caractérisation des boulets de broyeurs

7/25/2019 caractrisation des boulets de broyeurs

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Remerciements

Notre projet de fin danne naurait pas t possible sans laimable appui de notre encadrant

M. Jalel BRIKI. Nous le prions dagrer nos sincres sentiments de gratitude et daccepter nos

remerciements les plus distingus pour nous avoir assistes durant la totalit de notre projet de

fin danne.

Nous tenons aussi e!primer nos vifs remerciements tous les enseignants du dpartement"

spcialement" M. Ibra#im B$N %&'(&))&( et M. &bdalla# N&*RI pour leurs tentatives

daide en vue de trouver une solution au problme de dcoupage des boulets.

I


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Rsum

$n vue de produire le ciment" le clin+er est cras dans des bro,eurs par des boulets en aciers

allis traits. )a caractrisation de ces boulets constituera lobjectif de notre travail. -es

tec#niues e!primentales ont t appliues afin de dgager linfluence de certains para/

mtres sur les caractres mcaniues et mtallurgiues de ces aciers.

Mots cls0 &cier outils 1 c#rome 1 traitement t#ermiue 1 trempe 1 duret

Abstract

In order to produce cement" clin+er is smas#ed in mills b, allo,/steel/balls. '#e c#aracteri2a/

tion t#is ball mills 3ill be t#e objective of our 3or+. $!perimental tec#niues #ave been

applied to identif, t#e influence of some parameters on t#e mec#anical and metallurgical

c#aracteristics of t#ese steels.

Key words0 'ool steel / c#romium / #eat treatment / tempering / #ardness

&% $#"! '()*+," /$."

% "" 3.4" "%&" 789.$/ ;< =>,? 44# 3@!":.4

"B C4D)"8 C)"=>,"ED7 GH @J&"K&"EDL@

"M

N O - ",O H. - .#" J"D)"- Q8"- R!,"8

II


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Table des matires

)iste des figures......................................................................................................................4II

)iste des tableau!...................................................................................................................4III

Introduction gnrale..................................................................................................................5

6#apitre5 0...................................................................................................................................7

$tude bibliograp#iue.................................................................................................................7

5.5. Introduction..................................................................................................................8

5.7. )es Bro,eurs et les boulets de bro,age...........................................................................8

5.7.5. )es Bro,eurs..............................................................................................................8

5.7.7. )es Boulets de bro,eurs................................................................................................8

1.2.2.1.Boulets en acier forg..............................................................................................9

1.2.2.2. Boulets en acier fondu...........................................................................................9

1.2.2.3. Boulets en acier lamin..........................................................................................9

5.8. )es aciers outils.............................................................................................................:

5.8.5. 6omposition c#imiue ;lments dalliage


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7.8.8. &ttaue micrograp#iue..........................................................................................5A

7.8.9. Micrograp#ie optiue..............................................................................................5=

7.8.:. Microduret.............................................................................................................5

7.9. $tude t#oriue..............................................................................................................5>

7.9.5. &nal,se de la structure brute...................................................................................5>

7.9.7. &nal,se de la structure traite..................................................................................7C

7.9.8. 'rempabilit dun acier............................................................................................77

7.:. Rsultats e!primentau!................................................................................................77

7.:.5. Micrograp#ie...........................................................................................................77

7.:.7. Microduret.............................................................................................................7A

7.:.8. Interprtation des rsultats.......................................................................................7>

7.A. 6onclusion......................................................................................................................8C

6onclusion gnrale..................................................................................................................85

Rfrences bibliograp#iues.....................................................................................................87

&nne!e 5 0 6oupe isot#erme du diagramme %e/6/6r de lacier D75C6r57...........................88

&nne!e 7 0 -iagramme ''' de lacier D75C6r57...................................................................89

&nne!e 8 0 -iagramme 'R6 de lacier....................................................................................8:

D75C6r57..................................................................................................................................8:

&nne!e 9 0 -evis.......................................................................................................................8A

&nne!e: 0Bon de commande....................................................................................................8=

