las que la microestructura del carburo no puede entenderse únicamente a partir del tamaño de los granos de WC.

9. Distribución del aglutinante

El aglutinante metálico debe distribuirse de forma uniforme en toda la microestructura prevista.

Las regiones localmente ricas o pobres en aglutinante pueden generar variaciones en el comportamiento mecánico y la respuesta al desgaste. Dependiendo del sistema del material:

  • las zonas ricas en aglutinante pueden presentar un comportamiento diferente en cuanto a dureza, deformación y desgaste;
  • las zonas pobres en aglutinante pueden ofrecer una menor tolerancia local al agrietamiento o las cargas mecánicas; y
  • una distribución irregular puede generar un rendimiento inconsistente en el componente.

La distribución del aglutinante está influida por toda la ruta de fabricación, incluyendo:

  • la preparación de los polvos;
  • la formulación;
  • la molienda y el mezclado;
  • el prensado;
  • la sinterización; y
  • la consistencia del proceso.

Por lo tanto, la uniformidad es tanto una cuestión de control de fabricación como de selección del material.

10. Camino libre medio del aglutinante

En el carburo cementado, los ingenieros también pueden considerar el espaciamiento efectivo y la continuidad del aglutinante metálico entre los granos de WC. Esta relación puede describirse mediante conceptos como el camino libre medio del aglutinante.

El camino libre medio del aglutinante está influido por:

  • las características de los granos de WC; y
  • el contenido y la distribución del aglutinante.

Los cambios en esta relación microestructural pueden afectar:

  • la dureza;
  • la deformación de la fase aglutinante;
  • la desviación de las grietas;
  • la propagación de grietas; y
  • la tenacidad.

Esto demuestra por qué las características de los granos y el contenido de aglutinante deben considerarse conjuntamente. El mismo porcentaje nominal de aglutinante puede producir un comportamiento mecánico diferente cuando la estructura de WC y la distribución del aglutinante son distintas.

11. Morfología de los granos

Los granos de WC no tienen necesariamente una forma idéntica. Su morfología puede variar según:

  • las características de los polvos;
  • el equilibrio de carbono;
  • los aditivos;
  • las condiciones de sinterización; y
  • el desarrollo microestructural.

La morfología puede influir en:

  • la configuración de los límites de grano;
  • la geometría de las interfaces WC–aglutinante;
  • las trayectorias locales de las grietas; y
  • el comportamiento frente al desgaste.

Sin embargo, la forma de los granos normalmente no debe tratarse como un criterio de compra aislado.

Para la mayoría de las aplicaciones OEM, resulta más útil centrarse en el rendimiento verificado del material y en una microestructura controlada que especificar una morfología particular de los granos sin un requisito funcional demostrado.

12. Microestructura y desgaste abrasivo

El desgaste abrasivo puede implicar:

  • rayado;
  • microcorte;
  • surcado;
  • daño a escala de los granos;
  • eliminación del aglutinante; y
  • pérdida progresiva del soporte alrededor de los granos de WC.

Cuando domina la abrasión sensible a la dureza, las estructuras de WC más finas pueden ofrecer una ventaja.

Sin embargo, el rendimiento frente al desgaste abrasivo también depende de:

  • la dureza del abrasivo;
  • el tamaño y la forma de las partículas;
  • la presión de contacto;
  • las condiciones de deslizamiento;
  • el sistema aglutinante;
  • el grado completo de carburo;
  • el estado superficial; y
  • la geometría del componente.

Una aplicación abrasiva no significa automáticamente que deba seleccionarse el tamaño de grano de WC más fino disponible.

El material también debe proporcionar suficiente tenacidad y confiabilidad estructural para las condiciones reales de carga.

13. Microestructura y erosión por partículas

La erosión por partículas implica impactos repetidos de partículas transportadas contra la superficie del componente.

La respuesta del material puede incluir combinaciones de:

  • microcorte;
  • deformación localizada;
  • eliminación del aglutinante;
  • daño en los bordes de los granos;
  • microfractura; y
  • desprendimiento progresivo de los granos.

La resistencia a la erosión suele requerir un equilibrio entre:

  • dureza;
  • tenacidad;
  • integridad del aglutinante;
  • resistencia a la fractura a escala de los granos; e
  • integridad superficial.

