Tout sur le fer forgé : propriétés, utilisations et histoire

Les applications du fer forgé sont si courantes en raison des propriétés qu'il possède et des avantages qu'il offre. Le fer forgé est une forme d'acier malléable et tenace, apte au forgeage ou au laminage plutôt qu'au moulage, obtenu par le puddlage du fer de fonte en fusion. Il est presque pur mais contient de la scorie sous forme de filaments. C'est un alliage à très faible teneur en carbone. Le fer forgé était la forme la plus courante de fer malléable avant l'avènement des méthodes efficaces de fabrication de l'acier.

Aujourd'hui, vous allez découvrir la définition, les propriétés, les applications et la production du fer forgé. Vous découvrirez également les avantages et inconvénients de ce matériau.

Propriétés du fer forgé

Le fer forgé est un fer obtenu par la fusion du fer de fonte avec une teneur en carbone très faible, pas moins de 0,08 %. Il est tenace, malléable, ductile, résistant à la corrosion et peut être facilement soudé. Le terme "forgé" signifie la capacité d'être martelé, laminé ou autrement travaillé à chaud pour expulser la scorie en fusion. Il est résistant à la fatigue grâce à sa ténacité et contient moins de carbone que la fonte, ce qui le rend plus tendre et plus ductile.

Le fer forgé est hautement affiné avec une petite quantité de scorie forgée en fibres. Il contient 99 % de fer, ce qui le rend facile à forger, plier et étirer. Voici les propriétés du fer forgé :

• excellente soudabilité
• ductilité
• n'affecte pas le traitement thermique ; ne peut pas être durci par chauffage et trempe
• malléabilité
• haute résistance à la traction
• haute résistance à la compression
• peut être forgé facilement, et enfin,
• ne supporte pas les charges soudaines

Applications du fer forgé

Le fer forgé est très utilisé pour des éléments décoratifs comme les clôtures, portails, garde-corps, balcons, porches, auvents, faîtages, grilles, quincaillerie, clous, crampons en fer, lampes, éléments structurels en traction (poutres I, H et autres), etc.

Le fer forgé a été largement utilisé au 19e siècle dans la construction de bâtiments mais a été remplacé au 20e siècle par l'acier, qui est devenu largement disponible.

Le matériau métallique peut être assemblé par soudage ou rivetage de ses parties. La détérioration se produit progressivement sur une longue période sur le fer forgé, ce qui nécessite un contrôle de maintenance approprié et régulier. La valeur de résistance du fer forgé est de 220 N/mm² tandis que celle de l'acier doux est de 230 N/mm².

En raison de la très faible teneur en carbone et en alliages du fer forgé, qui contient de la scorie laminée. La scorie peut causer des défauts aux joints lors du soudage. Cela peut être évité ou minimisé en utilisant une technique à faible intensité de courant sur le fer forgé. Voici les applications du fer forgé :

• décoration d'objets comme pied de table, tringles à rideaux, porte-bougies, etc.
• fabrication de boulons, écrous, rivets, etc.
• chaînes en fer forgé
• clôtures et portails sont de bonnes applications
• fabrication de tuyaux
• crochets de grue
• garde-corps
• outils de charpentier
• la forge trouve un grand intérêt dans ce métal. Finalement,
• fer forgé utilisé pour les accouplements ferroviaires

Comment le fer forgé est produit

Le fer forgé est produit à partir de la fonte par étapes. Il se compose de fer très pur (0,02 – 0,05 % de carbone) et de scorie siliceuse. L'étape à laquelle le fer forgé est produit à partir de la fonte implique la fusion et le puddlage, pour l'exposer à l'oxygène, ce qui oxyde et élimine les impuretés comme le silicium, le carbone et le manganèse. Il est ensuite refroidi jusqu'à devenir un mélange semi-fondu, pâteux, de fer et de scorie. Le fer forgé est connu pour son aspect fibreux. Il devient plus fort chaque fois qu'il est travaillé et ne se déforme sans se rompre que sous une chaleur intense (ex: feu).

Regardez la vidéo ci-dessous pour apprendre comment le fer forgé est produit :

Avantages et inconvénients du fer forgé

Avantages :

Voici les bénéfices du fer forgé dans ses diverses applications.

• Ténacité
• Excellente soudabilité
• Haute résistance à la traction
• Haute résistance à la compression
• Les objets forgés sont facilement créés.

Inconvénients :

Malgré les bons avantages du fer forgé, certaines limitations persistent. Voici les inconvénients du fer forgé dans ses diverses applications :

• Ne peut pas être durci par chauffage et trempe
• Ne supporte pas les charges soudaines

C'est tout pour cet article, où la définition, les propriétés, les applications, la production du fer forgé sont discutées. Nous avons aussi vu les avantages et inconvénients de ce fer forgé. J'espère que vous avez beaucoup appris, si c'est le cas, partagez avec d'autres étudiants. Merci pour votre lecture, à la prochaine !