&nne!eA....................................................................................................................................8

IS


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Liste des figures

%igure5.7.50 sc#ma dEun bro,eur bouletFFFFFFFFFFFFFFFFFF...8

%igure7.7.50 )ot des boulets 57G6rFFFFFFFFF.......................................59

%igure7.7.70)ot des boulets 5 G6r ;brut


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Liste des tableaux

'ableau 5.7.50 influence des lments dEalliage sur les proprits mcaniues dEun acier outils............................................................................................................................................=

'ableau 7.7.50 tat de livraison du lot des boulets 57G de 6r...............................................59

'ableau 7.7.70 tat de livraison du lot des boulets 5G de 6r...............................................5:

'ableau 7.:.7.50tableau de la microduret pour un boulet brut de diamtre 7C mm.................78

'ableau 7.:.7.70 tableau de la microduret pour un boulet trait de 7Cmm de diamtre..........79

'ableau 7.:.7.80 tableau de la microduret pour un boulet brut de 8Cmm de diamtre............7:

SI


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Introduction gnrale

-ans le vaste domaine de la science des matriau!" ltude des aciers outils occupe une

place prpondrante et privilgie.

$n tant uaciers outils pour travail froid" les boulets des bro,eurs font une partie int/

grante du domaine des aciers spciau!" mais ils diffrent sensiblement des aciers de construc/

tion mcaniue. $n effet" dans le cas dun outil" on rec#erc#e le ma!imum de duret" sans

fi!er de limite suprieure" alors ue lacier de construction mcaniue doit prsenter une ap/

titude suffisante lemploi avec des caractristiues spcifiues bien dtermines savoir la

tenue en fatigue" la rsistance la rupture et laptitude subir un c,cle t#ermomcaniue au

cours de la mise en uvre. @ar ailleurs" loutil est sollicit dans la plupart des cas au niveau de

sa surface ui doit supporter les contraintes les plus svres alors ue les sollicitations dunacier de construction intressent lensemble du matriau. -e ce fait" ces aciers sont caractri/

ss par une duret leve" une bonne rsistance lusure et une tnacit asse2 leve.

-ans ce cadre" la caractrisation des boulets des bro,eurs constituera lobjectif de notre tra/

vail. -es tec#niues e!primentales ont t appliues afin de dgager linfluence de certains

paramtres sur les proprits mcaniues et mtallurgiues de cet acier.

)e plan de ce travail se dcline de trois parties la premire partie prsente le t#me et le

cadre du travail. )a deu!ime partie traite les diffrentes tec#niues e!primentales appli/

ues. -ans la troisime partie on traite lanal,se des rsultats e!primentau! obtenus.

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Chaitre! "

#tude bibliograhi$ue

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!%!% Introduction

Ln outil finira par se fissurer et se rompre sous un nombre de coups dautant plus rduit ue

la vitesse et la violence de frappe seront grandes. -es c#ocs de faible importance" rpts un

nombre de fois suffisant" provouent aussi la rupture. & vrai dire" un outil ui travaille en

tat de fruence ne peut pas Otre garanti incassable .

)a solution de ce problme se trouve dans laugmentation de la duret et la rsilience en/

semble. )acuisition simultane de ces deu! proprits antagonistes nest permise ue par un

traitement t#ermiue mt#odiue.

!%&% Les 'royeurs et les boulets de broyage

!%&%!% Les 'royeurs

)e bro,eur est de plus en plus utilis dans les industries de cimenterie. 6est un outil vital

pour le bro,age de matriau! concasss. Il est constitu par un tambour c,lindriue rotatifautour de son a!e #ori2ontal. )e tambour est environ rempli au tiers de son volume par la

c#arge bro,ante ui est constitue de boulets en acier dur. *ous lEemprise de la force centri/

fuge" ces boulets sont entrains en bro,age du matriau en se #eurtant et en se frottant dans un

mouvement en cascade. P5AQ

Figure 1.2.1: Schma dun broyeur boulets [1!

