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

La cause profonde de la distorsion est la contrainte interne de la pièce forgée pendant le traitement thermique, c'est-à-dire que la contrainte interne de la pièce forgée après le traitement thermique reste due à la différence de température entre l'intérieur et l'extérieur et à la différence de transformation de la structure.

Lorsque cette contrainte dépasse la limite d'élasticité de l'acier à un certain moment pendant le traitement thermique, elle provoquera une déformation de la pièce forgée.

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

1. La contrainte thermique
Le chauffage et le refroidissement de la pièce forgée s'accompagnent de phénomènes de dilatation thermique et de contraction à froid. Lorsque la surface et le cœur de la pièce forgée sont chauffés ou refroidis à des vitesses différentes, entraînant une différence de température, la dilatation ou la contraction volumique diffère également de celle de la surface et du cœur. La contrainte interne causée par les variations de volume dues 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 le 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 de surface et la contrainte de tension du noyau.
Après la diathermie, la température à cœur augmente et la pièce forgée se dilate. À ce stade, la pièce forgée présente une expansion volumique.
Refroidissement de la pièce, refroidissement de la surface plus rapide que le noyau, rétrécissement de la surface, température élevée du cœur pour éviter le rétrécissement, 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 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. Contrainte de changement de phase

Au cours du processus de 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 de la pièce forgée, la transformation du tissu 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 causé par la différence de transformation des tissus est appelé stress de changement de phase.

Les volumes massiques des structures de base de l'acier sont augmentés dans l'ordre austénitique, perlitique, sosténitique, troostite, hypobainite, martensite revenue et martensite.
Par exemple, lors de la trempe et du refroidissement rapide de la pièce forgée, la couche superficielle se transforme d'austénite en martensite et le volume se dilate, mais le cœur reste à l'état austénite, ce qui empêche la dilatation de la couche superficielle. Par conséquent, 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 en se transformant en martensite, il est donc empêché par la surface, donc le cœur est soumis à une contrainte de compression, et la surface est soumise à une contrainte 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 contrainte thermique et de 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 produit une déformation plastique, entraînant une distorsion du forgeage.

(à partir de : 168 pièces forgées nettes)