WO1998031467A1 - Insert pour pieces d'usure composites, procede de fabrication d'une piece d'usure a l'aide de tels inserts et piece d'usure ainsi realisee - Google Patents

Insert pour pieces d'usure composites, procede de fabrication d'une piece d'usure a l'aide de tels inserts et piece d'usure ainsi realisee Download PDF

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WO1998031467A1
WO1998031467A1 PCT/EP1997/007086 EP9707086W WO9831467A1 WO 1998031467 A1 WO1998031467 A1 WO 1998031467A1 EP 9707086 W EP9707086 W EP 9707086W WO 9831467 A1 WO9831467 A1 WO 9831467A1
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inserts
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insert
zone
wear
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PCT/EP1997/007086
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Inventor
Norbert Guerard
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Magotteaux International S.A.
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C4/00—Crushing or disintegrating by roller mills
    • B02C4/28—Details
    • B02C4/30—Shape or construction of rollers
    • B02C4/305—Wear resistant rollers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C15/00—Disintegrating by milling members in the form of rollers or balls co-operating with rings or discs
    • B02C15/004—Shape or construction of rollers or balls
    • B02C15/005—Rollers or balls of composite construction
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D19/00—Casting in, on, or around objects which form part of the product
    • B22D19/16—Casting in, on, or around objects which form part of the product for making compound objects cast of two or more different metals, e.g. for making rolls for rolling mills

Definitions

  • the present invention relates to inserts for composite wearing parts and to a method of manufacturing a wearing part using such inserts.
  • the invention also relates to a wear part thus produced and, more particularly, without being limited thereto, a grinding roller or cylinder used in so-called vertical mills and in roller presses.
  • the part exposed to abrasion consists of chromium cast iron with high abrasion resistance and supported by a more ductile alloy core. This reduces wear on the part, while reducing the risk of breakage of the core.
  • the inserts are often preheated to temperatures in the range 400 ° C to 500 ⁇ C. Such preheating is however not easy to achieve because either bring it bulky heating equipment near the sand mold, or it must carry the structure of inserts in an oven, which is not easy either because of the unstable provisional fixing of the inserts which can be easily shaken.
  • the purpose of the present invention is to remedy these difficulties and to provide new inserts allowing the implementation of new methods of manufacturing new composite wear parts with a high insertion rate, a reinforced anchoring of the inserts in their coating metal and good resistance to thermal shock during casting.
  • the invention provides an insert for composite wear parts made of a material with high wear resistance, characterized in that it generally has the shape of a ring segment or of a closed ring, in that it has an external zone and an internal zone whose thickness is less than that of the external zone and in that the internal zone presents a series of holes which cross it right through in the direction of its thickness.
  • the design of the inserts is, moreover, intended to optimize the efficiency of the grinding as will be explained below.
  • the external zone comprises on at least one of the sides of the protruding parts which, according to an advantageous embodiment, are constituted by ribs extending in the radial direction and defining between them cavities.
  • the invention also provides a method of manufacturing a composite wearing part using these inserts, which is characterized in that a number of inserts are stacked on top of each other so that that the holes of the interior zones and the projecting parts of the exterior zones are superimposed, in that the structure of inserts thus produced is stabilized and provisionally fixed by threading two rods through two series of aligned holes, in that the said structure is preheated, in that it is placed in a mold and in that the relatively ductile material resistant to mechanical stresses is poured to fill the spaces not occupied by the inserts, in particular the holes and cavities between the parts protruding, and form a mechanical connection between the inserts and the casting material.
  • Preheating is preferably carried out by placing the entire structure in an oven preheated to a temperature between 300 ° C and 700 ⁇ C.
  • the inserts may be previously provided with a thin coating refractory.
  • the invention also provides a composite wear part of cylindrical shape comprising a core relatively ductile machinable in a material resistant to mechanical stresses and a series of peripheral inserts supported by the core by a mechanical connection, characterized in that said inserts are annular inserts as defined above and in that the material of the core ductile occupies the holes in the interior areas of the inserts and the cells formed by the cavities between the projecting parts of the exterior areas of the inserts. Since the ductile metal of the coating occupies all the holes in the interior areas of the inserts, they are well anchored in their support.
