Qu'est-ce que l'acier au carbone forgé?
Le terme acier au carbone forgé représente une combinaison de deux composants métallurgiques de base, à savoir l'acier au carbone et le forgeage. L'acier au carbone est un terme large appliqué à une gamme de variétés d'acier de différentes compositions excluant l'acier inoxydable. La forge est un processus de formage de métal qui utilise une force répétée pour comprimer un morceau de métal chauffé dans la forme finale souhaitée. Le forgeage est généralement accepté pour produire des produits finis de meilleure qualité en raison du manque d'imperfections inhérentes à la structure en acier que l'on retrouve dans d'autres procédés de fabrication, ce qui rend les pièces bien adaptées aux applications à haute température et pression. Quelques pièces courantes en acier au carbone forgé comprennent des composants de machine, de vanne et de tuyauterie.
L’acier au carbone est un identificateur assez générique d’une gamme d’alliages d’acier composés principalement de carbone, ainsi que de quantités variables d’autres éléments tels que le tungstène, le cobalt et le chrome. Généralement, dans la définition de l'acier au carbone, aucune concentration minimale ou maximale n'est citée pour ces éléments, bien qu'il soit accepté que l'acier inoxydable ne soit pas admissible. En d'autres termes, les concentrations du carbone primaire et des éléments d'alliage secondaires peuvent être ajustées en fonction de la destination finale de l'acier. Par exemple, augmenter la teneur en carbone de l'alliage augmente sa dureté tout en diminuant sa ductilité.
La forge est l’une des méthodes de formage des métaux les plus anciennes et implique des impacts répétitifs manuels ou mécaniques pour forcer l’acier chauffé au rouge à prendre une certaine forme. Le métal est chauffé dans une forge et martelé sur un gabarit en forme ou entre les deux moitiés d'un ensemble plus épais pour obtenir sa forme finale. Le forgeage manuel est effectué par un forgeron à l’aide de marteaux, de pinces et de burins plus petits et portatifs, le martèlement se déroulant généralement sur une enclume. L'acier au carbone forgé produit par des forges à moteur est martelé par de gros marteaux à déclenchement capables, dans certains cas, d'exercer une pression importante lorsqu'ils heurtent le métal chaud.
On pense généralement que les pièces forgées en acier au carbone sont supérieures à celles fabriquées par d’autres méthodes telles que le moulage. Cela est dû au fait que le martèlement du métal pendant la formation élimine la plupart des défauts cristallins microscopiques, tels que les bulles d'air et les fissures, qui caractérisent les pièces moulées. Cette intégrité structurelle rend les pièces forgées en acier au carbone plus solides et mieux adaptées aux applications impliquant des pressions et des températures élevées. Cette résistance rend ces pièces forgées idéales pour les systèmes de canalisation de pétrole et de gaz, les pièces de machines et les mécanismes internes des vannes haute pression.