Brevet FR2465520A1 — publié le 19810327

L'invention concerne des pièces ayant une résistance élevée à l'usure, pour machines et dispositifs, en particulier pour des mélangeurs et des broyeurs dans lesquels leur application est possible et utile. les domaines d'application de l'invention sont l'industrie de la céramique, la métallurgie et la construction mécanique. L'application de l'invention peut également avoir lieu en milieu corrosif. On connaît des éléments broyeurs et des tambours de broyage en métal dur, acier, porcelaine, silex, agate, matière plastique et titane. En raison de leur usure, ils n'assurent pas un traitement exempt de pollution des matières à broyer, ne présentent qu'une faible capacité de broyage, et/ou leur mode de préparation les rend coûteux. On connaît également des billes de broyeur en un matériau à base de titane et oxygène, soit jusqu'à 97 % en poids de TiO2 et une matière jouant le rôle de plastifiant et de liant, par exemple des bentonites ou de l'éther de cellulose (A. Palatzky, Techn. Eeramik, VEB Verlage Technique, Berlin, 1954). le défaut de ce zen matériau, ctest qu'en raison de sa faible résis- tance à l'usure, les pièces que l'on en fabrique doivent être souvent échangées et le supplément de broyage abaisse considérablement l'aptitude à l'usinage du matériau broyé, et restreint le domaine d'application des objets qui en sont fabriqués. Les éléments broyeurs constitués par le matériau mentionné, imposent en raison de leur densité relativement faible de 4g/cm3, une durée de broyage relativement élevée. Par addition de composés du plomb en proportions allant de 2 à 10 ffi en poids, au TiO2 en poudre, on a réussi à doubler pratiquement la résistance à l'abrasion de billes de broyage de ce type (DE PS 1 072 179) mais l'usure reste encore relativement élevée, et le passage du plomb dans la matière broyée pose d'autres problèmes. l'invention a pour objectif de prolonger la durée d'action de pièces soumises à l'usure, ainsi que 11 élimination dans une grande mesure des suppléments de broyage nuisibles? et l'abaissement de la durée de broyage dans l'industrie de la céramique et la métallurgie. L'invention s'est fixée pour but de proposer des éléments hautement résistants à l'usure, avec une meilleure tenue à l'abrasion, une densité relativement élevée, et un faible court de production. A cet effet, l'invention propose des éléments constitués de titane, avec 0,5 à 15 k atomique d'oxygène dissous et 0,03 à 7,5 % atomique d'azote dissous. Des teneurs en oxygène de 2 à 10 % atomique, et en azote de 1 à 6 fiv atomique, sont recommandées.Unrapport de l'oxygène à l'azote de 2 pour 1 est favorable. A la place de titane on peut également utiliser, pour des applications déterminées, des alliages de titane. Comme matériau hautement résistant à l'usure pour éléments broyeurs cylindriques, on prend du titane avec 6 % atomique d'oxygène dissous et 3 % atomique d'azote dissous. Comparée8 à des éléments broyeurs connus, à base de Ti02, la durée d'action des éléments proposés est 20 fois plus longue, et la période de broyage nécessaire est raccourcie de 20. Par rapport à des billes en agate, pour une même résistance à l'usure, on obtient une période de brcyage de 5 à 6 plus courte, et le cott en est nettement plus faible. REVENDICATIONS 10) Eléments à résistance élevée à l'usure, en particulier pour mélangeurs et broyeurs, caractérisés en ce qu'ils sont constitués par du titane, avec 0,5 à 15 % atomique d'oxygène dissous et 0,03 à 7,5 % atomique d'azote dissous. 20) Eléments selon la revendication 1, caractérisés en ce qu'ils contiennent de 2 à 10 % atomique d'oxygène. 30) Eléments selon les revendications 1 ou 2, caractérisés en ce qu'ils contiennent de 1 à 6 % atomique d'azote. 40) Eléments selon les revendications 1 à 3, caractérisés en ce qu'ils contiennent l'oxygène et l'azote dans un rapport de 2 à 1. 50) léments selon les revendications 1 à 4, caractérisés en ce que, à la place du titane, on emploie un alliage à base de titane.