!%&%&% Les 'oulets de broyeurs

TUV WXYZU[V \U W]X^UY]V VX_[ []`a[bV U_ cYU \dXe[afaVU] ZUY]V e]Xe]ab[bV3IZV VX_[ Y[aZaVbV _X[`ffU_[ \`_V Zda_\YV[]aU \UV gafU_[U]aUV3 TUV WXYZU[V\U W]X^`hU VX_[ gZ`VVbV VUZX_ ZUY] _`[Y]U \U faVU U_ iX]fUj X_ []XYcU NZUV WXYZU[V U_ `gaU] iX]hbj ZUV WXYZU[V U_ `gaU] iX_\Y U[ ZUV WXYZU[V U_ `gaU]Z`fa_b3

k


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!%&%&%!%'oulets en acier forg

Ln boulet en acier forg est une bille de bro,age faite par forgeage #aute temprature"

aprs avoir t c#auffe #aute temprature" sans Otre fondue ou coule.

)a teneur en c#rome contenue dans des boulets en acier forg est dEenviron C"5G C":G" et la

teneur en carbone est infrieure 5"CG. Bien ue la duret de surface dun boulet en acier

forg puisse atteindre :A ;(R6< et plus" sa duret de centre reste gnralement 8C cause de

la faible trempabilit de ses matriau!. -ans des circonstances normales" un traitement de

trempe est gnralement adopt pour le forgeage des boulets en acier forg" ce ui conduit

un tau! lev de concassage des billes forges.

$n gnral" des boulets en acier forg ont une duret leve" duret de surface0 ::/A (R6"

une #aute rsilience" plus de 57 Jcm7" un faible tau! dusure.P5CQ

!%&%&%&% 'oulets en acier fondu

)es boulets en acier fondu sont raliss partir de ferraille comme lEacier et le fer c#auff"fondre fond par four lectriue de fruence intermdiaire avant dEajouter un certain alliage

de mtal puis" couler du fer liuide dans le moule balle une temprature au/del de 5::CH6.

@armi les caractristiues des boulets en acier fondu0

o @as de dformation

o Bonne rsistance lusure

o &ucune rupture

)es boulets en acier fondu comprennent des boulets en acier fondu #aute c#rome" des bou/

lets en acier fondu mo,en c#rome" des boulets en acier fondu faible c#rome.P5CQ

'oulets en acier fondu ( haute chrome

)a concentration en c#rome est S 5CG /59G" la duret S :(R6. Ils ont une bonne rsis/

tance au! c#ocs et lusure.P5CQ

'oulets en acier fondu ( faible chrome

)a teneur de c#rome est de S 5/8G" la duret S 9: (R6.

6ette nuance est fabriue par fusion dans un four lectriue" moule en mtal ou en sable de

fonderie. $lle sEappliue au! industries mtallurgiues 0 scories oT aucune grande prcision de

moulage ou rsistance lusure nest reuise.P5CQ

'oulets en acier fondu ( moyen chrome

)a teneur de c#rome est S =/5CG" la duret S 9 (R6" leurs performances sont meilleures

ue celles des boulets en acier dEalliage.P5CQ

1.2.2.3. Boulets en acier lamin

)es boulets en acier lamin reprsentent une tec#nologie innovante de laminage et une per/

ce dans le processus de fabrication des boulets de bro,age. Ils remplacent progressivement

ceu! en acier fondu. Ils se caractrisent" en de#ors de toutes les ualits appartenant lEacier"

par une duret leve" une e!cellente trempabilit et par une #aute ualit aprs un traitementt#ermiue.P5CQ

l


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!%)% Les aciers ( outils

)es aciers outils" comme leur nom lindiue sont utiliss dans tous les problmes de mise

en forme des matriau! au sens le plus large. )es compositions et les proprits de ces aciers

varient dune fa?on considrable. )es lments daddition ue lon , trouve le plus souvent

sont0 c#rome" manganse" tungstne" mol,bdne" vanadium et cobalt. P5Q

6ette partie sera donc consacr mettre laccent sur la composition c#imiue des aciers

outils" les diffrentes lments dalliage et leur influence et les diffrentes catgories des

aciers outils.

