Le traitement thermo mécanique par matriçage facteur d’augmentation des performances des matériaux aéronautiques

The thermo-mechanical processing during closed die forging a method of improving aeronautical materials

Compagnie Française de Forges et Fonderies (C 3 F)

Résumé

Le traitement thermo-mécanique d’un matériau consiste à lui conférer des propriétés optimisées par un contrôle de la structure lors de la déformation à chaud.

Pour le matriceur, ceci impose : de compléter les connaissances métallurgiques habituelles par la réponse du matériau à la déformation à chaud et de contrôler les déformations réalisées.

Le deuxième impératif est particulièrement délicat dans le cas du matriçage puisque ce mode de transformation ne conduit pas à des déformations homogènes dans tout le volume du métal. Ceci nous a amenés à mettre en place des moyens de simulation permettant de déterminer les taux de déformation en chaque point (technique de visio-plasticité).

L’acquisition de ces connaissances permet de réaliser des pièces aéronautiques avec des impositions particulièrement sévères, notamment des pièces moteur en super-alliage. Cela ouvre également des perspectives d’optimisation du matriçage à d’autres alliages tels que titane, acier, etc...

Abstract

The aim of thermo-mechanical processing is to improve properties through control of structure by hot working.

In closed die forging this means: improving our metallurgical knowledge of the response of materials to hot working and control of local strains.

This second point is particulary difficult in closed die forging since this method of hot forming does not give homogeneous strain throughout the total volume of the metal. This lead to our performing simulation techniques in order to determine the local strain at each point (visio-plasticity).

This knowledge allows us to forge aeronautical parts to very severe specifications requiring close control of structure, particularly for super-alloy gas turbine disc.

The technique is equaly applicable to other alloys such as titanium, steel, etc.