  • the anchoring is further improved by the arrangement and orientation of the inserts of the composite part.
  • the inserts are, in fact, oriented in the direction of the generator. This means that during the use of these rollers, the inserts are subjected alternately to transverse tangential shearing forces, perpendicular to their orientation and to relaxation of these forces. These successive efforts and releases can cause fatigue cracks at the base of the inserts, in particular in the case of the high pressures which characterize roller presses.
  • the inserts of the composite parts according to the present invention avoid this drawback by their annular design and their orientation with respect to the direction of the force which is exerted on the insert during grinding.
  • the inserts are annular inserts which completely encircle their support can only contribute to strengthening their anchoring and makes it impossible to stall if they do not break.
  • the composite parts according to this invention therefore have greater mechanical reliability than those known hitherto.
  • annular inserts in combination with optimal conditions for their preheating allows the achievement of a very high insertion rate, that is to say a much greater percentage of wear-resistant surface.
  • the parts offered by the invention can be designed to form a hoop of a grinding cylinder and comprise, for this purpose, a central cylindrical bore intended to receive a support hub.
  • FIG. 1 schematically shows a perspective view of a segment of an insert according to the present invention
  • FIG. 2 schematically shows a radial section through a hoop with inserts according to the present invention
  • FIG. 3 schematically represents a front view of a hoop in the direction of arrow II in FIG. 2.
  • Figure 1 shows a segment of an annular insert 10 in accordance with the present invention, the particularity of which is that it can be closed and thus completely surround the wear part in which it will be used.
  • the insert 10 can be cast in an alloy with high wear resistance, for example in chromium cast iron possibly containing special carbides. It can also be made of ceramic material such as carbides, borides, nitrides, oxides, or any other nature whatsoever.
  • the insert 10 has an outer area 12 and an inner area 14, the latter being thinner than the outer area 12.
  • the inner area 14 has a large number of holes 16 which can be made during casting and which cross the interior zone on both sides in the direction of its thickness.
  • the outer zone 12 comprises, in the example shown, on each of its lateral flanks and around the entire periphery of the insert, radial ribs 18 defining between them cavities 20.
  • inserts with ribs on the two opposite flanks deserve preference, it is possible to provide ribs only on one of the sides. It is also possible to replace the ribs with other projecting elements, for example point islands, the essential being, as will be seen below, the formation of cavities and cells between the inserts to allow the coating with metal. of casting. In the case of cast inserts, these undergo, after deburring, a thermal annealing treatment so as to increase their resistance to thermal shocks. This resistance to thermal shock can be further improved by applying a thin refractory coating.
  • a number of inserts 10, identical to each other, are then stacked on each other so that the holes 16 are aligned with each other and that the ribs 18 are in mutual contact to define cells 22 (see Figure 3 ) radial.
  • the inner zones 14 of reduced thickness define, between each pair of inserts 10, annular spaces 24 (see Figure 2).
  • the two outer inserts forming the bases of the stack preferably do not have ribs on their outer sides.
  • rods are inserted into at least two wells formed by two series of aligned holes 16 to stabilize the structure thus produced and to maintain the alignment of the stack of inserts 10.
  • the entire structure is then placed in an oven and preheated to a temperature between 300 ° C and 700 ° C.
  • the structure is supplied and placed in a cylindrical mold for the casting of the part that we want to make.
  • a more ductile coating alloy intended to form the support core 26 of the inserts 10 and of the future part.
  • This alloy which is preferably a spheroidal graphite cast iron, fills the annular spaces 24, the holes 16 and the cells 22 between the inserts 10 and, by freezing, ensures perfect anchoring of the inserts 10 in the support core 26 thus formed.
  • Temperature casting is chosen so as to avoid any metallurgical connection between the inserts and the casting alloy.
  • the casting mold has a central cylindrical delimitation so that the support 26 has a central cylindrical bore 28 and that the final part constitutes the hoop of a cylinder or grinding roller.
  • the part After cooling and hardening, the part undergoes the usual foundry operations such as deburring, pre-machining, etc., and is then quenched before the final machining of the bore.
