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Matériaux de forgeage : acier, inox, aluminium, titane et alliages de nickel
Chaque alliage a sa propre plage de forgeage, et toutes les forges ne savent pas la tenir. Indiquez la nuance et la norme dans votre demande afin que nous ne retenions que des fournisseurs qui la forgent déjà.
Température de forgeage et adéquation des fournisseurs par matériau
Les températures sont des plages typiques pour le forgeage à chaud. Le titane et les alliages de nickel comptent le moins de fournisseurs capables.
| Matériau | Plage de forgeage type | À savoir |
|---|---|---|
| Acier au carbone (1020, 1045) | 1100 à 1250 °C | Le plus grand nombre de fournisseurs. Arbres, brides, ébauches d'engrenages et pièces courantes. |
| Acier allié (4140, 4340, 8620) | 1100 à 1230 °C | Traité thermiquement pour la résistance ou cémenté. Indiquez la dureté ou la classe de nuance voulue. |
| Inox (304, 316, 17-4 PH, F51) | 1050 à 1200 °C | Plage de travail plus étroite et usure des matrices plus forte. Courant pour robinetterie, raccords et brides. |
| Aluminium (6061, 7075, 2014) | 400 à 480 °C | Matrices chauffées et contrôle serré de la température. Pièces de suspension, aéronautiques et de structure. |
| Titane (Ti-6Al-4V) | 900 à 980 °C | Travaillé sous le transus bêta. Moins de forges, délais plus longs et enregistrements de procédé stricts. |
| Alliage de nickel (Inconel 718) | 990 à 1120 °C | Efforts de presse élevés et peu de fournisseurs capables. Pièces de turbines, pétrole et gaz. |
| Laiton et cuivre | 650 à 800 °C pour le laiton | Forgeage à chaud du laiton pour corps de robinets et raccords. Bel état de surface et faible porosité. |
Acier au carbone
Le matériau de forgeage par défaut et celui qui compte le plus de fournisseurs. La plupart des brides, arbres, ébauches d'engrenages et pièces courantes sont forgés dans cet acier.
- Nuances courantes1020, 1045, ASTM A105 et A350 LF2 pour le service à basse température.
- Plage de forgeage1100 à 1250 °C.
- Pièces typesBrides, raccords, arbres, ébauches d'engrenages, leviers et outils à main.
- À surveillerLa normalisation est fréquente après forgeage. La trempe et le revenu augmentent la résistance des nuances à teneur moyenne en carbone.
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- A105 ou A350 LF2 : pièces forgées pour brides et raccords
Acier allié
Acier additionné de chrome, de molybdène, de nickel ou de vanadium pour la résistance et la trempabilité. Le plus souvent traité thermiquement, ou cémenté pour les engrenages.
- Nuances courantes4140, 4340, 8620 et nuances chrome-molybdène comme F11 et F22.
- Plage de forgeage1100 à 1230 °C.
- Pièces typesVilebrequins, essieux, engrenages, axes d'engins lourds et pièces sous pression à haute température.
- À surveillerIndiquez la dureté ou la classe de résistance voulue, pas seulement la nuance. C'est le traitement thermique qui fixe les propriétés.
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- Pièces forgées 4140 ou 4340 : résistance, trempabilité, coût
Acier inoxydable
Nuances austénitiques, duplex et à durcissement par précipitation pour la résistance à la corrosion. La plage de forgeage est plus étroite que pour l'acier au carbone et les matrices s'usent plus vite.
- Nuances courantesF304, F316, duplex F51 et 17-4 PH.
- Plage de forgeage1050 à 1200 °C.
- Pièces typesCorps de vannes, raccords, brides, pièces de pompes et accastillage marin.
- À surveillerMise en solution après forgeage. Le duplex exige un contrôle précis de la température pour conserver l'équilibre des phases.
Aluminium
Léger et forgé à une température bien inférieure à celle de l'acier. Les matrices sont chauffées et la fenêtre de température est étroite.
