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TROU
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DANS
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Evi
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Est-a
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Lic
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Etre
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Msse
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Physical
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2,5 mm
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6 mm
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60 mm
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50 mm
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5 mm
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1 mm
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3 mm
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Generic
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metal
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Molecule
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DES
(3)
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carbon
(1)
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Disease
(1/ 2)
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Rupture
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Publication
_________________________________________________________________
Number FR2518580A1
Family ID 2015121
Probable Assignee Michael Thomas Dorn Te Hardwicke Groot Brittannie
Publication Year 1983
Title
_________________________________________________________________
FR Title PROCEDE DE CEMENTATION DE COMPOSANT EN ACIER ET PRODUITS
OBTENUS PAR LEDIT PROCEDE
Abstract
_________________________________________________________________
PROCEDE CONSISTANT A FORMER DANS UNE PARTIE DE LA SURFACE A DURCIR
(21) DES TROUS (20) AVANT DE CEMENTER LA PIECE (13). PENDANT LA
CEMENTATION, LES SURFACES INTERIEURES DES TROUS SE DURCISSENT A LA
PROFONDEUR NORMALE DE CEMENTATION DANS TOUTES LES DIRECTIONS VERS
L'INTERIEUR DE LA PIECE. L'ESPACEMENT DES TROUS EST EGAL OU INFERIEUR
A DEUX FOIS LA PROFONDEUR NORMALE DE CEMENTATION, DE MANIERE QUE LA
ZONE CARBUREE ENTOURANT CHAQUE TROU RENCONTRE LA ZONE CARBUREE
ENTOURANT LE TROU ADJACENT.
Description
_________________________________________________________________
L'invention concerne la cementation de composante metalliques On
decrira
l'invention particulierement a propos de la cementation des marteaux
utilises dans les broyeurs a marteau mais il est entendu que
l'invention n'est pas limitee a cette application et peut s'appliquer
a la cementation de
nombreux autres types de composants.
Comme on l'expliquera plus en detail ci-apres, dans un broyeur a
marteau, chaque marteau est normalement sous la forme d'une barre
rectangulaire plane allongee formee d'acier doux Les marteaux sont
sujets a une usure rapide par suite de l'action de broyage et,afin
d'augmenter la longevite des marteaux, on les soumet donc normalement
a un processus
de trempe.
Toutefois, etant donne que les marteaux sont conti-
nuellement soumis a des chocs en service, on a trouve qu'il ne faut
pas les tremper dans toute la masse du metal car le metal devient
alors fragile et sujet a la rupture sous les chocs auxquels les
marteaux sont soumis Par consequent, on donne normalement aux marteaux
une couche superficielle dure par cementation et/ou par rechargement
dur en utilisant des techniques classiques De facon bien connue, les
techniques classiques de cementation ne peuvent realiser le
durcissement qu'a une profondeur limitee sous la surface d'un
composant et
un but de l'invention est de fournir un procede de cementa-
tion par lequel on puisse durcir un composant a une plus grande
profondeur efficace qu'anterieurement de maniere a
augmenter la longevite du composant.
Selon l'invention, un procede de cementation d'un composant en acier
consiste a former dans une partie de la surface a durcir de multiples
trous ou evidements avant de soumettre le composant au processus de
cementation Ainsi, pendant le processus de cementation, on durcit les
surfaces interieures des trous ou evidements, a la profondeur normale
de cementation, dans toutes les directions vers l'interieur du
composant Il se forme donc une " le" carburee autour de chaque trou ou
evidement et l'effet est le meme que si le
composant avait ete cemente a une profondeuz egale a la pro-
fondeur des trous ou evidements, en plus de la profondeur
normale de cementation.
Les trous ou evidements sont, de preference, d'egale grandeur et
disposes en une configuration reguliere
sur la surface a cementer.
De preference, l'espacement entre trous ou evide- ments adjacents est
pratiquement egal ou inferieur a deux fois la profondeur normale de
cementation, de sorte que la zone carburee entourant Chaque trou ou
evidement rencontre
la zone carburee entourant un trou ou evidement adjacent.
De facon similaire, dans le cas d'un trou ou evi-
dement voisin d'un bord du composant, l'espacement entre le trou ou
evidement et le bord est de preference pratiquement
egal ou inferieur a deux fois la profondeur normale de cemen-
tation. Chaque trou ou evidement peut avoir une section circulaire et
un diametre uniforme Dans le cas de trous borgnes, le fond de chaque
trou est de preference plan et les
trous ont de preference une profondeur pratiquemnient egale.