  • the holes 16 in the inserts 10 allow, in fact, a stable provisional fixation of the inserts 10 before casting, especially during the preheating phase and allow a transport of a stack of inserts 10 without risk of displacement of these. After casting, the holes also ensure perfect anchoring of the inserts in the mass of the core 26.
  • the cells 22 formed between the inserts 10 also have a dual role. First, they allow the flow of the casting alloy to the outside surface of the inserts and thus contribute to strengthening their anchoring. In addition, these cells make it possible to obtain, as indicated diagrammatically at 30 in FIG. 2, a lasting negative profile by faster wear of the more ductile iron filling the cells 22. These recesses 30 between the inserts can, in fact, contribute favorably to the efficiency of grinding.
  • these cells 22 is, moreover, easily adaptable to the particular requirements of the grinding process or of the materials to be ground. In certain cases, it could indeed prove useful or necessary for the recesses 30 to form an annular groove around the whole part instead of being limited to the cells, in particular to allow the evacuation of the compressed air. This can be easily achieved by providing ribs 18 which do not extend to the outer edge of the inserts. If the invention has been described with reference to an advantageous embodiment using annular inserts, it is also possible to use open inserts in the form of an arc of a circle to achieve, by a process similar to that described above , a segment of a grinding roller or cylinder.

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Abstract

L'insert (10) selon la présente invention possède globalement la forme d'un segment d'anneau ou d'un anneau fermée et comporte une zone extérieure (12) et une zone intérieure (14) dont l'épaisse ur est inférieure à celle de la zone extérieure (12) et qui présente une série de trous (16) qui la traversent de part en part dans le sens de son épaisseur. Ces inserts sont empilés, avant la coulée d'un métal d'enrobage, les uns sur les autres et fixés provisoirement à l'aide de tiges enfilées à travers les trous (16). Après la coulée du métal d'enrobage, les trous (16) permettent un bon ancrage entre les inserts (10) et le métal d'enrobage.

Description

INSERT POUR PIECES D'USURE COMPOSITES, PROCEDE DE
FABRICATION D'UNE PIECE D'USURE A L'AIDE DE TELS
INSERTS ET PIECE D'USURE AINSI REALISEE
La présente invention concerne des inserts pour pièces d'usure composites ainsi qu'un procédé de fabrication d'une pièce d'usure à l'aide de tels inserts. L'invention vise également une pièce d'usure ainsi réalisée et, plus particulièrement, sans y être limitée, un galet ou cylindre de broyage utilisé dans les broyeurs dits verticaux et dans les presses à rouleaux.
De nombreuses pièces d'usure, par exemple dans le domaine des broyeurs et concasseurs, sont soumises à des sollicitations mécaniques élevées dans la masse et à une forte usure par abrasion à leur surface travaillante. Il est dès lors souhaitable que ces pièces présentent une forte résistance à l'abrasion et une certaine ductilité pour pouvoir résister aux sollicitations mécaniques telles que des chocs. De plus, une certaine ductilité est aussi requise si ces pièces doivent éventuellement être usinées. Or, il est bien connu que ces propriétés ne sont pas conciliables entre elles. Certes, il est possible de choisir un compromis entre ces deux propriétés opposées, mais ceci doit nécessairement se faire aux dépens de la résistance à l'usure ou de la ductilité.
Pour éviter un tel compromis, il est connu de réaliser des pièces bimétalliques dont la partie exposée à l'abrasion est constituée de fonte au chrome à forte résistance à l'abrasion et supportée par un noyau en alliage plus ductile. Ceci permet de réduire l'usure de la pièce, tout en diminuant les risques de casse du noyau.
C'est ainsi que le document EP 0 476 496 préconise la technique des inserts pour la réalisation de telles pièces. Selon ce document, des inserts en alliage dur sont portés par un alliage d'enrobage ductile qui est coulé sur les inserts préalablement rangés dans un moule. Dans le galet de broyage proposé par ce document, les inserts sont disposés côte à côte à la surface du galet dans le sens de la génératrice de celui-ci.
