Encyclopédie du forgeage de l'acier
■Quelle est son essence ?
Forgeage de l'acier = forgeage à haute température de billettes d'acier (martelées à plusieurs reprises, comme la forge).
Objectifs principaux :
▸Compactage de l'intérieur : Élimination des bulles d'air et des fissures (défauts inhérents aux pièces coulées).
▸Renforcement directionnel : permet aux grains métalliques de s'étendre dans la direction de la force (formant des « lignes d'écoulement métallique »), améliorant ainsi la résistance et la ténacité.
■Processus de forgeage : mise en forme en trois étapes
Chauffage et ramollissement : La billette d'acier est chauffée à haute température (environ 1 100 ℃), devenant malléable comme une pâte.
Façonnage au marteau lourd : martelage répété avec un marteau pneumatique/presse hydraulique pour créer des formes telles que des engrenages et des extrémités d'arbre.
Fonctions clés : Densification de la structure interne (élimination de la porosité et du retrait).
Grains de raffinage (plus résistants à l’usure et aux chocs).
Traitement thermique pour déterminer les propriétés : la trempe et le revenu ajustent la dureté ou la ténacité (par exemple, les engrenages d'excavatrice doivent être durs, les ressorts doivent être résistants).
■Avantages par rapport à d'autres processus
Avantages des pièces de moulage/usinage par rapport aux pièces forgées en acier
La structure interne ressemble à un nid d'abeille (avec pores) → Solide et non poreuse → Résistant à la pression et étanche
Grains désordonnés → Disposition dirigée des grains → Résistance aux chocs doublée
Les pièces résistantes aux coupures brisent les fibres métalliques mais conservent les conduites d'écoulement intactes → Résistance à la fatigue plus forte
Les pièces épaisses ont des performances de base faibles ; résistance et ténacité constantes à l'intérieur comme à l'extérieur
■Où les pièces forgées en acier sont-elles utilisées ? Spécialement conçu pour les applications nécessitant une grande durabilité
Scénarios à fort impact :
Marteaux concasseurs, dents de godet d'excavatrice → Performances percutantes.
Zones à haute pression et à haut risque :
Blocs de vannes hydrauliques, brides de tuyauterie → Dense, antidéflagrant, zéro fuite.
Exigences élevées en matière de durée de vie en fatigue :
Vilebrequins moteur, arbres de transmission → Incassables après des millions de cycles.
Exigences de performances particulières :
Résistance à la corrosion → Pièces forgées en acier inoxydable (par exemple, pompes chimiques)
Résistance aux températures élevées → Pièces forgées en acier allié (par exemple, vannes de centrale électrique)
■Pourquoi le choisir ? Des économies à long terme !
Durée de vie doublée : résistant à l'usure et durable, réduisant les temps d'arrêt pour les remplacements (par exemple, les engrenages forgés ont une durée de vie trois fois supérieure à celle des pièces moulées).
Faible taux de défaillance : aucun défaut interne, évitant ainsi les accidents de fracture soudaine.
Allègement possible : les pièces forgées peuvent être plus fines et plus légères que les pièces moulées pour la même charge (économie de matériaux et d'énergie).
