Brevet FR2756759A1 — publié le 19980612

PROCEDE DE FORGEAGE A MOULE FERME ET PRESSE DE FORGEAGE A ROTATION PAR INCREMENT ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L'INVENTION La présente invention concerne un procédé de forgeage pour des articles de forme générale axisymétrique, et est relatif également à une presse de forgeage, destinés à forger des articles de forme générale axisymétrique. Lors du forgeage, une pièce de travail est soumise à compression entre deux ou plusieurs matrices de forgeage par une machine appelée presse de forgeage. La pièce de travail se déforme plastiquement en une forme nouvelle, déterminée par les formes des matrices de forgeage et le niveau de compression. Le forgeage peut être accompli en une seule poussée de presse, ou il peut être nécessaire de réaliser plusieurs poussées de presse pour graduellement déformer la pièce jusqu'à obtenir la forme finale requise de l'article. L'opération de forgeage amincit la pièce en direction de l'application de la force et provoque l'élargissement de celle-ci dans un plan perpendiculaire. La pièce est ainsi déformée jusqu'à la forme forgée finale. La forme forgée finale peut être distinguée de la forme finale de l'article, du fait qu'en général il n'est pas possible ou souhaitable de forger la pièce jusqu'à obtenir la forme de l'article fini souhaitée de manière précise. Le degré jusqu'auquel la forme forgée finale constitue une approximation de celle de l'article fini voulu, détermine la difficulté de l'opération de forgeage. II est relativement facile de forger de manière uniforme la pièce sur sa surface entière en plan, dénommée forgeage en galette . Cependant, dans une situation typique impliquant un article de forme désirée finale complexe, le forgeage en galette laisse de grande quantité de matériau qui doit être enlevé par usinage pour atteindre les détails de la forme de l'article voulu final. Dans une approche perfectionnée du forgeage, la pièce est forgée jusqu'à une configuration d'une forme quasi finie (near-net-shape NNS), constituant une approximation proche de la forme de l'article final, mais qui est volontairement légèrement surdimensionnée pour permettre l'inspection ultrasonique, I'enlèvement de quantité de matière suffisante pour tenir compte de la distorsion rencontrée pendant le traitement à la chaleur, et l'usinage final des détails. Dans cette approche de forgeage NNS, la quantité de métal enlevée par usinage est relativement petite. Le forgeage NNS requiert considérablement plus de dextérité dans la conception du procédé de forgeage que le forgeage dit par galette. Le forgeage est utilisé dans une grande variété d'opérations pour produire des articles à la fois petits et grands. Pour déformer la pièce de travail, une pièce de forgeage doit appliquer une force requise. La production d'articles de grande taille est particulièrement difficile du fait que plus l'article est grand, plus la force de forgeage requise est grande. En conséquence, une presse de forgeage plus grande et plus onéreuse est nécessaire pour accomplir le forgeage. Comme noté, le forgeage NNS usuellement requiert de plus grande force de forgeage, et en conséquence une presse de forgeage plus grande, par rapport au forgeage en galette. Dans quelques cas, il est souhaitable de produire un article dont la taille et le matériau constitutif sont tels que la capacité de force de la presse de forgeage disponible est dépassée. Pour forger de tels articles, il est connu de forger par incrément la pièce de travail en utilisant une opération de forgeage à matrice ouverte. Dans le forgeage par incrément avec une matrice ouverte, la conception des matrices de forgeage et le fonctionnement de la presse de forgeage sont tels que seule une partie de la pièce de travail est forgée à la fois. La pièce de travail est déplacée par incrément par rapport aux matrices de forgeage après que chaque région soit forgée, pour arriver enfin au forgeage complet de la pièce de travail entière. Malheureusement, le forgeage à matrice ouverte et le forgeage à matrice ouverte par incrément ne peuvent réaliser des configurations de forme quasi finie pour la plupart des articles, du fait que la partie de la pièce qui n'est pas soumise à des contraintes est apte à prendre des configuration et taille expansées quelconques, plutôt qu'une forme quasi finie. Dans une application, une pièce de travail est forgée en un disque de turbine axisymétrique pour être utilisé dans une grande turbine à gaz à poste fixe. De tels disques de turbine ont un diamètre jusqu'à 70-96 inches (178-244 cm) ou plus grand. Ils sont réalisés en super alliage à base de nickel ou fer et peuvent être forgés jusqu'à une géométrie de forme quasi finie voulue, même sur une presse ayant une capacité de 50000 tonnes. Les conditions requises pour la forme quasi finie axisymétrique, en termes de dimensions et de propriétés mécaniques, des disques de turbine finale, sont très contraignantes. Les techniques de forgeage existantes par incrément pour de tels disques ne permettent pas de répondre à ces conditions. En conséquence, il existe un besoin pour une approche améliorée du forgeage d'articles axisymétriques de grande taille. La présente invention répond à ce besoin et de plus procure les avantages correspondants. RESUME DE L'INVENTION La