Qu'est-ce que la forge ?

Le forgeage est une méthode de traitement des matériaux qui consiste à chauffer le métal jusqu'à ce qu'il atteigne un état plastique et à appliquer une force pour façonner le matériau. Cela permet de marteler, de comprimer ou d'étirer le matériau pour lui donner la forme souhaitée. Le forgeage permet d'éliminer les défauts tels que les porosités de coulée générées au cours du processus métallurgique, d'optimiser la microstructure et, étant donné que la ligne d'écoulement complète du métal est préservée, les propriétés mécaniques des pièces forgées sont généralement supérieures à celles des pièces coulées du même matériau.

Le début de la température de recristallisation de l'acier est d'environ 727℃, mais 800℃ est couramment utilisé comme ligne de démarcation. Au-dessus de 800℃, on parle de forgeage à chaud ; entre 300 et 800℃, on parle de forgeage à chaud ou de forgeage à mi-chaud, et le forgeage à température ambiante est appelé forgeage à froid.

La production de pièces liées au levage fait généralement appel au forgeage à chaud.

Processus de forgeage

Les étapes de production des boulons forgés à chaud sont les suivantes : coupe → chauffage (chauffage par fil de résistance) → forgeage → poinçonnage → ébarbage → grenaillage → filetage → galvanisation → nettoyage du fil.

Coupe : Couper la barre ronde en longueurs appropriées

Chauffage : Chauffer la barre ronde jusqu'à ce qu'elle atteigne un état plastique à l'aide d'un fil de résistance.

Forgeage : Modification de la forme du matériau par la force sous l'influence du moule.

Poinçonnage : traitement du trou creux au milieu de la pièce à usiner.

Découpage : Enlever l'excédent de matière

Grenaillage : Élimination des bavures, amélioration de l'état de surface, augmentation de la rugosité et facilitation de la galvanisation.

Threading : Traitement des fils de discussion

Galvanisation : augmente la résistance à la rouille

Nettoyage du fil : Après la galvanisation, il peut rester des scories de zinc dans le fil. Ce processus permet de nettoyer le fil et d'en assurer l'étanchéité.

Caractéristiques des pièces forgées

Par rapport aux pièces coulées, le métal traité par forgeage peut améliorer sa microstructure et ses propriétés mécaniques. Après la déformation à chaud de la structure de coulée par la méthode de forgeage, la déformation et la recristallisation du métal transforment les gros grains dendritiques et colonnaires d'origine en grains plus fins et également répartis, avec une structure recristallisée équiaxe. La ségrégation, le relâchement, les pores et les inclusions d'origine dans le lingot d'acier sont compactés et soudés par la pression, et leur structure devient plus compacte, ce qui améliore la plasticité et les propriétés mécaniques du métal.

Les propriétés mécaniques des pièces coulées sont inférieures à celles des pièces forgées du même matériau. En outre, le processus de forgeage peut assurer la continuité de la structure des fibres métalliques, de sorte que la structure des fibres de la pièce forgée est cohérente avec la forme de la pièce forgée et que la ligne d'écoulement du métal est intacte, ce qui peut garantir que les pièces ont de bonnes propriétés mécaniques et une longue durée de vie. Les pièces forgées produites par des procédés de forgeage de précision, d'extrusion à froid et d'extrusion à chaud ne peuvent être comparées aux pièces moulées.

Les pièces forgées sont des objets façonnés en appliquant une pression sur le métal par déformation plastique pour obtenir la forme requise ou une force de compression appropriée. Ce type de force est généralement obtenu à l'aide d'un marteau en fer ou d'une pression. Le processus de forgeage crée une structure de grain délicate et améliore les propriétés physiques du métal. Dans l'utilisation réelle des composants, une conception correcte peut faire en sorte que le grain s'écoule dans la direction de la pression principale. En d'autres termes, le métal liquide fondu est injecté dans un moule préparé par coulée, injection sous pression, aspiration ou d'autres méthodes de coulée, et après refroidissement, l'objet obtenu a une certaine forme, taille et performance après nettoyage et post-traitement, etc.

Application des pièces forgées

Le forgeage est l'une des principales méthodes de traitement permettant l'usinage grossier des pièces mécaniques dans l'industrie de la fabrication mécanique. Le forgeage permet non seulement d'obtenir la forme des pièces mécaniques, mais aussi d'améliorer la structure interne du métal, ainsi que ses propriétés mécaniques et physiques. Les méthodes de production par forgeage sont principalement utilisées pour fabriquer des pièces mécaniques importantes qui sont soumises à de grandes forces et ont des exigences élevées. Par exemple, les arbres de générateurs de turbines à vapeur, les rotors, les roues, les pales, les haubans, les grandes colonnes de presses hydrauliques, les cylindres à haute pression, les cylindres de laminoirs, les manivelles de moteurs à combustion interne, les bielles, les engrenages, les roulements et les pièces importantes de l'industrie de la défense nationale, comme l'artillerie, sont tous produits par forgeage.

Par conséquent, la production de pièces forgées est largement utilisée dans les secteurs de la métallurgie, de l'exploitation minière, de l'automobile, des tracteurs, des machines de récolte, du pétrole, de la chimie, de l'aviation, de l'aérospatiale, de l'armement et d'autres secteurs industriels. Dans la vie quotidienne, la production de pièces forgées occupe également une place importante.

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