Le forgeage est une méthode de traitement consistant à utiliser une machine de forage et de compression pour exercer une pression sur une 坯料 métallique, afin de lui faire subir une déformation plastique et d'obtenir des pièces forgées ayant certaines propriétés mécaniques, une certaine forme et des dimensions précises. C'est l'un des deux grands composants de la forage et compression (forgeage et estampage). Grâce au forgeage, on peut éliminer les défauts tels que la porosité du métal pendant le processus d'affinage, et optimiser la structure microscopique. En même temps, en préservant la ligne d'écoulement métallique complète, les propriétés mécaniques des pièces forgées sont généralement supérieures à celles des pièces moulées en même matériau.
La température de recristallisation initiale de l'acier est d'environ 727 °C, mais on utilise généralement 800 °C comme ligne de division. Le forgeage à une température supérieure à 800 °C est appelé forgeage à chaud ; entre 300 et 800 °C, on parle de forgeage à température intermédiaire ou semi-forgeage à chaud, et le forgeage effectué à température ambiante est appelé forgeage à froid. La plupart des pièces forgées utilisées dans les industries sont obtenues par forgeage à chaud. Le forgeage à température intermédiaire et le forgeage à froid sont principalement utilisés pour le forgeage de pièces pour les automobiles, les machines générales, etc. Le forgeage à température intermédiaire et le forgeage à froid peuvent réduire efficacement la consommation de matériaux.
Selon le mécanisme de formation, le forgeage peut être divisé en forgeage libre, forgeage en moule, laminage de bague, et forgeage spécial.
Les matériaux utilisés pour le forgeage sont principalement des aciers au carbone et des aciers d'alliage avec diverses compositions, suivis d'aluminium, de magnésium, de cuivre, de titane et de leurs alliages. L'état initial des matériaux peut être en barre, en lingot, en poudre métallique ou en métal liquide.
Comparé aux pièces moulées, le métal améliore sa structure et ses propriétés mécaniques après avoir été traité par forgeage. Après la déformation par traitement thermique par forgeage de la structure de moulage, en raison de la déformation et de la recristallisation du métal, les grosses dendrites et les grains colonnaires originaux deviennent une structure de recristallisation isodiamétrique avec des grains plus fins et d'une taille uniforme. Les ségrégations, la porosité, les bulles d'air et les inclusions d'origine dans le lingot d'acier sont compactées et soudées, et la structure devient plus dense, ce qui améliore la plasticité et les propriétés mécaniques du métal.
Les propriétés mécaniques des pièces moulées sont inférieures à celles des pièces forgées en même matériau. En outre, le traitement par forgeage peut garantir la continuité de la texture fibreuse du métal, de sorte que la texture fibreuse des pièces forgées corresponde à la forme de la pièce forgée et que la ligne d'écoulement métallique soit complète. Cela peut garantir que les pièces ont de bonnes propriétés mécaniques et une longue durée de vie. Les pièces forgées produites par des procédés tels que le forgeage en moule précis, l'extrusion à froid et l'extrusion à température intermédiaire sont incomparables aux pièces moulées.
Forging is a processing method that uses forging machinery to apply pressure to metal blanks to produce plastic deformation to obtain forgings with certain mechanical properties, certain shapes and sizes, and is one of the two major components of forging (forging and stamping). Through forging, the defects such as loose casting state generated by the metal in the smelting process can be eliminated, the microstructure structure can be optimized, and the mechanical properties of forgings are generally better than castings of the same material due to the preservation of complete metal streamlines.
The initial recrystallization temperature of steel is about 727 °C, but 800 °C is generally used as the dividing line, and hot forging is higher than 800 °C; Between 300~800 °C is called warm forging or semi-hot forging, and forging at room temperature is called cold forging. Forgings used in most industries are hot forging, warm forging and cold forging are mainly used for forging parts such as automobiles and general machinery, and warm forging and cold forging can effectively save materials.
According to the forming mechanism, forging can be divided into open forging, die forging, ring grinding, and special forging.
The forging materials are mainly carbon steel and alloy steel of various compositions, followed by aluminum, magnesium, copper, titanium, etc. and their alloys. The raw state of the material is bar, ingot, metal powder and liquid metal.
Compared with castings, the microstructure and mechanical properties of metals can be improved after forging. After the casting structure is deformed by hot processing by the forging method, due to the deformation and recrystallization of the metal, the original coarse dendrite and columnar grains become the equiaxed recrystallization structure with finer grains and uniform size, so that the original segregation, looseness, porosity, slag inclusion and other compaction and welding in the steel ingot, its structure becomes more compact, and the plasticity and mechanical properties of the metal are improved.
The mechanical properties of castings are lower than those of forgings of the same material. In addition, forging can ensure the continuity of the metal fiber structure, make the fiber structure of the forging consistent with the shape of the forging, and the metal streamline is complete, which can ensure that the parts have good mechanical properties and long service life, and the forgings produced by precision die forging, cold extrusion, warm extrusion and other processes are incomparable to castings.