!%)%!% Comosition chimi$ue *lments d+alliage,

1.3.1.1. Carbone

6est llment essentiel pour durcir lacier. &u/del dune teneur en de C"A G en masse" onatteint la 2one des aciers outils caractrise par de #auts niveau! de duret et ui correspond

au domaine des aciers de travail froid et des aciers coupe rapide. P5Q

1.3.1.2. Cobalt

)e cobalt est communment ajout en uantits variables" entre 8 et 5: G en masse" notam/

ment dans les aciers rapides ui travaillent dans des conditions svres. )e cobalt se trouve

principalement en solution dans la matrice et ne modifie ni la uantit" ni la composition c#i/

miue des carbures. P5Q

1.3.1.3. Le silicium

)e silicium se trouve dans tous les aciers outils une teneur voisine de C"8 G ;en masse


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1.3.1.4. Elments carburignes

)es lments carburignes tels ue le c#rome" le tungstne" le mol,bdne" et le vanadium"

ajouts lacier au carbone" ont des influences communes sur le comportement de cet acier0

P5Q

o difficult de remise en solution complte des carbures lorsue les proportions de

llment mtalliue et du carbone augmentent" ce ui rend difficile voire mOme im/

possible laffinage des carbures par traitement t#ermiue

o prsence de carbures insolubles ui gOnent le grossissement du grain austnitiue

o prcipitation de carbures spciau! par revenu entre :CCH6 etACCH6" ce ui entraUne le

durcissement secondaire.

Chrome

6et lment est utilis dans la plupart des aciers outils" en uantit allant de C": 5= G en

masse. 6et lment alp#agne joue un rVle essentiel dans laugmentation de la trempabilit.

Bien ua,ant un pouvoir carburigne infrieur celui du tungstne" il forme des carbures du

t,pe M=68ui participent la rsistance labrasion et sopposent au grossissement du grain

lors de laustnitisation. Il provoue par ailleurs un certain retard ladoucissement lors du

revenu" ce ui amliore la rsistance c#aud. Il entraUne galement une trs forte rduction de

lo!,dation #aute temprature. Il est important de signaler galement ue laddition de plus

de 5C G en masse de c#rome entraUne une augmentation substantielle de la rsistance la cor/

rosion.)es outils utiliss dans des conditions relativement svres comme certains moules dans la

plasturgie ou lindustrie verrire sont ainsi caractriss par des teneurs massiues en c#rome

suprieures 58 G.P5Q

-anadium

6est un lment dalliage important dans les aciers rapides pour lobtention dune bonne

duret c#aud et dune bonne rsistance lusure en raison de la prsence de particules trs

dures de carbure de vanadium dont les proprits tribologiues sont par ailleurs trs intres/

santes.P5Q

Tungstne

)e tungstne a t lun des lments dalliage les plus emplo,s dans le domaine des aciers

outils en raison de son pouvoir carburigne trs important. 6ertains aciers rapides contiennent

jusu 77 G ;en masse< de tungstne. @lus la teneur en tungstne est leve" plus la temp/

rature de fusion de lalliage est augmente. &ussi" la temprature de mise en solution peut Otre

plus leve" ce ui laisse une grande libert dans le c#oi! de la temprature daustnitisation.

P5Q

6


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Molybdne

-ans les aciers outils" le mol,bdne a un comportement analogue celui du tungstne il

est trs carburigne et se substitue au tungstne dans la proportion de 5"A 7 G de tungstne

pour 5 G de mol,bdne. )a vitesse de diffusion de cet lment dans le fer est uatre fois su/

prieure celle du tungstne" ce ui entraUne une moins grande sensibilit de cet lment au

p#nomne de sgrgation. P5Q

Wn peut rsumer linfluence des diffrents lments dalliage des aciers outils dans le ta/

bleau suivant 0

"ableau 1.3.1: #nfluence de certains lments d$alliage sur les %ro%rits mcani&ues d$un

acier outils [11!