Bien que cette technique, du point de vue conception, semble être la solution idéale pour résoudre le problème exposé ci-dessus, elle se heurte néanmoins à certaines difficultés d'exécution. L'une de celles-ci est la fixation des inserts, notamment des inserts de petite taille pour éviter leur déplacement lors de la coulée du métal d'enrobage. C'est à cette difficulté que s'attaque le document EP 0 620 065 en proposant un procédé de fabrication d'une pièce d'usure composite à inserts selon lequel les inserts sont fixés sur un support provisoire destructible qui est utilisé comme surface de délimitation du moule.
La solution des inserts ronds décrite dans le document EP 0 620 065 a comme inconvénient majeur une trop faible surface dure, inconvénient que ne présentent pas des inserts sous forme de barres décrits dans le document EP 0 476 496 mais cela au détriment de la rigidité mécanique de l'ensemble. Un des problèmes à résoudre avec l'utilisation d' inserts durs, quel que soit leur design, est le risque de fissuration à la coulée par suite de chocs thermiques .
Les risques de fissuration des inserts lors de la coulée augmente en effet avec la dureté des inserts, notamment dans le cas d' inserts très durs en fonte ou en céramiques, ainsi qu'avec la taille de ceux-ci, car, plus les inserts sont volumineux, plus il faudra augmenter la température de coulée du métal d'enrobage. Pour atténuer tous ces problèmes, on effectue souvent un préchauffage des inserts jusqu'à des températures de l'ordre de 400°C à 500βC. Un tel préchauffage n'est toutefois pas facile à réaliser car, soit il faut amener du matériel de chauffage encombrant près du moule en sable, soit il faut transporter la structure d' inserts dans un four, ce qui n'est pas facile non plus en raison de la fixation provisoire instable des inserts qui peut être facilement ébranlée. Le but de la présente invention est de remédier à ces difficultés et de prévoir de nouveaux inserts permettant la mise en oeuvre de nouveaux procédés de fabrication de nouvelles pièces d'usure composites avec un taux d'insertion élevée, un ancrage renforcé des inserts dans leur métal d'enrobage et une bonne résistance aux chocs thermiques lors de la coulée. Pour atteindre ces objectifs, l'invention prévoit un insert pour pièces d'usure composites réalisé en un matériau à haute résistance à l'usure, caractérisé en ce qu'il possède globalement la forme d'un segment d'anneau ou d'un anneau fermé, en ce qu'il comporte une zone extérieure et une zone intérieure dont l'épaisseur est inférieure à celle de la zone extérieure et en ce que la zone intérieure présente une série de trous qui la traversent de part en part dans le sens de son épaisseur. Conformément à la présente invention, le design des inserts est, par ailleurs, prévu pour optimiser l'efficacité du broyage comme cela sera expliqué plus loin.
La zone extérieure comporte sur au moins un des flancs des parties saillantes qui, selon un mode d'exécution avantageux, sont constitués par des nervures s ' étendant dans le sens radial et définissant entre elles des cavités.
Ces parties saillantes ou nervures peuvent se trouver sur les deux flancs de la zone extérieure. Les nervures peuvent également s'arrêter avant le bord extérieur des flancs. L'invention prévoit également un procédé de fabrication d'une pièce d'usure composite à l'aide de ces inserts, qui est caractérisé en ce que l'on empile un certain nombre d' inserts les uns sur les autres de manière à ce que les trous des zones intérieures et les parties saillantes des zones extérieures soient superposés, en ce que l'on stabilise et fixe provisoirement la structure d' inserts ainsi réalisée en enfilant deux tiges à travers deux séries de trous alignés, en ce que l'on préchauffe ladite structure, en ce qu'on la place dans un moule et en ce que l'on coule le matériau relativement ductile résistant aux sollicitations mécaniques pour remplir les espaces non occupés par les inserts, notamment les trous et les cavités entre les parties saillantes, et former une liaison mécanique entre les inserts et le matériau de coulée.
Le préchauffage est, de préférence, effectué en plaçant toute la structure dans un four préchauffé à une température comprise entre 300°C et 700βC. Pour réduire davantage les risques de chocs thermiques, les inserts peuvent être préalablement munis d'un mince enduit réfractaire.
