Le travail du fer: le forgeage

Parmi les techniques du travail du métal, le forgeage est l’un des plus anciens et pour cause: c’est l’image classique du forgeron martelant le métal. Ce procédé de modelage du métal est l’une des plus courantes. Parmi les pratiques spécifiques de forgeage, il y a le forgeage en matrice fermée et le forgeage libre.

Qu’est-ce que le forgeage ?

Le forgeage, une technique de mise en forme du métal utilisant des forces de compression localisées, est une technique de fabrication du métal de base depuis l’époque des anciens Mésopotamiens. Depuis ses origines dans le croissant fertile, le forgeage a connu d’importantes évolutions, qui ont abouti à un processus plus efficace, plus rapide et plus durable. En effet, aujourd’hui, la forge est le plus souvent réalisée à l’aide de presses à forger ou d’outils de martelage alimentés par l’électricité, l’hydraulique ou l’air comprimé. Parmi les matériaux couramment utilisés pour le forgeage figurent l’acier au carbone, l’acier allié, l’acier microallié, l’acier inoxydable, l’aluminium et le titane.

Les différentes sortes de forgeage

L’action de martelage du forgeage déforme et façonne le métal, ce qui permet d’obtenir un flux de grains ininterrompu. Cela permet au métal de conserver sa résistance. Les effets secondaires de cet écoulement unique du grain incluent l’élimination des défauts, des inclusions et de la porosité du produit. Un autre avantage du forgeage est le coût relativement faible associé aux séries de production moyennes et longues. Une fois que les outils de forgeage ont été créés, les produits peuvent être fabriqués à des vitesses relativement élevées avec un temps d’arrêt minimal.Il existe deux principaux types de forgeage : à chaud et à froid.

Forgeage à chaud

Le forgeage à chaud exige que le métal soit chauffé au-dessus de sa température de recristallisation. Cela peut signifier chauffer les métaux jusqu’à 2 300 degrés Fahrenheit. Le principal avantage du forgeage à chaud est la diminution de l’énergie nécessaire pour former correctement le métal. En effet, une chaleur excessive diminue la limite d’élasticité et améliore la ductilité. Les produits forgés à chaud bénéficient également de l’élimination des incohérences chimiques.

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Forgeage à froid

Le forgeage à froid fait généralement référence au forgeage d’un métal à température ambiante, bien que toute température inférieure à la recristallisation soit possible. De nombreux métaux, comme les aciers à haute teneur en carbone, sont tout simplement trop solides pour être forgés à froid. Malgré cet obstacle, le forgeage à froid l’emporte sur son équivalent à chaud lorsqu’il s’agit de normes de contrôle dimensionnel, d’uniformité du produit, de finition de surface et de contamination. Le forgeage à froid englobe de nombreuses techniques de forgeage, notamment le pliage, l’extrusion, l’étirage à froid, le matriçage et la frappe à froid. Toutefois, cette polyvalence accrue a un coût, car le forgeage à froid nécessite un équipement plus puissant et peut exiger l’utilisation de recuits intermédiaires.

Il y a cinq types majeurs:

  • Le forgeage libre. Les pièces de forme libre travaillées entre deux matrices, dont la plus basse est généralement fixe. La matrice mobile peut être la tête d’un marteau ou une fixation à un vérin hydraulique hydraulique d’une presse.
  • Le forgeage en matrice fermée consiste à travailler la pièce dans une matrice hermétique.
  • La presse d’extrusion, qui consiste à forcer le matériel à travers un orifice, de manière directe, indirecte ou par l’arrière.
  • Le forgeage rotatif consiste à produire des barres rapidement en faisant passer le metal sous plusieurs marteaux réduisant la surface transectionnelle et augmentant la longueur.
  • Le roulage d’anneaux.
  • La réduction du forgeage. La proportion de lingot devenant le produit forgé est le « ratio de réduction du forgeage ».