Rsis/

tance la

traction

Re Rsistance

lusure

Rsistance

la

fatigue

Rsilience -uret

froid

-uret

c#aud

&G

&luminium

6arbone X X X

6obalt X X X

6#rome X X X X .

Manganse X X X X /

Mol,bdne X X X X

Nic+el X X X X /

*ilicium X X X

'itane X X X / X X

'ungstne X X X X X

4anadium X X X X

!%)%&% Classification des aciers ( outils

1.3.2.1. Aciers outils non allis pour travail froi

Ils ne contiennent ue du fer et du carbone" les autres lments , sont prsents en teneurs r/

siduelles variables selon les matires premires et le mode dlaboration utiliss. 6es aciers

ont des teneurs en carbone comprises entre C"9: et 5"7C G ;en masse


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1.3.2.2. Aciers outils allis pour travail froi

6ette catgorie regroupe les aciers dont les compositions c#imiues stendent des faibles

additions de 6r" Mn" *i" Y des teneurs en c#rome correspondant celles des aciers trs r/

sistants lusure de la famille D 75C6r57 ;de composition 0 57 G 6r" 7"5 G 6


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o des additions importantes dlments carburignes tels ue le mol,bdne... P7Q

!%)%)% Traitements thermi$ues des aciers ( outils

)a rec#erc#e dune limite lastiue et dune rsistance la traction aussi leve ue possible"

en rapport avec une rsilience suffisante" commande utiliser les aciers au ma!imum de leursualits.

)e traitement t#ermiue a e!actement pour but de communiuer lacier les meilleures pro/

prits possibles en vue de son emploi. Mais" ces caractristiues ne varient pas tous de mOme

manire" doT la ncessit dun traitement t#ermiue optimal ui permet la coe!istence des

diffrentes proprits mcaniues dans le mOme acier dune fa?on optimale. P55Q

@our les oprations de bro,age" cause des sollicitations e!trOmement comple!es" le matriau

du corps bro,ant e!ige des proprits bien dfinies savoir 0

une grande duret" pour rsister au! dformations de la surface lors du travail P55Q

o une bonne rsistance lusure lors du frottement contre une autre surfaceP55Q

o une absence de fragilit cause de la soumission au! c#ocs fruentsP55Q

o une bonne trempabilit pour ue la structure soit #omogne sur de trs grandes pais/

seurs aprs la trempe. 6ette dernire proprit doit Otre complte par une rsistance

convenable la surc#auffe et au grossissement du grain P55Q

Ln traitement t#ermiue" en fait" est un ensemble doprations effectuant des transformations

structurales sur les matriau! ltat solide P55Q. *on principe de base consiste 0

o 6#auffage vitesse contrVle de lacier jusu une temprature de traitement

o )e maintien contrVl cette temprature

o )e refroidissement vitesse contrVle dans des conditions bien dfinies.

6es oprations restent Otre spcifies pour c#aue t,pe de traitement.

@lusieurs sont les traitements uon peut appliuer au! aciers outils notamment la trempe" le

revenu" le recuit...

1.3.2.1."rempe

)a trempe comporte dabord un c#auffage la temprature daustnitisation pour transfor/

mer la structure ferrite 1 carbures de lacier en austnite avec carbures P58Q. )e!istence dun

#aut teneur dun lment alp#agne0 le c#rome ;plus de 57G< tend rduire le domaine

austnitiue du diagramme %e/6 et augmente fortement cette temprature ui est au!

alentours de 5C:CH6. P5Q

&fin dobtenir une structure #omogne" un maintien suffisant de dure proportionnelle la

taille de la pice est e!ig. P58Q)e refroidissement depuis la temprature daustnitisation seffectue avec une vitesse sup/

o


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rieure une vitesse critiue caractristiue de lalliage tremp" par immersion dans un milieu

convenablement c#oisi pour assurer le refroidissement dsir. )a temprature de ce milieu"

soigneusement contrVle est gnralement voisine de la temprature ambiante" mais peut lui

Otre suprieure" et parfois infrieure. P58Q

1.3.2.2. #evenu

)e revenu est appliu sur un matriau ltat tremp afin dattnuer le problme de

fragilit et amliorer sa ductilit tout en conservant la rsistance la plus leve. P59Q

Il seffectue temprature modre infrieure la temprature de trempe et celle de recuit"

pendant des dures limites.

