Effet bénéfique de l'extrusion à froid sur la tenue en fatigue de pièces automobiles

Abstract

La déformation introduite dans le matériau par les procédés de forgeage à froid peut être considérée comme un type de pré-déformation, appliquée avant l’utilisation en fonctionnement du composant. Cette déformation modifie le matériau, en introduisant écrouissage et contraintes résiduelles. Les caractéristiques mécaniques du matériau en sont donc modifiées, ainsi que la dureté et la microstructure. De plus, la surface du matériau est affectée, l’extrusion permet d’obtenir par exemple un très bon état de surface (Ra = 0,1 à 0,5μm) [Caminaga et al., 2007]. Les modifications que subit le matériau dépendent des conditions de forgeage : taux de corroyage, forme de la matrice, type de lubrification… Le pivot de direction présenté en figure 1 est un exemple de pièce extrudée à froid. Seules les zones fonctionnelles du composant ont été usinées (gorges, rotule...), le reste de sa surface a été laissée brut de forge. Le composant présente plusieurs réductions de sections consécutives. Ces réductions de section témoignent des différents niveaux de prédéformation introduits lors de la mise en forme. Les caractéristiques mécaniques et la tenue en fatigue dépendent de l’intensité de cette prédéformation, et donc de la réduction de section (aussi appelé taux de corroyage).