Les boulets de broyage ou de concassage sont des éléments de broyeurs utilisés dans les cimenteries; ils exigent une résistance à l’usure élevée sous l’action de produits abrasifs lors de la transformation de la roche en fines particules de taille inférieure au millimètre. Les traitements thermiques constituent une étape essentielle pour l’élaboration du boulet. Ils permettent d’obtenir des duretés et une résistance à l’usure convenables. Les analyses structurales et microstructurales par diffraction X et microscopie électronique à balayage permettent de comprendre leurs corrélations. Dans cet objectif, nous avons étudié l’influence de quelques facteurs déterminants dans ces traitements. Les facteurs considérés dans le présent travail sont : la température d’austénitisation (950 °C et 1050 °C), la sévérité du milieu de trempe (refroidissement à l’air ventilé et à l’huile) et le diamètre des boulets (boulets de diamètre 50 et 70 mm). Les résultats obtenus ont révélé la présence de carbures de type Cr7C3 répartis dans une matrice martensitique ou ferritique et que le taux de l’austénite présent dans les boulets trempés à l’air ventilé est inférieur à celui des boulets trempés à l’huile. La température d’austénitisation et la taille des boulets influent sur la trempabilité. En effet, l’écart de dureté entre la surface et le cœur des boulets de diamètre 50 et 70 mm chauffés à 1050 °C, refroidis à l’air ventilé et à l’huile, est plus important que celui des boulets correspondants chauffés à 950 °C. Une augmentation de la taille des boulets conduit à la diminution de la trempabilité notamment les boulets de diamètre 70 mm chauffés à 1050 °C.