Brevet FR2766744A1 — publié le 19990205

DESCRIPTION L'invention concerne une pièce d'usure avec a) un corps de base, b) un revêtement recouvrant le corps de base sur une grande surface et composé d'un matériau résistant à l'usure. On connait une façon de fabriquer les pièces d'usure les plus différentes avec deux composants: sur un corps de base, souvent en matériau dur, on applique une couche résistante à l'usure, par ex. par soudure superposée, qui est en général relativement fragile. En combinant les différentes propriétés mécaniques du corps de base au revêtement, on réalise en tout un corps de liaison qui d'une part résiste aux contraintes mécaniques élevées, par ex. aussi à des coups, et qui d'autre part est hautement résistant à l'usure. Dans le cas de pièces d'usure connues de ce type, le corps de base est en une seule pièce. Pour tous les procédés, qu'il s'agisse de la soudure superposée déjà citée ou d'une refonte ou d'un agglomérage par frittage, l'application du revêtement sur ce corps de base est réalisée à haute température. Si la pièce d'usure se refroidit après le procédé de revêtement, il en résulte des tensions en raison des différents coefficients de dilatation dans le revêtement, qui entraînent la formation de fissures. Le but de la présente invention est donc de réaliser une pièce d'usure du type mentionné ci-dessus de façon à ce que le revêtement reste essentiellement sans fissures. Ce but est résolu conformément à l'invention en ce que c) le corps de base est composé d'un grand nombre de corps individuels placés les uns à côté des autres en conservant un écartement, 2 2766744 d) les dimensions des corps individuels et des écartements étant sélectionnées de telle sorte que le revêtement est essentiellement sans fissures. Conformément à l'invention, le corps de base est donc divisé en un grand nombre de corps individuels séparés les uns des autres par des écartements. Dans la mesure o les dimensions des corps individuels sont sélectionnées de façon à être suffisamment petites (ce qui éventuellement peut être déterminé par des essais simples), les écartements mentionnés servent de " joints de dilatation " et empêchent une accumulation de tensions élevées dans le revêtement. Lors du refroidissement, le corps de base présentant généralement un coefficient de dilatation plus grand peut ainsi se déplacer dans une certaine mesure par rapport au revêtement présentant le plus petit coefficient de dilatation, sans qu'il ne se produise des fissures dans ce dernier. Ce concept s'est avéré particulièrement efficace lorsque la pièce d'usure est une pelle mélangeuse de béton. Le revêtement peut notamment être fabriqué par frittage. Par le terme de " frittage " on entend ici non seulement le mode conventionnel de métallurgie des poudres ou le mode de frittage en cas de matériaux céramiques. Sous ce terme on peut également entendre un mode de fabrication lors duquel des particules plus grandes sont enrobées dans un liant. Ici entre notamment en ligne de compte un revêtement composé de particules dures enrobées dans un liant. Ce liant peut être notamment un matériau de soudure métallique, un alliage Ni-Cr- B-Si, du cuivre ou du nickel. Les particules dures sont de préférence des carbures métalliques. De tels revêtements sont particulièrement bon marché, qu'il s'agisse des coûts du matériau utilisé et du procédé de fabrication. Le procédé alternatif au frittage entrant notamment en ligne de compte est que le revêtement est solidifié à partir du métal fondu ou est fabriqué par une soudure superposée. Dans les deux cas ce 3 2766744 revêtement est composé avantageusement d'un alliage fer-chrome- carbone de haute qualité, qui présente les propriétés de résistance à l'usure nécessaires. Pour la plupart des cas d'utilisation, la forme d'exécution de lI'invention, dans laquelle les corps individuels du corps de base sont composés d'acier dur, entre en ligne de compte. Ce corps présente non seulement la résistance mécanique nécessaire mais aussi une bonne usinabilité ainsi qu'une bonne brasabilité et soudabilité. D'autres exemples d'exécution de l'invention sont cependant possibles, dans lesquels les corps individuels du corps de base sont composés de fer de fonte avec du graphite sphéroïdal, de fonte malléable, de fonte dure, de cuivre, de nickel ou de laiton. Si le corps de base est en cuivre ou en laiton et si le revêtement est fabriqué avec un liant de la façon mentionnée ci-dessus, il convient de prendre comme liant un matériau de soudure à bas point de fusion. Un exemple d'exécution de l'invention est expliqué plus en détail dans ce qui suit à l'aide du dessin; la seule figure montre une coupe d'une pelle mélangeuse de béton. La pelle mélangeuse de béton représentée comprend un corps de base 1, sur lequel est appliqué par frittage un revêtement 2 résistant à l'usure. Le " revêtement de frittage " 2 comprend des particules dures en carbures métalliques enrobées dans un matériau de soudure métallique. Le revêtement peut aussi être une couche de frittage de poudre métallique, ou être composé de