Le fait que l'on puisse profiter de la présence des trous dans les inserts pour y enfiler facilement des tiges permet de bien stabiliser la structure de l'empilement des inserts avant la coulée. Cette structure est facilement transportable car les deux tiges assurent le maintien de l'alignement des inserts. On peut donc sans aucun risque transférer cette structure d' inserts dans un four en vue d'un préchauffage, ce qui permet de diminuer fortement les risques de fissuration par chocs thermiques lors de la coulée. Cette facilité de fabrication a, bien entendu, une répercussion favorable sur le coût de fabrication des pièces. L'invention prévoit également une pièce d'usure composite de forme cylindrique comprenant un noyau relativement ductile usinable en un matériau résistant aux sollicitations mécaniques et une série d' inserts périphériques supportés par le noyau par une liaison mécanique, caractérisé en ce que lesdits inserts sont des inserts annulaires tels que définis ci-dessus et en ce que le matériau du noyau ductile occupe les trous des zones intérieures des inserts et les alvéoles formées par les cavités entre les parties saillantes des zones extérieures des inserts. Étant donné que le métal ductile de l'enrobage occupe tous les trous des zones intérieures des inserts, ceux-ci sont bien ancrés dans leur support.
L'ancrage est en outre amélioré par la disposition et l'orientation des inserts de la pièce composite. Dans les galets proposés par le document EP 0 476 496, les inserts sont, en effet, orientés dans le sens de la génératrice. Ceci signifie qu'au cours de l'utilisation de ces galets, les inserts sont soumis alternativement à des efforts de cisaillement tangentiels transversaux, perpendiculaires à leur orientation et à des relâchements de ces efforts. Ces efforts et relâchements successifs peuvent entraîner des criques de fatigue à la base des inserts, en particulier dans le cas des hautes pressions qui caractérisent les presses à rouleaux.
En revanche, les inserts des pièces composites selon la présente invention évitent cet inconvénient de par leur design annulaire et leur orientation par rapport à la direction de la force qui s'exerce sur l' insert au cours du broyage.
Par ailleurs, le fait que les inserts soient des inserts annulaires qui ceinturent entièrement leur support ne peut que contribuer au renforcement de leur ancrage et rend impossible un décrochage s'ils ne cassent pas. Les pièces composites selon la présente invention ont donc une plus grande fiabilité mécanique que celles connues jusqu'à présent.
L'utilisation d' inserts annulaires en combinaison avec des conditions optimales de leur préchauffage permet la réalisation d'un taux d'insertion très élevé, c'est-à-dire un pourcentage de surface résistante à l'usure beaucoup plus grand.
Par ailleurs, l'absence de liaisons métallurgiques arrête une fissuration prenant naissance à la surface extérieure des pièces, à l'interface inserts/support et empêche sa propagation vers le noyau de la pièce.
Pour compenser l'usure préférentielle des galets de broyage dans leur région médiane et empêcher, ainsi, la formation, en cours d'usage, d'une surface de roulement concave, il est possible de prévoir, aux deux extrémités axiales, des inserts ayant une résistance à l'usure légèrement inférieure à celle des inserts de la région médiane .
Les pièces proposées par 1 ' invention peuvent être conçues pour former une frette d'un cylindre de broyage et comporter, à cet effet, un alésage cylindrique central destiné à recevoir un moyeu de support.
Au lieu de former des frettes de cylindre, il est également possible de couler des segments qui sont fixés, par exemple par clamage ou boulonnage, sur un moyeu en vue de la formation d'un cylindre.
D'autres particularités et caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture d'un mode de réalisation avantageux présenté ci-dessous, à titre d'illustration, en référence aux dessins annexés dans lesquels :
- la Figure 1 représente schématiquement une vue en perspective d'un segment d'un insert conformément à la présente invention ; - la Figure 2 représente schématiquement une coupe radiale à travers une frette avec des inserts selon la présente invention ;
- la Figure 3 représente schématiquement une vue de face d'une frette dans la direction de la flèche II sur la Figure 2.
La Figure 1 représente un segment d'un insert annulaire 10 conformément à la présente invention dont la particularité est de pouvoir être fermé et de ceinturer, ainsi, entièrement la pièce d'usure dans laquelle il sera utilisé. L' insert 10 peut être coulé en un alliage à haute résistance à l'usure, par exemple en fonte au chrome contenant éventuellement des carbures spéciaux. Il peut également être réalisé en matière céramique du type carbures, borures, nitrures, oxydes, ou de toute autre nature que ce soit.