Por lo tanto, la estructura de WC adecuada depende de factores como:

  • la dureza de las partículas;
  • su tamaño y forma;
  • su velocidad;
  • el ángulo de impacto;
  • su concentración;
  • el fluido portador;
  • la geometría local del flujo; y
  • el entorno corrosivo.

No existe un tamaño de grano universal para todas las condiciones de erosión.

14. Microestructura y cargas de impacto

Cuando el impacto o las cargas mecánicas severas son importantes, la resistencia a la fractura adquiere mayor relevancia en la selección del material.

Un carburo seleccionado únicamente para maximizar la dureza puede resultar menos adecuado si el componente está expuesto a:

  • impactos repetidos;
  • cargas de choque;
  • flexión;
  • cargas en los bordes;
  • vibración; o
  • concentraciones de esfuerzos.

En estas situaciones, los ingenieros pueden considerar una microestructura que proporcione un equilibrio más adecuado entre tenacidad y dureza.

Sin embargo, los cambios en el material por sí solos no pueden compensar un diseño deficiente del componente. El rendimiento relacionado con el impacto también depende en gran medida de:

  • la geometría;
  • las condiciones de soporte;
  • la distribución de las cargas;
  • el método de montaje;
  • el diseño de los bordes;
  • la integridad superficial; y
  • los esfuerzos de montaje.

Por lo tanto, la selección del grado y el diseño del componente deben revisarse conjuntamente.

15. Microestructura y condiciones termomecánicas

La temperatura puede influir en el rendimiento del carburo, pero no existe una temperatura universal a partir de la cual todos los carburos de grano fino o grueso dejen de ser adecuados.

Entre los factores relevantes se incluyen:

  • la temperatura de operación;
  • los ciclos térmicos;
  • las velocidades de calentamiento y enfriamiento;
  • el sistema aglutinante;
  • el grado de carburo;
  • la atmósfera;
  • la química del fluido;
  • las condiciones de oxidación;
  • la geometría del componente;
  • los gradientes térmicos;
  • los materiales circundantes; y
  • las cargas mecánicas.

A temperaturas elevadas, el comportamiento frente al desgaste puede cambiar debido a la interacción simultánea de varios mecanismos de daño.

Por esta razón, la selección de carburo para aplicaciones de alta temperatura no debe reducirse a una regla simple como “utilizar granos gruesos por encima de una temperatura determinada”. Debe evaluarse el entorno termomecánico completo.

16. Corrosión y efectos del aglutinante

En entornos químicamente agresivos, el aglutinante metálico puede convertirse en un factor importante del comportamiento del material.

Dependiendo del medio de servicio, la corrosión puede afectar preferentemente a la fase aglutinante y reducir el soporte alrededor de los granos de WC. Esto puede contribuir a mecanismos combinados como:

  • corrosión y abrasión; o
  • corrosión y erosión por partículas.

Para determinadas aplicaciones, pueden considerarse sistemas aglutinantes alternativos, incluidos los grados a base de níquel, cuando la resistencia a la corrosión sea importante.

Sin embargo, la selección del aglutinante debe basarse en:

  • la química real del fluido;
  • la temperatura;
  • el pH;
  • las especies corrosivas;
  • las cargas mecánicas;
  • el mecanismo de desgaste; y
  • las propiedades mecánicas requeridas.

Un entorno corrosivo no requiere automáticamente un aglutinante a base de níquel.

17. ¿Cuándo puede ser apropiado un grado de mayor tenacidad?

Un grado de carburo de mayor tenacidad puede ser apropiado cuando el análisis de fallas indica que la microestructura existente no tolera suficientemente las cargas mecánicas reales.

Esto puede ocurrir en aplicaciones que implican:

  • impactos repetidos;
  • flexión inevitable;
  • choque mecánico;
  • cargas cíclicas;
  • cargas en los bordes; o
  • mecanismos combinados de desgaste y fractura.

Puede desarrollarse un equilibrio de propiedades con mayor tenacidad mediante cambios en:

  • las características de los granos de WC;
  • el contenido de aglutinante;
  • el tipo de aglutinante;
  • la formulación; y
  • el diseño microestructural general.