céramique. Le corps de base 1 est divisé en un grand nombre de corps individuels la, lb, lc qui ne sont pas directement adjacents les uns aux autres mais qui sont séparés les uns des autres par des écartements 3a, 3b. Le matériau constituant les corps individuels la, lb, lc est de l'acier dur allié à basse teneur. Pour la fabrication de la pièce d'usure représentée dans le dessin, les corps individuels la, lb, lc sont fixés, dans la disposition 4 2766744 représentée respectant les écartements 3a, 3b, dans un outil de moulage, disposition qui correspond au moins dans la partie inférieure à la forme extérieure de l'outil fini. Les particules dures et le matériau de soudure métallique sont introduits dans l'outil de moulage en quantité correspondante. Ensuite l'outil entier de moulage, y compris la quantité remplie, est chauffé à une température à laquelle le matériau de soudure fond. Le cas échéant, le revêtement 2 est mis dans la forme représentée à l'aide d'un piston de vérin. La pièce d'usure fabriquée de la sorte est refroidie dans I'outil de moulage jusqu'à ce que le matériau de soudure soit suffisamment durci. Ensuite la pièce d'usure peut être retirée de l'outil de moulage. Lors du refroidissement à la température de la pièce, il n'y a pas du tout de fissures dans le revêtement 2, comme déjà indiqué plus haut, malgré les différents coefficients de dilatation du revêtement 2 et du corps de base 1, puisque les tensions sont captées par les écartements 3a et 3b entre les corps individuels la, 1 b, 1 c. Dans la description ci-dessus il ressort que le revêtement 2 résistant à l'usure a été fabriqué par un " procédé de frittage " au sens large. Ce revêtement 2 peut cependant être fabriqué de façon correspondante par un processus de fonte ou par une soudure superposée, les deux procédés étant connus. 2766744 REVENDICATIONS 1. Pièce d'usure avec a) un corps de base; b) un revêtement recouvrant le corps de base sur une grande surface et composé d'un matériau résistant à l'usure, caractérisée en ce que c) le corps de base (1) est composé d'un grand nombre de corps individuels (la, lb, lc) placés les uns à côté des autres en conservant un écartement (3a, 3b), d) les dimensions des corps individuels (la, lb, lc) et des écartements (3a, 3b) étant sélectionnées de telle sorte que le revêtement (2) est essentiellement sans fissures. 2. Pièce d'usure selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle est une pelle mélangeuse de béton. 3. Pièce d'usure selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le revêtement (2) est fabriqué par frittage. 4. Pièce d'usure selon la revendication 3, caractérisée en ce que le revêtement est une couche de frittage de poudre métallique. 5. Pièce d'usure selon la revendication 3, caractérisée en ce que le revêtement est composé de particules dures intégrées dans un liant. 6. Pièce d'usure selon la revendication 5, caractérisée en ce que le liant est un matériau de soudure métallique. 7. Pièce d'usure selon la revendication 5, caractérisée en ce que le liant est un alliage Ni-Cr-B-Si. 8. Pièce d'usure selon la revendication 5, caractérisée en ce que le liant est du cuivre. 9. Pièce d'usure selon la revendication 5, caractérisée en ce que le liant est du nickel. 6 2766744 10. Pièce d'usure selon l'une des revendications 5 à 9, caractérisée en ce que les particules dures sont des carbures métalliques. 11. Pièce d'usure selon la revendication 3, caractérisée en ce que le revêtement est composé de céramique. 12. Pièce d'usure selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le revêtement (2) est solidifié à partir du métal fondu. 13. Pièce d'usure selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le revêtement (2) est fabriqué par une soudure superposée. 14. Pièce d'usure selon la revendication 12 ou 13, caractérisée en ce que le revêtement est constitué d'un alliage fer- chrome-carbone de haute qualité. 15. Pièce d'usure selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les corps individuels (la, lb, lc) du corps de base (1) sont composés d'acier dur. 16. Pièce d'usure selon l'une des revendications 1 à 14, caractérisée en ce que les corps individuels (la, lb, lc) du corps de base (1) sont composés de fer de fonte avec du graphite sphéroïdal. 17. Pièce d'usure selon l'une des revendications 1 à 14, caractérisée en ce que les corps individuels (la, lb, lc) du corps de base (1) sont composés de fonte malléable. 18. Pièce d'usure selon l'une des revendications 1 à 14, caractérisée en ce que les corps individuels (la, lb, lc) du corps de base (1) sont composés de fonte dure. 19. Pièce d'usure selon l'une des revendications 1 à 14, caractérisée en ce que les corps individuels (la, lb, lc) du corps de base (1) sont composés de cuivre. 7 2766744 20. Pièce d'usure selon l'une des revendications 1 à 14, caractérisée en ce que les corps individuels (la, lb, lc) du corps de base (1) sont composés de nickel. 21. Pièce d'usure selon l'une des revendications 1 à 14, caractérisée en ce que les corps individuels (la, lb, lc) du corps de base (1) sont composés de laiton.