Le bon alliage peut tout changer !

Les machines et équipements utilisés dans la construction, les voiries, les mines, les cimenteries, les carrières, aménagement, travaux de dragage ainsi que tous les autres travaux connexes sont conçus avec des composants solides pour atteindre des performances et une durabilité optimales en service. Cependant, en réalité, l’endurance de plusieurs composants ou pièces  d’usure  essentiels de ces machines est souvent limitée ou inférieure au seuil de performances prévues. En effet, les différents modes de dégradation agissant séparément ou en symbiose  causent un endommagement sévère et souvent prématuré à ces pièces d’usure.

La liste d’équipements et machines employés dans ces milieux d’usure est tellement exhaustive au point où l’on ne peut pas tout dénombrer. Cependant, on peut en citer à titre informatif les tracteurs, chenilles, excavatrices, niveleuse, camions à bennes, bétonnières, dameuses, chasse-neige, grues, rétrochargeuses, etc.

Les dommages subis aux pièces sont fonction de plusieurs facteurs dont:

  • Le milieu d’usure environnant : agrégats de sable, roches, gravier, cément, boue, argile, boues de minerai, asphalte, etc;
  • La morphologie des particules ;
  • Le métal antagoniste (cas du frottement métal-métal) ;
  • les conditions de sollicitations (chargement, impact, etc.) ;
  • le design des pièces (matériaux, dimensionnements, traitements, etc.).

Le dommage surgit dépendamment des conditions ou des contraintes de travail associées à chaque type de surface de contact. À partir de là, on peut assister, entre autres, aux phénomènes suivants: abrasion, impacts, érosion, déformation, adhésion (métal-métal), déformation plastique, etc.

Les conséquences desdites dommages sont multiples et se reflètent par la perte de dimensions fonctionnelles, enlèvement de métal et perte de couches de durcissement, vibrations, déformations, gougeage, etc.

Le design des pièces d’usure tient en compte plusieurs paramètres pour la fabrication dont principalement :

  • disponibilité des matériaux et couts;
  • dimensions et poids ;
  • aptitude à la mise en forme (formage) ;
  • aptitude aux traitements et au soudage ;
  • durée de vie utile

Il en découle que pour certains critères de faisabilité, le concepteur offre juste un produit aux propriétés optimales et qu’il appartienne donc à l’utilisateur de pouvoir le rentabiliser davantage en procédant à l’amélioration des propriétés anti-usure sur les faces et côtés fonctionnels critique. En fait, il s’agit souvent d’un recours aux techniques et aux procédés de rechargement dur qui sont envisagés même avant la mise en service des équipements. Les avantages de cette opération à ce stade consistent en ce qui suit :

  • la facilité de mise en œuvre de la technique sur des surfaces propres et exemptes de toute inclusion ou produits d’usure ;
  • l’évitement de démontage et montage ultérieurs sur chantier;
  • l’évitement de faire du rebâtissage sur des sections trop usées avant de mettre le rechargement dur final.

Néanmoins, et comme c’est le cas de la plupart des applications pour les utilisateurs dans les différents secteurs industriels et agricoles, les opérations de rebâtissage ou de rechargement dur font partie intégrante de la maintenance de leurs machines et équipements. En effet, la grande diversité dans les classes de métaux d’apport rend possible à la fois la restauration de sections épaisses consommées par l’usure d’une part, et la déposition d’autres couches dures avec des matériaux compatibles en surface selon le type d’usure en question.

Des procédures de rechargement doivent être établies en fonction de chaque application d’usure selon les matériaux de bases (44W, AR400, Hardox 500, 4140QT, aciers à haut carbone, aciers austénitiques au manganèse ″AMS″, etc.); leur état métallurgique, état d’usure, procédé à utiliser.

Ainsi, différents types d’outils et de pièce d’usure de valeur peuvent être réparés et reconditionnées différemment pour une nouvelle durée de vie utile, ce qui contribue à l’accroissement du rendement des machines et de la productivité.  

khemici.badri@sodel.com

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