Sin embargo, aumentar la tenacidad puede implicar compromisos con:

  • la dureza;
  • la resistencia a la abrasión;
  • la resistencia al desgaste dimensional;
  • la respuesta frente a la erosión;
  • el comportamiento frente a la corrosión; u
  • otras propiedades específicas de la aplicación.

Por lo tanto, un cambio de grado debe basarse en el mecanismo de falla identificado y no únicamente en la presencia de una fractura.

18. Cuándo un cambio de grado puede no resolver el problema

Si un componente de carburo se fractura, el material no es automáticamente la causa raíz.

El problema real puede involucrar:

  • concentraciones pronunciadas de esfuerzos;
  • secciones sin soporte adecuado;
  • interferencia excesiva;
  • desalineación;
  • cargas puntuales;
  • soporte insuficiente del alojamiento;
  • esfuerzos térmicos;
  • daños superficiales; o
  • sobrecargas inesperadas.

En estos casos, cambiar a una microestructura de mayor tenacidad puede proporcionar solo una mejora limitada y dejar sin resolver el problema de diseño subyacente.

Una investigación adecuada debe considerar conjuntamente el material, la geometría, el soporte, el montaje y las cargas de operación.

19. Caracterización de la microestructura

Para aplicaciones críticas, la microestructura del carburo puede evaluarse mediante métodos metalográficos y analíticos apropiados.

Dependiendo del objetivo, estos pueden incluir:

  • microscopía óptica;
  • microscopía electrónica de barrido;
  • análisis de imágenes;
  • evaluación del tamaño de grano;
  • evaluación de la porosidad;
  • evaluación de la distribución del aglutinante;
  • mediciones de densidad;
  • ensayos de dureza; y
  • otras técnicas apropiadas de caracterización de materiales.

Los métodos de caracterización de los polvos no deben confundirse con las mediciones de la microestructura final sinterizada.

Por ejemplo, la distribución medida del tamaño de las partículas de un polvo de partida no define directamente la distribución de los tamaños de los granos de WC presente en el material después de la molienda, el prensado y la sinterización.

20. ¿Qué debe especificar un plano OEM?

Para la mayoría de los componentes OEM, generalmente resulta más útil especificar el rendimiento requerido del material y un grado de carburo aprobado o verificado que prescribir numerosos parámetros microestructurales de fabricación sin una razón de ingeniería clara.

Dependiendo de la criticidad de la aplicación, una especificación puede incluir:

  • un grado de carburo aprobado o una designación de material acordada;
  • un requisito del sistema aglutinante cuando sea relevante;
  • un rango acordado de dureza u otras propiedades del material;
  • requisitos de densidad o porosidad cuando sean apropiados;
  • normas aplicables de material o inspección;
  • requisitos de resistencia a la corrosión;
  • requisitos de rendimiento frente al desgaste; e
  • información de la aplicación necesaria para revisar el grado.

Los requisitos microestructurales detallados pueden estar justificados para aplicaciones altamente controladas, críticas para la seguridad o previamente validadas.

Sin embargo, especificaciones como:

  • un rango exacto de tamaños de grano de WC;
  • un tamaño máximo de los granos individuales de WC;
  • una composición química específica de los aditivos para controlar el crecimiento de los granos; o
  • tolerancias estrechas en la composición del aglutinante

generalmente deben utilizarse únicamente cuando estén respaldadas por una validación de ingeniería, una norma aplicable o una especificación de material establecida.

De lo contrario, unos requisitos microestructurales excesivamente prescriptivos pueden restringir innecesariamente la fabricación sin garantizar un mejor rendimiento del componente.

21. Marco práctico para seleccionar la microestructura

Paso 1 — Identificar el mecanismo de desgaste dominante

Determinar si el componente está expuesto principalmente a:

  • abrasión;
  • erosión por partículas;
  • impacto;
  • desgaste por deslizamiento;
  • interacción entre corrosión y desgaste;
  • cargas termomecánicas; o
  • una combinación de mecanismos.

Paso 2 — Definir las cargas mecánicas

Evaluar:

  • compresión;
  • flexión;
  • impacto;
  • vibración;
  • cargas cíclicas;
  • cargas puntuales; y
  • concentraciones de esfuerzos.

