Forgeage à chaud

Forgeage à chaud, où la pièce à travailler est chauffée jusqu'à environ 75 % de sa température de fusion. À mesure que la température de la pièce à usiner, avant le forgeage, se rapproche de la température de fusion, la contrainte d'écoulement et l'énergie nécessaires pour former le matériau diminuent. Par conséquent, la vitesse de déformation ou la vitesse de production peut être augmentée. Il s'agit d'une approche plus coûteuse du forgeage des métaux et peut être préjudiciable, conduisant à une défaillance de la matrice par contraintes thermiques.
Le forgeage à chaud, également appelé forgeage à chaud, est un procédé qui peut être utilisé pour produire une grande variété de pièces dans la plupart des métaux. Généralement, le forgeage est le processus de formage et de façonnage des métaux par martelage, pressage ou laminage. Les pièces forgées sont produites dans des tailles allant de quelques millimètres maximum jusqu'à 3 m ou plus dans certains cas.

Les principes et les pratiques du forgeage à chaud ont été établis depuis le siècle dernier, mais des améliorations ont évidemment été apportées depuis lors aux équipements, aux lubrifiants et à la capacité de traiter les matériaux les plus difficiles à forger.
Le forgeage à chaud est une déformation plastique du métal à une température et une vitesse de déformation telles que la recristallisation se produit simultanément à la déformation, évitant ainsi l'écrouissage. Pour que cela se produise, une température élevée de la pièce (correspondant à la température de recristallisation du métal) doit être atteinte tout au long du processus.

Une forme de forgeage à chaud est le forgeage isotherme, où les matériaux et les matrices sont chauffés à la même température. Dans presque tous les cas, le forgeage isotherme est réalisé sur des superalliages sous vide ou dans une atmosphère hautement contrôlée pour éviter l'oxydation.
Le métal étant chaud, il est facile de le déplacer, ce qui permet de créer des formes plus élaborées que le forgeage à froid. Le forgeage à chaud est courant pour les métaux plus durs tels que l’acier qui seraient difficiles à façonner à froid. Le processus commence par un lingot coulé, qui est chauffé à sa température de déformation plastique, puis forgé entre des matrices pour lui donner la forme et la taille souhaitées. Au cours de ce processus de forgeage, la structure des grains grossiers coulés est brisée et remplacée par des grains plus fins, obtenus grâce à la réduction de la taille du lingot.
En fonction du métal et du degré de chauffage, le processus de forgeage lui-même peut suffire à tremper ou à renforcer le matériau. Habituellement, le produit est en outre traité thermiquement après avoir été forgé à chaud.

Un facteur de différenciation majeur en forgeage est la température des billettes au début du processus. Dans le cas du forgeage à chaud, les billettes sont chauffées à une température à laquelle se produisent les processus de recristallisation lors du forgeage. Ainsi, aucun écrouissage n’a lieu dans le matériau lors du forgeage, ce qui lui confère une formabilité presque illimitée.
Les matériaux en acier sont généralement chauffés jusqu'à une température de départ d'env. 1 200 °C. Maple réalise un forgeage à matrice fermée dans lequel les matrices génèrent le contour de la pièce souhaité en plusieurs étapes.