Après le traitement thermique de recuit, de normalisation, de trempe, de revenu et de modification de surface, le forgeage peut produire une distorsion du traitement thermique.

La cause fondamentale de la distorsion est la contrainte interne du forgeage pendant le traitement thermique, c'est-à-dire que la contrainte interne du forgeage après le traitement thermique persiste en raison de la différence de température entre l'intérieur et l'extérieur et de la différence de transformation de la structure.

Lorsque cette contrainte dépasse la limite d'élasticité de l'acier à un certain moment lors du traitement thermique, elle va provoquer une déformation de la pièce forgée.

La contrainte interne produite lors du processus de traitement thermique comprend la contrainte thermique et la contrainte de changement de phase.

1. Le stress thermique
Lorsque la pièce forgée est chauffée et refroidie, cela s'accompagne de phénomènes de dilatation thermique et de contraction à froid. Lorsque la surface et le noyau de la pièce forgée sont chauffés ou refroidis à des vitesses différentes, ce qui entraîne une différence de température, l'expansion ou la contraction du volume est également différente de celle de la surface et du noyau. La contrainte interne provoquée par les différents changements de volume dus à la différence de température est appelée contrainte thermique.
Dans le processus de traitement thermique, la contrainte thermique du forgeage se manifeste principalement comme suit : lorsque le forgeage est chauffé, la température de surface augmente plus rapidement que celle du noyau, la température de surface est élevée et se dilate, la température du noyau est basse et ne se dilate pas. , à ce moment-là, la contrainte de compression superficielle et la contrainte de tension centrale.
Après la diathermie, la température à cœur augmente et le forgeage se dilate. À ce stade, le forgeage montre une expansion de volume.
Refroidissement de la pièce, refroidissement de la surface plus rapide que le noyau, retrait de la surface, température élevée du cœur pour éviter le retrait, contrainte de traction sur la surface, le cœur produit une contrainte de compression, lorsqu'il est refroidi à une certaine température, la surface refroidie ne se contracte plus, et le refroidissement du noyau se produit en raison de la contraction continue, la surface est soumise à une contrainte de compression, tandis que le cœur de la contrainte de traction, la contrainte à la fin du refroidissement existe toujours dans les pièces forgées et est appelée contrainte résiduelle.

2. Stress de changement de phase

Au cours du traitement thermique, la masse et le volume des pièces forgées doivent changer car la masse et le volume des différentes structures sont différents.
En raison de la différence de température entre la surface et le noyau du forgeage, la transformation des tissus entre la surface et le noyau n'est pas opportune, de sorte que la contrainte interne sera générée lorsque le changement de masse et de volume interne et externe est différent.
Ce type de stress interne provoqué par la différence de transformation tissulaire est appelé stress de changement de phase.

Les volumes massiques des structures de base en acier sont augmentés dans l'ordre de l'austénitique, de la perlite, de la sosténitique, de la troostite, de l'hypobainite, de la martensite revenue et de la martensite.
Par exemple, lorsque la pièce forgée est trempée et rapidement refroidie, la couche superficielle passe de l'austénite à la martensite et le volume est dilaté, mais le cœur est toujours à l'état austénitique, empêchant l'expansion de la couche superficielle. De ce fait, le cœur de la pièce forgée est soumis à une contrainte de traction, tandis que la couche superficielle est soumise à une contrainte de compression.
Lorsqu'il continue à refroidir, la température de surface baisse et il ne se dilate plus, mais le volume du cœur continue de gonfler à mesure qu'il se transforme en martensite, donc il est empêché par la surface, donc le cœur est soumis à une contrainte de compression, et le la surface est soumise à des contraintes de traction.
Après refroidissement du nœud, cette contrainte restera à l’intérieur de la pièce forgée et deviendra une contrainte résiduelle.

Par conséquent, pendant le processus de trempe et de refroidissement, la contrainte thermique et la contrainte de changement de phase sont opposées, et les deux contraintes qui restent dans le forgeage sont également opposées.
La contrainte combinée de la contrainte thermique et de la contrainte de changement de phase est appelée contrainte interne de trempe.
Lorsque la contrainte interne résiduelle dans le forgeage dépasse la limite d'élasticité de l'acier, la pièce produira une déformation plastique, entraînant une distorsion du forgeage.

(à partir de : 168 pièces forgées nettes)