Contrainte dans les pièces forgées en aluminium

Les pièces forgées en aluminium génèrent diverses contraintes au cours du processus de forgeage, notamment des contraintes thermiques, des contraintes de changement de phase et des contraintes de retrait. Ces contraintes auront un effet néfaste sur les propriétés mécaniques et la précision du traitement des pièces forgées en aluminium.

‌ Contrainte thermique ‌ : La contrainte thermique est causée par les différentes vitesses de refroidissement des différentes parties de la pièce moulée. Au cours du processus de forgeage des alliages d'aluminium, différentes parties de la pièce moulée refroidissent à des vitesses différentes, ce qui entraîne des contraintes de compression dans les parois minces et des contraintes de traction dans les parois épaisses, entraînant des contraintes résiduelles dans la pièce moulée.

‌ Contrainte de changement de phase ‌ : La contrainte de changement de phase est le changement de volume provoqué par le changement de phase de l'alliage d'aluminium pendant le processus de refroidissement. En raison de l'épaisseur inégale des parois des pièces moulées en aluminium, différentes pièces subissent un changement de phase à des moments différents, ce qui entraîne des changements dans la taille du volume, générant ainsi une contrainte de changement de phase.

‌ Contrainte de retrait ‌ : La contrainte de retrait est la contrainte de traction provoquée par l'obstruction du moule et du noyau lorsque la pièce moulée en aluminium est rétrécie. Cette contrainte est temporaire et se dissipera d'elle-même lorsque la pièce moulée en aluminium sera déballée, mais si le temps de déballage est inapproprié, elle peut provoquer des fissures thermiques.

Méthodes pour éliminer le stress
Afin d’éliminer ces contraintes, les méthodes suivantes peuvent être adoptées :

‌Méthode d'élimination du vieillissement‌ : en effectuant un traitement de vieillissement à une température plus basse, la contrainte résiduelle dans la tôle en alliage d'aluminium après trempe peut être relâchée et libérée‌.
‌Méthode d'étirement mécanique‌ : en appliquant une déformation plastique de traction permanente, la contrainte de traction et la contrainte résiduelle de trempe d'origine se superposent et une déformation plastique se produit, éliminant ainsi la contrainte résiduelle‌.
‌Méthode de pressage à froid dans le moule‌ : en effectuant un façonnage à froid limité dans un moule de finition spécial, la contrainte résiduelle dans les pièces forgées en alliage d'aluminium de forme complexe‌.
‌Traitement thermique‌ : en modifiant la structure cristalline de la pièce en aluminium par chauffage et refroidissement, modifiant ainsi ses propriétés physiques et éliminant les contraintes internes‌.
‌Travail à froid‌ : modification de la forme et de la structure de la pièce en aluminium par force mécanique, éliminant ainsi les contraintes internes‌.