*on rVle essentiel est de faire voluer une structure #ors uilibre" obtenue par trempe" vers un

tat proc#e de luilibre par 0

o rela!ation des contraintes rsiduelles aprs trempe" sans volution structurale

o dcomposition progressive de la martensite

o durcissement par des prcipits durs notamment des carbures spciau! ui naissent de

la dcomposition de la martensite.

1.3.2.3. #ecuit

)e terme de recuit comporte lide de raliser un tat stable froid ;infrieur ou gal la

temprature ambiante< ou de tendre vers cet tat. )tat stable froid est constitu par un m/

lange de ferrite et de carbures. P58QIl limine les effets des traitements antrieurs et fait disparaUtre les tats #ors uilibre et

confre lacier de meilleures proprits de ductilit. Il accorde galement lacier un

uilibre p#,sico/c#imiue" mcaniue et structural par le refroidissement lent ainsi" la

structure obtenue est celle ui figure sur le diagramme duilibre la temprature ambiante.

P58Q

)es traitements t#ermiues sont bien entendu conditionns la fois par le diagramme 'R6 et

le diagramme ''' de lacier en uestion.

)e diagramme 'R6 rsume les rsultats dun refroidissement en continue tel uil a lieu lorsdune trempe dans les diffrents mdia tels ue leau" l#uile" lair comprim" lair tout court..

6es diagrammes permettent didentifier0

o la microstructure ui stablit une vitesse de refroidissement donne

o le temps aprs leuel la transformation commence et se termine

o uelle duret en rsulte pour le matriau.

10


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!%1% Conclusion

'oujours dans le but doptimiser les caractristiues mtallurgiues des boulets de bro,age"

le fournisseur a c#oisi den appliuer la trempe dans un bain d#uile. Wn va vrifier dans le

c#apitre suivant la duret obtenue et identifier la structure micrograp#iue obtenue lors du

traitement t#ermiue ainsi indiu sur les c#antillons disponibles.

11


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Chaitre & "

#tude des diffrents aramtres influen2ant les

caractres mcani$ues et mtallurgi$ues des

boulets

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&%!% Introduction

-ans le but dtudier les diffrents paramtres influen?ant les caractres mcaniues et m/

tallurgiues des boulets de bro,eurs" des diffrentes tapes ont t ralises.

6e c#apitre sera consacr la caractrisation de ltat de livraison" les tec#niues e!primen/

tales ralises" les rsultats obtenus et les interprtations.

&% &% Caractrisation de l+tat de li3raison

Nous avons re?u trois lots dacier alli D75C6r57 diffrentes pourcentages de c#rome0 deu!

lots des boulets 5G et un lot 57G.

)ot 5 0 @ourcentage de c#rome 57G 0

"ableau 2.2.1: 'tat de li(raison du lot des

boulets 12) de *r

-iamtre ;mm< $tat de livraison

Brut 'rait

7C 5 5

7: 5 5

8C 5 5

:C 5 C

AC 5 C

=C 5 C

C 5 C

>C 5 C

5CC 5 C

Figure 1.2.1: lot des boulets 12) de *r

1k


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)ot 7 0 @ourcentage de c#rome 5G 0

"ableau 2.2.2: 'tat de li(raison du lot des boulets 1+) de *r

-iamtre

;mm C"59CA 8::":A 5"C:C9

7 7"7 58A C"597>A: C"59CA 9CA">> 5"C5A

8 7"7 58A C"59775 C"59:59 7:>"87 5"C7C>

9 7"7 58A C"59C8 C"59987A 7:7" 5"C7A

: 7"7 58A C"58A>8 C"57::8 795"A7 5"C>C:

A 7"7 58A C"58C>7 C"57::8 5>9"A7 5"C989

= 7"7 58A C"57===: C"57::8 5>8"8 5"C5=

7"7 58A C"C=AAA9 C"57::8 7CA">9 C"A5C=

> 7"7 58A C"C>C=>: C"57::8 7CC"77 C"=787

)a courbe de la duret tout au long du diamtre est comme suit 0

25


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Figure 2..2.1: 0rofil de duret au long du boulet brut de diam4tre 29mm

$tat traite de diamtre 7Cmm 0

"ableau 2..2.2:icroduret du boulet trait de diam4tre 29mm

Nr % & d5 d7 (4 d5d7

5 8"7 58A C"57898 C"589CAA A75"=> C">7C=

7 8"7 58A C"5759>8 C"57=59 A5A"8 C">:::

8 8"7 58A C"57=:7= C"57C55A A55"7 5"CA5=

9 8"7 58A C"57>59 C"55A:75 AC"57 5"5C8

: 8"7 58A C"575>8 C"5777C= ACA"CA C">>=

A 8"7 58A C"57C>8 C"55:989 AC5"CA 5"5C>=

= 8"7 58A C"575>:= C"57C9=: :>9"A= 5"C578

8"7 58A C"57AA7 C"55998 :>5"78 5"5CA

)e profil de duret 0

26


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PFA II2015-2016

Figure2..2.2: 0rofil de duret %our un &uart d$une boule trait de diam4tre 29mm

$tat brute de diamtre 8Cmm 0

"ableau 2..2.3:icroduret du boulet brut de diam4tre 39mm

Nr % & d5 d7 (4 d5d7

5 8"7A85 58A C"5A99 C"598=:> 857 "9: 5"59AA

7 8"7A85 58A C"5A:>C= C"5:=:=: 785"8 5"C:7>

8 8"7A85 58A C"5=:75A C"5:5988 77A"9 5"5:=5

9 8"7A85 58A C"5A8A7> C"5A7877 77="5 5"CC5

: 8"7A85 58A C"5A8A7> C"5AA8>: 777"78 C">89

A 8"7A85 58A C"5A:8>A C"5AA:7= 75>"A> C">>87

= 8"7A85 58A C"5=A:> C"5A==5 7C8"= 5"C:95

8"7A85 58A C"5=875 C"5==7C7 5>="55 C">==:

> 8"7A85 58A C"5CC9= C"5=59: 5>:"> 5"C:C5

5C 8"7A85 58A C"5=7958 C"55:: 5>8"5: C">9>:

55 8"7A85 58A C"5=>:7 C"5=:C75 5>7":: 5"C7:=

57 8"7A85 58A C"5=>757 C"5=:A9 5>5">= 5"C5>

58 8"7A85 58A C"55:=> C"5=9:99 5>C": 5"C9C8

59 8"7A85 58A C"5=:C75 C"5555A 5>C"8 C">AA8

2m


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5: 8"7A85 58A C"5C:57 C"5==58 5":5 5"C5:7

5A 8"7A85 58A C"5=99AA C"5=A78 5>A"=9 C">>=

5= 8"7A85 58A C"5A>=9> C"5AAA8 755"8: 5"CCA9

5 8"7A85 58A C"5=7==8 C"5A9595 758"78 5"C:7A

5> 8"7A85 58A C"5A:C55 C"5A9978 778"C7 5"CC8A

7C 8"7A85 58A C"5A7 C"5:C> 77A"89 5"C:>5

75 8"7A85 58A C"5=CA>: C"5:87:9 79:.= 5"558

)e profil de duret 0

Figure 2..2.32: 0rofil de duret du boulet brut de diam4tre 39mm

&%6%)% Interrtation des rsultats

)es valeurs de duret pour les trois pices dcroissent lentement de la surface vers le milieu"

on note ainsi ue la duret est nettement amliore pour les pices brutes ue pour les pices

traites.