Comme le laisse apparaître la Figure 1, l' insert 10 comporte une zone extérieure 12 et une zone intérieure 14, celle-ci étant plus mince que la zone extérieure 12. La zone intérieure 14 comporte un grand nombre de trous 16 qui peuvent être réalisés lors de la coulée et qui traversent la zone intérieure de part et d'autre dans le sens de son épaisseur.
La zone extérieure 12 comporte, dans l'exemple représenté, sur chacun de ses flancs latéraux et sur tout le pourtour de l' insert, des nervures radiales 18 définissant entre elles des cavités 20. Quoique des inserts avec des nervures sur les deux flancs opposés méritent la préférence, il est possible de ne prévoir des nervures que sur l'un des flancs. Il est également possible de remplacer les nervures par d'autres éléments saillants, par exemple des îlots ponctuels, l'essentiel étant, comme on le verra plus loin, la formation de cavités et alvéoles entre les inserts pour permettre l'enrobage avec du métal de coulée. Dans le cas d' inserts coulés, ceux-ci subissent, après ébarbage, un traitement thermique de recuit de façon à augmenter leur résistance aux chocs thermiques. Cette résistance aux chocs thermiques peut encore être améliorée par l'application d'un mince enduit réfrac- taire.
Un certain nombre d' inserts 10, identiques entre eux, sont ensuite empilés les uns sur les autres de manière à ce que les trous 16 soient alignés entre eux et que les nervures 18 soient en contact mutuel pour définir des alvéoles 22 (voir Figure 3) radiales. Les zone intérieures 14 d'épaisseur réduite définissent, entre chaque paire d' inserts 10, des espaces annulaires 24 (voir Figure 2). Les deux inserts extérieurs formant les bases de l'empilement ne comportent, de préférence, pas de nervures sur leurs flancs extérieurs.
On enfile ensuite, dans au moins deux puits formés par deux séries de trous alignés 16, des tiges pour stabiliser la structure ainsi réalisée et conserver l'alignement de la pile d' inserts 10.
Toute la structure est ensuite placée dans un four et préchauffée à une température comprise entre 300°C et 700°C. Lorsque tous les inserts ont atteint la température voulue, on defourne la structure et on la place dans un moule cylindrique pour la coulée de la pièce que l'on veut réaliser.
On coule ensuite dans ce moule un alliage d'enrobage plus ductile destiné à former le noyau de support 26 des inserts 10 et de la future pièce. Cet alliage, qui est, de préférence, une fonte à graphite sphéroïdal, remplit les espaces annulaires 24, les trous 16 et les alvéoles 22 entre les inserts 10 et, en se figeant, assure un ancrage parfait des inserts 10 dans le noyau de support 26 ainsi formé. La température de coulée est choisie de manière à éviter toute liaison métallurgique entre les inserts et l'alliage de coulée. Le moule de la coulée comporte une délimitation cylindrique central de manière que le support 26 présente un alésage cylindrique central 28 et que la pièce finale constitue la frette d'un cylindre ou galet de broyage.
Après refroidissement et durcissement, la pièce subit les opérations habituelles de fonderie telles que ebarbage, préusinage, etc, et est ensuite trempée avant l'usinage final de l'alésage.
On notera le rôle important des trous 16 dans les inserts 10. Ils permettent, en effet, une fixation provisoire stable des inserts 10 avant la coulée, notamment lors de la phase de préchauffage et permettent un transport d'une pile d' inserts 10 sans risque de déplacement de ceux-ci. Après la coulée, les trous assurent, en outre, un ancrage parfait des inserts dans la masse du noyau 26. Les alvéoles 22 formées entre les inserts 10 ont également un double rôle. D'abord, elles permettent l'écoulement de l'alliage de coulée jusqu'à la surface extérieure des inserts et contribuent ainsi au renforcement de leur ancrage. En outre, ces alvéoles permettent d'obtenir, comme indiqué schématiquement en 30 sur la Figure 2, un profil négatif durable par usure plus rapide de la fonte plus ductile remplissant les alvéoles 22. Ces creux 30 entre les inserts peuvent, en effet, contribuer favorablement à l'efficacité du broyage.