- Nuances courantes6061, 6082, 7075 et 2014. Les pièces forgées en matrice en aluminium relèvent de la norme ASTM B247.
- Plage de forgeage400 à 480 °C.
- Pièces typesBras de suspension, pièces de roues, ferrures de structure et carters.
- À surveillerIndiquez l'état métallurgique, par exemple T6. Les nuances à haute résistance comme le 7075 sont plus sensibles à la température de forgeage et à la corrosion sous contrainte.
Titane
Résistant, léger et résistant à la corrosion, mais difficile à forger. Moins de forges le chiffrent et les délais sont plus longs.
- Nuances courantesTi-6Al-4V (grade 5). Les pièces forgées en titane relèvent des normes ASTM B381 et AMS 4928.
- Plage de forgeage900 à 980 °C, sous le transus bêta.
- Pièces typesFerrures aéronautiques, pièces de moteurs, composants médicaux et marins.
- À surveillerLe lopin est cher et le rendement matière (buy-to-fly) faible, le poids de départ compte donc plus que pour l'acier. Attendez-vous à des enregistrements de procédé stricts.
Alliages de nickel
Alliages réfractaires à haute résistance en température. Ils exigent de forts efforts de presse et une plage de forgeage étroite.
- Nuances courantesInconel 718 et 625. Les pièces forgées en alliage de nickel relèvent de la norme ASTM B637.
- Plage de forgeage990 à 1120 °C.
- Pièces typesDisques et anneaux de turbines, pièces de fond de puits pétrolier et gazier, éléments de fixation.
- À surveillerPeu de fournisseurs disposent de la capacité de presse et de la maîtrise des fours requises. Demandez tôt la gamme de traitement thermique et le plan d'essais.
Laiton et cuivre
Le laiton forgé à chaud donne des pièces denses, d'un bel état de surface et de faible porosité. Les nuances sans plomb sont désormais courantes pour les pièces en contact avec l'eau.
- Nuances courantesCW617N, C37700 et laiton sans plomb. Les pièces forgées en matrice en alliage de cuivre relèvent de la norme ASTM B283.
- Plage de forgeage650 à 800 °C pour le laiton.
- Pièces typesCorps de vannes, raccords, pièces de plomberie et connecteurs électriques.
- À surveillerVérifiez la limite de plomb applicable à votre marché, car elle détermine la nuance utilisable.
Questions sur les matériaux de forgeage
Quel matériau est le moins cher à forger ?
L'acier au carbone. Le nombre de fournisseurs y est le plus large et la plage de forgeage est étendue. Les inox, le titane et les alliages de nickel coûtent plus cher au kg et se déforment plus difficilement, ce qui augmente l'usure des matrices et l'effort de presse.
Dois-je indiquer la nuance exacte ?
Oui. Donnez la nuance et la norme, par exemple ASTM A182 F316 ou Ti-6Al-4V selon AMS 4928. Un terme général comme « inox » n'indique pas au fournisseur quel alliage acheter ni quels essais réaliser.
Puis-je fournir ma propre matière ?
Certains fournisseurs acceptent un lopin fourni par le client, mais beaucoup préfèrent acheter leur propre matière pour pouvoir remonter la coulée jusqu'au certificat d'usine. Précisez dans la demande si vous souhaitez fournir la matière ou imposer une aciérie.
Quels matériaux comptent le moins de fournisseurs ?
Le titane et les alliages de nickel. Ils exigent une maîtrise plus fine de la température, des efforts de presse plus élevés et davantage d'enregistrements de procédé, si bien que moins de forges les chiffrent et que les délais sont plus longs.
Vous avez une nuance et une norme ?
Indiquez les deux dans la demande avec le poids et la quantité annuelle. Nous retenons 3 fournisseurs au maximum qui forgent l'alliage et répondons dans un délai de 24 heures ouvrées.