Selon les pratiques industrielles du secteur de la machinerie lourde, une pièce forgée libre produite à l'aide de presses hydrauliques d'une capacité de forgeage supérieure à 1 000 tonnes peut être qualifiée de grande pièce forgée. Sur la base de la capacité de forgeage des presses hydrauliques pour le forgeage libre, cela correspond à peu près à des pièces forgées à arbre pesant plus de 5 tonnes et à des pièces forgées à disques pesant plus de 2 tonnes.
Les caractéristiques principales et fondamentales des grandes pièces forgées sont leurs grandes dimensions et leur poids élevé. Par exemple, la taille d'un rotor de générateur de turbine à vapeur de 600 MW forgé est de φ1280 mm × 16310 mm, pesant 111,5 tonnes. La taille d'un rotor de générateur de turbine à vapeur de 2 200 à 2 400 MW forgé est de φ1808 mm × 16880 mm, pesant 247 tonnes.
En raison de leur grande taille et de leur poids, les grandes pièces forgées doivent être directement forgées à partir de gros lingots d'acier. Il est bien connu que les gros lingots d’acier présentent souvent de graves problèmes tels que la ségrégation, la porosité, le retrait, les inclusions non métalliques et divers types de non-uniformité structurelle. Ils ont également tendance à avoir une teneur en gaz plus élevée, et ces défauts sont difficiles à éliminer lors des processus de forgeage ultérieurs. En conséquence, une non-uniformité importante de la composition chimique, divers défauts structurels et des niveaux élevés de teneur en gaz nocifs existent souvent dans les grandes pièces forgées. Cela rend le processus de traitement thermique des grandes pièces forgées complexe, long et coûteux. Il faut donc faire très attention lors du traitement thermique.
De plus, en raison de leur taille et de leur poids importants, les grandes pièces forgées ont une capacité thermique nettement plus élevée, ce qui rend impossible l'obtention de vitesses de chauffage et de refroidissement élevées pendant les étapes de traitement thermique. Par conséquent, pour les pièces forgées de grande taille qui nécessitent des modifications significatives de la structure interne par revenu ou trempe pour répondre aux exigences de haute performance et de qualité, des aciers austénitiques surfondus hautement stables et à haute trempabilité doivent être utilisés. Les exemples incluent les aciers des séries Ni-Cr-Mo, Ni-Mo-V et Ni-Cr-Mo-V. Cependant, les aciers présentant une grande stabilité de l'austénite surfondue sont sujets à un héritage structurel, ce qui entraîne une granulométrie grossière et inégale dans les pièces forgées en acier allié. Pour résoudre ce problème, des processus de traitement thermique spéciaux et complexes sont souvent nécessaires.
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Heure de publication : 23 janvier 2024