)e traitement t#ermiue ;trempe< influe notamment sur les valeurs de duret et les structures

micrograp#iues ui diffrent entre la surface et le cur des pices.

Wn constate ue les diamtres et donc les volumes des boules influent galement sur les

valeurs de duret et leurs micrograp#ies.

$n observant les structures micrograp#iues" on remarue le!istence des carbures primaires

dans la structure frritiue brut. @our un boulet trait" une structure martensitiue avec des

carbures non dissous et plus dur aura lieu.

2n


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PFA II2015-2016

)es profils de duret ue nous avons obtenue illustrent bien ce ue nous avons dgag

prcdemment de ltude t#oriue. $n effet" on a une duret leve la surface des pices

ui diminue allant de la surface vers le cur. 6eci est d^ la diffrence des vitesses de

refroidissement entre ces deu! 2ones. 6ette diminution probablement faible indiue la bonne

trempabilit de nos pices et la #aute rsistance au! c#ocs.

&%7% Conclusion

)tude mtallograp#iue et mtallurgiue se base principalement sur le!prience et

lobservation.

-ans ce c#apitre" nous avons effectu une tude t#oriue caractrisant les diffrents tats

brut et trait des boulets de bro,age" dont les rsultats obtenus sont bien videmment

compatibles avec lanal,se t#oriue des diffrents tats ;brute et trempe


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PFA II2015-2016

6ette tude a mis en vidence leffet de certains traitements t#ermiues et lments dalliage

sur lamlioration des proprits mcaniues et mtallurgiues de lacier outils D75C6r57.

6ette solution adopte constitue ncessairement un compromis entre des e!igences

antagonistes.

%inalement" ce travail ne peut Otre uun dbut des rec#erc#es dans ce vaste domaine. $n

effet" lorsue les bons mo,ens e!istent" on peut effectuer dautres e!priences afin darriver

bien mettre en vidence toutes les caractristiues mcaniues et mtallurgiues de lacier en

uestion.

Rfrences bibliograhi$ues

k0


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PFA II2015-2016

P5Q Robert )$4$]L$" &ciers outils/composition c#imiue et structure" tec#niue de

lingnieur

P7Q Robert )$4$]L$" &ciers outils/classification et volution" tec#niue de lingnieur

P8Q Robert )$4$]L$" 'raitements t#ermiues des aciers outils" tec#niue de lingnieur

P9Q $lesabet# Y$I-M&NN" &pplication notes 'ool *teelP:Q _rard de *M$'")a pratiue des traitements t#ermiues des mtau! industrielsPAQ &*M (&N-BWWK &llo, @#ase -iagrams

P=Q J.Barralis _.Maeder" @rcis de Mtallurgie" $dition Mise jour

PQ J.Barralis _.Maeder" @rcis de Mtallurgie" ancienne $dition

P>Q _eorge Roberts" _eorge Krauss" and Ric#ard Kenned," 'ool *teel &llo, -esign" :t#

$dition

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G7%e!poG7%imgG7%surfaceuse/polisseuse/ss5CCC/CCC78:5=A/

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P58Q Mr BWL(&%*" cours mtallurgie" -partement gnie mcaniue" 7C59/7C5:

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P5:Q Mic#eal %.&s#b,/-avid R.( Jones" Matriau! 0 microstructure et mise en uvre

P5AQ #ttp0333.gebr/pfeiffer.comfrindustrieceramiuebro,age/de/substances/

duresbro,eur/a/boulets/t,pe/mrdprincipe/de/conception.#tml

k1
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Annexe ! " Coue isotherme du diagramme

8e.C.Cr de l+acier 9&!:Cr!& /70

k2


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Annexe & " 4iagramme TTT de l+acier

9&!:Cr!& /;0

kk


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PFA II2015-2016

Annexe ) " 4iagramme TRC de l+acier

9&!:Cr!& /;0

kl


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Annexe 1 " 4e3is

k5


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k6


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PFA II2015-2016

Annexe6 "'on de commande

Annexe7

km


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caractérisation des boulets de broyeurs

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