Paso 3 — Definir el entorno

Considerar:

  • la temperatura;
  • la química del fluido;
  • las especies corrosivas;
  • los sólidos transportados;
  • la lubricación;
  • la presión; y
  • los ciclos térmicos.

Paso 4 — Revisar la geometría del componente

Considerar:

  • el espesor de las secciones;
  • las áreas sin soporte;
  • los bordes;
  • las transiciones geométricas;
  • los orificios y las ranuras;
  • las superficies de contacto; y
  • las interfaces carburo–metal.

Paso 5 — Seleccionar el equilibrio de propiedades requerido

Determinar la importancia relativa de:

  • la dureza;
  • la tenacidad;
  • la resistencia a la abrasión;
  • la resistencia a la erosión;
  • la resistencia a la corrosión; y
  • la resistencia al desgaste dimensional.

Paso 6 — Seleccionar el grado y el equilibrio microestructural

Utilizar el equilibrio de propiedades requerido para evaluar:

  • las características de los granos de WC;
  • el tipo de aglutinante;
  • el contenido de aglutinante;
  • los aditivos y la formulación; y
  • los controles de fabricación.

Paso 7 — Validar el rendimiento

Para aplicaciones críticas, confirmar el grado seleccionado mediante:

  • la inspección del material;
  • pruebas de prototipos;
  • ensayos de laboratorio cuando sean apropiados;
  • pruebas de campo; o
  • datos representativos del rendimiento en servicio.

22. El principio de ingeniería

No existe un tamaño de grano de WC universalmente óptimo. La microestructura más adecuada es la que corresponde a los mecanismos de desgaste, las cargas mecánicas, el entorno y el diseño del componente.

En general:

  • las estructuras de WC más finas pueden favorecer una mayor dureza y una elevada resistencia a determinadas formas de desgaste abrasivo;
  • las microestructuras diseñadas para proporcionar mayor tenacidad pueden ser más apropiadas cuando las cargas relacionadas con la fractura adquieren importancia;
  • la erosión por partículas suele requerir un equilibrio entre dureza, tenacidad e integridad del aglutinante;
  • la exposición a medios corrosivos puede aumentar la importancia de la química del aglutinante;
  • las aplicaciones termomecánicas requieren una evaluación que vaya más allá del tamaño de grano; y
  • las aplicaciones con mecanismos combinados suelen requerir un equilibrio controlado en lugar de maximizar una única propiedad.

Por lo tanto, la pregunta correcta no es:

“¿Cuál es el mejor tamaño de grano de WC?”

La pregunta correcta es:

“¿Qué equilibrio microestructural necesita este componente bajo sus condiciones reales de desgaste, carga, entorno y diseño?”

Conclusión

La microestructura del carburo de tungsteno cementado es un sistema de material diseñado mediante ingeniería, no un único parámetro aislado.

Las características de los granos de WC influyen en la dureza, la tenacidad, el comportamiento frente al desgaste y la respuesta a la fractura, pero actúan conjuntamente con:

  • el tipo y contenido del aglutinante;
  • la distribución del aglutinante;
  • los aditivos y la formulación;
  • la porosidad;
  • la calidad de la sinterización;
  • la consistencia de fabricación;
  • la geometría del componente;
  • el estado superficial; y
  • el entorno de servicio.

Las estructuras más finas pueden ofrecer ventajas en condiciones abrasivas donde la dureza tiene una influencia dominante. Las microestructuras diseñadas para proporcionar mayor tenacidad pueden ser más adecuadas cuando el impacto, la flexión u otras cargas mecánicas adquieren importancia. La erosión por partículas, la interacción entre corrosión y desgaste y los entornos termomecánicos suelen requerir un enfoque de material más equilibrado.

Por esta razón, la microestructura del carburo no debe seleccionarse a partir de una tabla universal de tamaños de grano.

El enfoque más confiable consiste en identificar los mecanismos de falla dominantes, definir el equilibrio de propiedades requerido, seleccionar el grado y la microestructura en consecuencia y validarlos bajo condiciones representativas del servicio real.

El mejor grado de carburo no es necesariamente el de grano más fino, el más duro o el de mayor tenacidad. Es el grado cuyas características de los granos de WC, sistema aglutinante, microestructura, calidad de fabricación y diseño del componente están adaptados a la aplicación de ingeniería real.