Dans le cas oe le composant en acier est un marteau pour broyeur a
marteau comprenant une barre rectangulaire plane allongee, le procede
peut consister a former une rangee de trous borgnes le long de bords
lateraux longitudinaux opposes de la barre aupres de chaque extremite
de celle-ci avant de soumettre la barre au processus de cementationo
L'invention a encore pour objet un composant metal-
lic et, en particulier, un marteau four broyeur a marteau,
forme-par l'un des procedes ci-dessus.
On donne ci-apres une description detaillee d'un
mode d'execution de l'invention en se referant aux dessins annexes sur
lesquels: La figure 1 est une coupe verticale schematique d'un broyeur
a marteau typique; La figure 2 est une coupe d'une partie terminale
d'un marteau destine a servir dans la machine de la figure 1:
La figure 3 est une elevation laterale de l'ex-
tremite du marteau de la figure 2; Les figures 4 et 5 sont des coupes
fragmentaires a plus grande echelle de parties du marteau, montrant
les
zones cementees.
La figure 1 illustre schematiquement une forme classique de broyeur
rotatif a marteau La machine comprend
une chambre cylindrique creuse fixe 10 dans laquelle on ame-
ne les matieres a broyer par une entree superieure 11 A l'interieur de
la chambre 10 peut tourner coaxialement un
rotor 12 a la peripherie duquel sont montes plusieurs mar-
teaux 13, egalement espaces Dans la disposition representee, quatre
marteaux sont prevus bien que l'on puisse utiliser
d'autres nombres commodes.
Chaque marteau 13 est sous la forme d'une barre
d'acier rectangulaire plane allongee munie d'un trou de mon-
tage 14 aupres de chaque extremite Les trous 14 constituent des moyens
permettant de fixer l'une ou l'autre extremite du
marteau au rotor 12 comme indique en 15, de sorte que le mar-
teau se dirige radialement vers l'exterieur en partant du rotor, son
bout etant situe a une faible distance de la paroi peripherique de la
chambre 10 Ainsi, les marteaux balaient
la paroi de la chambre a mesure que le rotor tourne La ma-
tiere est ainsi broyee par le choc a grande vitesse des mar-
teaux 13 en rotation La moitie inferieure de la paroi peri-
pherique de la chambre 10 est sous la forme d'un tamis 16 de
sorte que lorsque la matiere broyee a l'interieur de la cham-
bre 10 a diminue suffisamment de grosseur, elle traverse le
tamis 16 et arrive a une sortie 17.
On comprend que l'operation de broyage est execu-
tee par le bord d'attaque dirige radialement de chaque mar-
teau, comme indique en 18 sur la figure 1, passant a une grande
vitesse a travers la matiere indiquee en 19 Le bord
d'attaque 18 est donc vulnerable aux caracteristiques abra-
sives de la matiere broyee et il est donc sujet a l'usure.
Les marteaux sont generalement fabriques en par-
tant de barres planes d'acier doux d'environ 6 mm d'epaisseur et dont
la largeur va jusqu'a environ 60 mm La longueur des marteaux peut
varier selon la structure particuliere du broyeur a marteaux L'acier
peut etre celui de designation En 32 B Du fait que deux trous de
montage 14 sont prevus aux extremites opposees de chaque marteau, on
peut retourner le marteau autour de son axe longitudinal ou
intervertir
les extremites, de sorte que n'importe lequel des quatre an-
gles du marteau est en avant pendant la rotation du rotor -
La longevite de chaque marteau est ainsi quadruplee car lors-
qu'un angle est use, on peut modifier la position du marteau de facon
qu'un autre angle soit en avant Afin d'augmenter la
longevite de chaque angle du marteau, on donne generalement-
aussi aux marteaux une surface dure par des techniques clas-
siques de cementation ou par r'echargement dur, c'est-a-dire en
soudant de la matiere-dure sur les bords des angles du marteau. Comme
indique plus haut, il est important de ne pas durcir le marteau dans
toute la msse du metal car alors le metal devient fragile et sujet a
la rupture sous les chocs auxquels les marteaux sont soumis Par
consequent, on cemente normalenfent les marteaux De facon bien connue,
cela consiste a chauffer la matiere dans un milieu carbon de maniere a
carburer la surface de la matiere a une certaine profondeur, puis a
refroidir la matiere Dans le procede classique, la profondeur de la
couche cementee est normalement de 0,5 a lmm et on peut obtenir une
durete de surface atteignant HV 830 O
Toutefois, selon le procede de l'invention, on for-
me dans les surfaces de bord lateral de chaque marteau, aupres de
chaque extremite de celui-ci, une rangee de trous,borgnes 2
comme le montrent les figures 2 et 3, Chaque trou a une sec-
tion circulaire et un fond plat et tous les trous sont d'egale
profondeur Dans l'exemple particulier represente, quand le marteau a
environ 50 mm de largeur et 5 mm d'epaisseur, les
trous ont environ 2,5 mm de profondeur et 2,5 mm de diametre.