La forme de ces alvéoles 22 est, en outre, aisément adaptable aux exigences particulières du processus de broyage ou des matières à broyer. Dans certains cas, il pourrait en effet s'avérer utile ou nécessaire que les creux 30 forment une gorge annulaire autour de toute la pièce au lieu d'être limités aux alvéoles, notamment pour permettre l'évacuation de l'air comprimé. Ceci peut être réalisé facilement en prévoyant des nervures 18 qui ne s'étendent pas jusqu'au bord extérieur des inserts. Si l'invention a été décrite en référence à un mode de réalisation avantageux utilisant des inserts annulaires, il est également possible d'utiliser des inserts ouverts en forme d'arc de cercle pour réaliser, par un processus similaire à celui décrit ci-dessus, un segment d'un galet ou d'un cylindre de broyage.

Claims

REVENDICATIONS
1. Insert pour pièces d'usure composites réalisé en un matériau métallique ou céramique à haute résistance à l'usure, caractérisé en ce qu'il possède globa- lement la forme d'un segment d'anneau ou d'un anneau fermé, en ce qu'il comporte une zone extérieure (12) et une zone intérieure (14) dont l'épaisseur est inférieure à celle de la zone extérieure (12) et en ce que la zone intérieure (14) présente une série de trous (16) .
2. Insert selon la revendication 1, caractérisé en ce que la zone extérieure (12) comporte, sur au moins un de ses flancs, des parties saillantes.
3. Insert selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdites parties saillantes sont constituées par des nervures (18) s 'étendant dans le sens radial et définissant entre elles des cavités (20) .
4. Insert selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdites nervures (18) se trouvent sur les deux flancs de la zone extérieure (12) .
5. Insert selon l'une quelconque des revendications 3 ou 4, caractérisé en ce que les nervures (18) s'arrêtent avant le bord extérieur des flancs.
6. Procédé de fabrication d'une pièce d'usure composite à l'aide d' inserts selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'on empile un certain nombre d' inserts les uns sur les autres de manière à ce que les trous (16) des zones intérieures
(14) et les parties saillantes (18) des zones extérieures (12) soient superposés, en ce que l'on stabilise et fixe provisoirement la structure d' inserts ainsi réalisée en enfilant deux tiges à travers deux séries de trous alignés (16), en ce que l'on préchauffe ladite structure, en ce qu'on la place dans un moule et en ce que l'on coule un matériau relativement ductile résistant aux sollicitations mécaniques pour remplir les espaces non occupés par les inserts, notamment les trous (16) et les cavités (20) entre les parties saillantes et former une liaison mécanique entre les inserts (10) et le matériau de coulée.
7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que le préchauffage est effectué en plaçant toute la structure dans un four préchauffé à une température comprise entre 300°C et 700°C.
8. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que les inserts (10) sont préalablement munis d'un mince enduit réfractaire.
9. Pièce d'usure composite de forme cylindrique comprenant un noyau relativement ductile usinable en un matériau résistant aux sollicitations mécaniques et une série d' inserts périphériques supportés par le noyau par une liaison mécanique, caractérisée en ce que lesdits inserts (10) sont des inserts annulaires selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 et en ce que le matériau du noyau ductile (26) occupe les trous (16) des zones intérieures (14) des inserts et les alvéoles (22) formées par les cavités (20) entre les parties saillantes (18) des zones extérieures (12) des inserts.
10. Pièce selon la revendication 9, caractérisée en ce que les inserts extérieurs du côté des bases de la forme cylindrique ont une résistance à l'usure légèrement inférieure à ceux de la région médiane .
11. Insert selon la revendication 9, caractérisé en ce que les deux inserts extérieurs ne comportent pas de parties saillantes sur leurs flancs extérieurs.
12. Pièce selon l'une quelconque des revendications 9 à 11, caractérisée en ce qu'elle est destinée à former une frette d'un cylindre de broyage et que son noyau (26) comporte un alésage cylindrique (28) destiné à recevoir un noyau de support .
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