Arbres forgés en acier

Quels sont les domaines d’application industrielle des arbres forgés en acier ?

Arbres forgés en acier sont largement utilisés dans les domaines industriels suivants en raison de leurs excellentes performances :
Industrie automobile : dans la construction automobile, les arbres forgés en acier sont souvent utilisés pour fabriquer des composants clés tels que les vilebrequins, les bielles, les arbres à cames, etc., qui doivent résister à des charges élevées et à un fonctionnement à grande vitesse.
Aérospatiale : Le domaine aérospatial a des exigences extrêmement élevées en matière de performances des matériaux. Les arbres forgés en acier sont utilisés pour fabriquer des arbres de turbine et des arbres d'hélice de moteurs d'avion en raison de leur haute résistance, de leur résistance à la chaleur et de leur résistance à la fatigue.
Génie mécanique : Dans le domaine de la construction mécanique, les arbres forgés en acier sont utilisés pour fabriquer des arbres de transmission, des arbres de rotor, etc. de diverses machines. Ces composants doivent résister à de lourdes charges et à des impacts pendant le fonctionnement.
Industrie énergétique : dans les industries énergétiques telles que le pétrole, le gaz naturel et l'électricité, les arbres forgés en acier sont utilisés pour fabriquer des arbres de pompes, des arbres de compresseurs, etc. Ces composants fonctionnent dans des environnements extrêmes et doivent avoir une bonne résistance à l'usure et à la corrosion.
Industrie lourde : dans les industries lourdes telles que l'acier et les mines, les arbres forgés en acier sont utilisés pour fabriquer des arbres de laminoirs, des arbres de palan, etc. Ces composants fonctionnent sous des charges élevées et des environnements difficiles.
Machines agricoles : De nombreuses pièces des machines agricoles, telles que l'arbre de transmission des tracteurs, l'arbre de rotor des moissonneuses, etc., nécessitent également des arbres forgés en acier pour garantir leur durabilité et leur fiabilité.
Machines de construction : dans les machines de construction, telles que les excavatrices, les grues, etc., des arbres forgés en acier sont utilisés pour fabriquer des pièces rotatives capables de résister à de lourdes charges et d'offrir des performances stables.
Construction navale : les composants clés tels que le système de propulsion et le système de direction des navires nécessitent également des arbres forgés en acier pour garantir leur durabilité et leur fiabilité dans l'environnement marin.
Transport ferroviaire : les arbres de locomotives, les arbres de bogies, etc. dans le transport ferroviaire utilisent également des arbres forgés en acier pour assurer la stabilité et la sécurité lors des opérations à grande vitesse.
Instruments de précision : dans certains instruments de précision, tels que les machines-outils de haute précision, les équipements de mesure, etc., des arbres forgés en acier sont utilisés pour garantir la précision et la stabilité de l'équipement.

Quels sont les effets du processus de forgeage sur les performances des arbres forgés en acier ?

Le processus de forgeage consiste à chauffer le métal à une certaine température et à lui donner la forme souhaitée par martelage ou pression. Ce processus a les effets suivants sur les performances des arbres forgés en acier :
Augmenter la densité du matériau : Le martelage ou la pression pendant le processus de forgeage peuvent réorganiser les grains métalliques, réduire les trous et les fissures et ainsi augmenter la densité du matériau.
Améliorer les lignes d'écoulement du métal : le forgeage peut améliorer les lignes d'écoulement du métal, aligner les grains de métal le long de la direction axiale et améliorer les propriétés mécaniques de l'arbre.
Améliorer l'uniformité du matériau : le traitement thermique et le traitement sous pression pendant le forgeage peuvent éliminer l'inhomogénéité interne du matériau et améliorer les performances globales de l'arbre.
Améliorer la microstructure du matériau : le traitement thermique lors du forgeage peut modifier la microstructure du métal et améliorer sa dureté et sa ténacité.
Améliorer la précision dimensionnelle : le processus de forgeage peut contrôler avec précision la taille de l'arbre pour garantir sa précision lors de l'assemblage et de l'utilisation.
Améliorer la résistance à la fatigue : le traitement thermique et le traitement sous pression pendant le forgeage peuvent améliorer la résistance à la fatigue du matériau et permettre à l'arbre de résister à des charges répétées.
Améliorer la résistance à l'usure : le forgeage peut augmenter la dureté du matériau, améliorant ainsi la résistance à l'usure de l'arbre.
Améliorer la résistance à la corrosion : Certains procédés de forgeage peuvent améliorer la résistance à la corrosion du matériau, lui permettant ainsi de maintenir ses performances dans des environnements difficiles.

D’où vient la haute résistance à la fatigue des arbres forgés en acier ?

L'arbre forgé en acier présente une résistance élevée à la fatigue, qui est principalement attribuée aux aspects suivants :
Propriétés du matériau : L'acier moulé lui-même présente une excellente résistance à la fatigue, liée à sa composition chimique et à sa microstructure.
Processus de forgeage : le traitement thermique et le traitement sous pression pendant le forgeage peuvent encore améliorer la résistance à la fatigue du matériau.
Ligne d'écoulement du métal : pendant le processus de forgeage, les grains métalliques sont disposés le long de la direction axiale pour former une bonne ligne d'écoulement du métal, ce qui contribue à améliorer la résistance à la fatigue de l'arbre.
Uniformité du matériau : le forgeage peut éliminer les irrégularités internes du matériau, réduire la concentration des contraintes et ainsi améliorer la résistance à la fatigue.
Précision dimensionnelle : le processus de forgeage peut contrôler avec précision la taille de l'arbre, réduire la concentration de contraintes causée par les erreurs dimensionnelles et améliorer la résistance à la fatigue.
Traitement de surface : le traitement de surface après forgeage, tel que le polissage, le durcissement, etc., peut encore améliorer la résistance à la fatigue de l'arbre.
Traitement thermique : Le traitement thermique après forgeage, tel que la trempe et le revenu, peut améliorer la microstructure du matériau et améliorer sa résistance à la fatigue.
Soulagement des contraintes : le traitement thermique pendant le forgeage peut éliminer les contraintes résiduelles à l’intérieur du matériau et réduire l’apparition de fissures de fatigue.
Ténacité du matériau : la ténacité élevée de l'acier moulé aide à absorber et à répartir les contraintes, améliorant ainsi la résistance à la fatigue.