À l'aide d'un microscope optique, d'un microscope électronique à balayage et de tests de performance de choc, l'influence du procédé de forgeage sur l'isotropie et la performance au choc de l'acier pour outils à travail à chaud FS450 (4Cr5Mo2V), produit par fusion sous flux avec procédé EAF+LF+VD+ atmosphère protectrice, a été étudiée. Une analyse comparative de la microstructure et des propriétés de l'acier a été réalisée entre deux procédés : l'étirement axial répétitif et le forgeage multidirectionnel. Les deux procédés ont obtenu une microstructure globulaire conforme au niveau AS4 selon NADCA#207, mais le forgeage multidirectionnel a significativement amélioré la réduction des ségrégations en bandes. En termes de performance au choc, les valeurs moyennes d'absorption d'énergie des échantillons forgeés multidirectionnellement étaient respectivement de 25,1 et 26,2 J en directions transversale et longitudinale, avec un ratio transversal/longitudinal de 0,96 ; pour l'étirement axial répétitif, ces valeurs étaient de 20,6 et 24,8 J, avec un ratio de 0,83. Les fractures des échantillons forgés multidirectionnellement présentaient des cavités d'initiation de rupture plus grandes et plus profondes, moins de plans quasi-clivants et davantage de crêtes de déchirure, indiquant une meilleure ténacité. Les structures après trempe et revenu des deux procédés étaient composées de martensite trempée et de carbures dispersés, avec une taille de grain inférieure au niveau 7, mais la taille des grains du forgeage multidirectionnel était plus homogène et fine. En résumé, le forgeage multidirectionnel a amélioré l'homogénéité de la microstructure et réduit la ségrégation en bandes, augmentant significativement la ténacité au choc et l'isotropie de l'acier FS450, surpassant le procédé traditionnel d'étirement axial répétitif.

acier pour outils;forgeage;ténacité au choc;isotropie