Résumé:
Les boulets de broyage sont soumis durant leur utilisation à des conditions de travail très sévères et complexes, notamment des chocs répétés qui provoquent une usure abrasive et des dégradations. Le but de notre étude est d’optimiser le traitement thermique pour l’amélioration des propriétés mécaniques et garantir une durée de service maximale pour ces boulets. Une série de traitements thermiques a été effectuée à différentes températures d’austénitisation : trempe (950°C, 980°C et 1050°C), refroidissement à l’air soufflé, suivis d’un revenu à 250°C. Les résultats montrent que l’augmentation de la température d’austénitisation provoque une mauvaise aptitude à la trempe ou au durcissement en profondeur, surtout pour les boulets austénitisés à 1050°C. L'augmentation de la taille des boulets entraine une dégradation de leur trempabilité, surtout pour ceux chauffés à 1050°C. Les observations au microscope optique ont révélé que le traitement thermique utilisé (trempe et revenu) permet la formation d’une structure constituée de martensite et d’austénite résiduelle et la précipitation de carbures dits secondaires. L'augmentation de la température entraine l'apparition progressive de l'austénite résiduelle ce qui provoque la diminution de la microdureté. Les essais tribologiques réalisés montrent que la résistance à l’usure par frottement et par abrasion sont liées à la microdureté des constituants microstructuraux des boulets. Le meilleur coefficient de frottement ainsi que la plus faible perte de poids correspondent aux boulets traités à 950°C. L’observation des traces d’usure par MEB confirme la nature abrasive de l’usure, surtout pour les boulets austénitisés à 1050°C. Les résultats de résilience montrent que la meilleure résistance aux chocs correspond à la plus faible dureté. Ce travail a débouché sur le choix d’une température d’austénitisation adéquate (950°C) permettant l’amélioration des caractéristiques mécanique des boulets de broyage ce qui permet de recommander à l’Algérienne des Fonderies de Tiaret, une gamme de traitement thermique (trempe à 950°C + revenu à 250° C), pour garantir aux boulets une longue durée de vie et une économie d’énergie pendant leur traitement thermique.
