فورج یکی از فرآیندهای شکل دهی فلزات است که به کمک ابزار یا قالب انجام می‌شود و مکانیزم آن براساس تغییرشکل پلاستیک و سیال فلز است. فورج یکی از قدیمی ترین روش های شکل دهی فلزات است که در گذشته اغلب این روش را که به آهنگری نیز شناخته شده است، جزء کسب و کارهای بازار در مقیاس های کوچک نیز بوده است. اولین سوابق آهنگری، چکش کاری ساده طلا و مس بود که در مناطق مختلف خاورمیانه در حدود 8000 سال قبل از میلاد انجام می‌شد که با ضربات چکش برروی قطعه صورت می‌گرفت.

با استفاده از این روش می توان قطعات با اشکال و جنس های مختلف را نیز تولید نمود. در حقیقت با استفاده از این روش می‌توان جریان و دانه بندی فلز را کنترل کرد. نتیجه انجام چنین روش شکل دهی، افزایش استحکام خواهد بود. عملیات فورج را می‌توان به دو صورت فورج گرم و سرد انجام داد.  در فورج سرد به میزان نیروهای بالاتری جهت شکل دهی نیاز است. عملیات فورج معمولا با استفاده از دو نوع قالب باز و بسته انجام می‌گردد.

انواع روش های فورج

عملیات فورج معمولا در دمای مختلف به دو صورت سرد و گرم انجام می‌شود. که به اصطلاح به آن ها فورج گرم و سرد می‌گویند. در ادامه به بررسی این دو روش پرداخته شده است.

فورج سرد

در این فرآیند عملیات شکل دهی برروی متریال خام در دمای محیط صورت می‌پذیرد. فورج سرد نیاز به نیروی بالا، قابلیت چکش خواری فلزات و صافی سطح مناسب دارد. اکستروژن سرد نوع خاصی از فرآیند آهنگری است که در آن فلز سرد تحت نیروهای فشاری به شکل های مختلف به صورت تغییر شکل پلاستیک جریان می یابد.

فلزات قابل شکل دهی به روش فورج سرد

تمام فلزاتی که در دمای اتاق خاصیت شکل پذیری دارند می توانند به صورت سرد آهنگری شوند. این گروه عمدتاً از فولادها و آلیاژهای آلومینیوم تشکیل شده است. اما با این حال، آلیاژهای مس، روی، قلع، تیتانیوم، بریلیم و نیکل نیز برای کاربردهای خاص به صورت سرد آهنگری می‌شوند.

موارد فولادهایی که قابلیت فورج سرد را دارند در ذیل اشاره شده است:

  • فولادهای سخت شونده: مانند فولادهای 1010، 1015، 5115، 3115
  • فولادهای عملیات حرارتی پذیر:مانند فولادهای 1020، 1035، 1045، 5140، 4130، 4140
  • فولادهای زنگ نزن: مانند 410، 430، 302، 304، 306 و 321

عملیات فورج سرد برای فولادهای زنگ نزن خصوصا آستنیتی دشوار می باشد و نیاز به نیروهای بالاتر دارد.

مزایای فورج سرد

  • دقت ابعادی و سرعت بالا
  • عدم اکسیداسیون سطحی
  • صرفه اقتصادی در تولیدات بالا
  • تولید قطعات کوچک مانند پیچ و مهره

معایب فورج سرد

  • عدم کاربرد برای قطعات با سایز بالا
  • عدم استفاده برای قطعات نازک و طویل
  • هزینه بالا نصب و نگهداری