On forme les trous par percage ou autrement, dans les bords du
marteau, avant d'effectuer la cementation Par consequent, pendant le
processus de cementation, les surfaces interieures
des trous se cementent jusqu'a une profondeur de 0,5 a 1 mm.
On obtient ainsi, autour de chaque trou, une"lle" carburee, comme le
montrent les figures 4 et 5 o la couche cementee est indiquee en
hachures L'espacement entre trous adjacents et l'espacement entre
chaque trou et le bord adjacent du
marteau sont approximativement egaux a deux fois la profon-
deur de cementation, de sorte que les zones cementees se rencontrent
Par consequent, l'effet est pratiquement le m 9 me que si la surface
21 du marteau avait ete cementee a une profondeur d'au moins environ 3
mm, c'est-a-dire a la
profondeur des trous 20, outre la profondeur normale de ce-
mentation. On a trouve que ce procede de cementation, avec sa
profondeur effectivement plus grande, augmente fortement la
vie utile des marteaux.
On comprendra que l'on peut former dans les mar-
teaux, avant la cementation, des trous ayant une forme, une grandeur
et une disposition differentes et que la disposition
representee sert seulement d'exemple D'autre part, l'inven-
tion n'est pas limitee a la fabrication de marteaux pour
broyeurs a marteaux mais est applicable a tout composant me-
tallique lorsqu'il est desirable de cementer celui-ci a une profondeur
plus grande que celle que l'on peut obtenir par
des techniques classiques.
Quand le broyeur du genre represente sur la figu-
re 1 est en action, en utilisant des marteaux formes selon
l'invention, les trous 20 se remplissent de matiere a broyer
tassee, comme indique en 22 sur les figures 4 et 5 Cela re-
tablit le bord plan ininterrompu du marteau.
Claims
_________________________________________________________________
REVENDICATIONS
1 Procede de cementation d'un composant en acier, caracterise par le
fait que, dans une partie de la surface ( 21) a durcir, on forme de
multiples trous ou evidements ( 20) avant de soumettre le composant (
13) au processus de cemen- tation, de sorte que pendant le processus
de cementation les
surfaces interieures des trous ou evidements ( 20) se durcis-
sent, a la profondeur normale de cementation, dans toutes
les directionsvers l'interieur du composant.
2 Procede selon la revendication 1, caracterise par le fait que les
trous ou evidements ( 20) sont d'egale grandeur et disposes en une
configuration reguliere sur la
surface a cementer.
3 Procede selon l'une des revendications 1 et 2,
caracterise par le fait que l'espacement entre trous ou evi-
dements ( 20) adjacents est pratiquement egal ou inferieur a deux fois
la profondeur normale de cementation, de sorte que la zone carburee
entourant chaque trou ou evidement rencontre
la zone carburee entourant un trou ou evidement adjacent.
4 Procede selon l'une des revendications 1 a 3,
caracterise par le fait que l'espacement entre un trou ou evidement et
le bord du composant est pratiquement egal ou inferieur d deux fois la
profondeur normale de cementation,
Procede selon l'une quelconque des revendica-
tions 1 a 4, caracterise par le fait que chaque trou ou
evidement ( 20) a une section circulaire et un diametre uni-
forme.
6 Procede selon l'une quelconque des revendica-
tions 1 a 5, caracterise par le fait que les trous ( 20) sont
des trous borgnes et sont pratiquement d'egale profondeur.
7 Procede selon l'une quelconque des revendica-
tions 1 a 6, caracterise par le fait que le composant en acier est
un'marteau ( 13) pour broyeur a marteaux comprenant une barre
rectangulaire plane allongee, le procede consistant a former une
rangee de trous borgnes ( 20) le long de bords lateraux longitudinaux
opposes ( 21) de la barre, aupres de chaque extremite de celle-ci,
avant de soumettre la barre au processus de cementation O 8 Composant
en acier durci forme par un procede
selon l'une quelconque des revendications 1 a 7.
9 Marteau pour broyeur a marteaux forme par un
procede selon l'une quelconque des revendications l a 7.
10 Marteau pour broyeur a marteaux, caracterise en ce qu'il comprend
une barre d'acier rectangulaire plane allongee, comportant des rangees
de trous borgnes ( 20) le long de bords lateraux longitudinaux opposes
de la barre, aupres de chaque extremite de celle-ci, le marteau ayant
ete cemente et les surfaces interieures des trous ( 20) etant
durcies a la profondeur de cementation dans toutes les direc-
tions vers l'interieur de la barre.
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