présente invention propose une presse de forgeage par incrément et une technique pour réaliser des forgeages de grande taille, axisymétriques, et de forme quasi finie (NNS). Les formes, dimensions et propriétés mécaniques des forgeages sont acceptables pour des applications de précision telles que l'usinage final en vue de réaliser des grands disques de turbines à poste fixe. Dans l'opération de forgeage finale, seule une partie de la pièce de travail est en contact avec les matrices de forgeage dans chaque poussée de forgeage, de façon que la taille de la pièce peut être plus grande qu'il ne serait possible pour une capacité de presse de forgeage disponible. La quantité requise d'usinage final de l'article est réduite de manière significative comparée aux approches antérieures, et il en résulte une réduction de perte de matériaux importante. Ceci est important du fait qu'une part significative du coût de forgeage est le coût de matériau de la pièce de travail, qui est constituée d'un super alliage à base de nickel. En réduisant la quantité de matériau qui doit être enlevée par usinage, on réduit le coût de fabrication de l'article. Selon l'invention, un procédé de forgeage d'une pièce de travail est susceptible de fonctionner avec une pièce de travail de départ en forme de disque axisymétrique, ayant une surface en plan. Le procédé inclut un premier forgeage de la pièce de départ sur sensiblement son entière surface en plan, et ensuite le forgeage par incrément de la pièce de travail forgée au préalable, jusqu'à une configuration forgée finale. Dans l'étape de premier forgeage, la pièce de travail de départ est forgée avec une matrice de forgeage (non incrémentale) qui s'étend sur sensiblement la surface entière en plan. De préférence, une partie intérieure radiale de la pièce de travail est forgée jusqu'à sa configuration finale forgée, mais une partie extérieure radiale de la pièce de travail n'est pas forgée jusqu'à la configuration forgée finale. Dans l'étape suivante du forgeage par incrément, la partie extérieure radiale de la pièce de travail est de préférence forgée par incrément jusqu'à sa configuration forgée finale sans altérer de manière substantielle la partie intérieure radiale de la pièce de travail, bien qu'il puisse y avoir une déformation relativement mineure de la partie intérieure radiale de la pièce de travail, lors de l'étape de forgeage par incrément. L'approche de l'invention permet le forgeage à matrice fermée d'articles sensiblement axisymétriques, plus large radialement, que ceux réalisés par des techniques de forgeage conventionnelles par matrice fermée et non incrémentales. Une capacité de forgeage maximale d'une presse de forgeage est définie par l'article de taille maximale qui peut être forgé par la presse de forgeage en utilisant un forgeage non incrémental et à l'aide d'une matrice fermée. L'utilisation de forgeage par incrément et matrice fermée, permet le forgeage d'un article de plus grande taille (mais autrement identique) en utilisant la même presse et les mêmes conditions de forgeage. Selon cet aspect de l'invention, un procédé de forgeage d'une pièce de travail de grande taille comporte l'étape de fournir une presse de forgeage ayant une force maximale de presse de capacité suffisante pour forger un article axisymétrique d'une taille finale maximale, à l'aide d'une matrice fermée, par forgeage non incrémental, sous des conditions données de forgeage. Le procédé inclut en outre de fournir une pièce de travail axisymétrique, et forger par incrément la pièce de travail par forgeage à matrice fermée dans la presse de forgeage sous les conditions de forgeage données, pour former un article forgé par incrément ayant une taille finale forgée par incrément plus grande que la taille finale maximale forgée de manière non incrémentale. Afin de réaliser une comparaison raisonnable, toutes les autres conditions de forgeage telles que le matériau, la température, le taux de forgeage et les similarités géométriques sont les mêmes et seules les dimensions de la pièce de travail et les matrices sont dimensionnées. La taille se réfère à la dimension radiale mesurée vers l'extérieur à partir de l'axe de symétrie. Le forgeage par incrément est de préférence le forgeage par incrément à matrice fermée, qui conduit à une forme forgée finale de dimension quasi finie constituant une approximation proche de l'article final voulu, mais en étant légèrement surdimensionné pour permettre l'inspection par ultrasons, l'enlèvement de matériau pour tenir compte de la distorsion lors du traitement à la chaleur, et l'usinage final. Les presses de forgeage à matrice ouverte par incrément disponibles et les techniques correspondantes ne sont pas susceptibles de fonctionner dans cette application pour produire une forme quasi finie, et il était en conséquence nécessaire de développer une presse de forgeage à matrice fermée d'une technique correspondante pour forger une pièce de travail en forme générale de disque, axisymétrique et résultant de la première étape de forgeage. Selon cet aspect de l'invention, une presse de forgeage comporte une matrice fixe ayant une face de matrice fixe et une matrice déplaçable ayant une face de matrice déplaçable dans une relation face à face mais espacée, par rapport à la surface de matrice fixe, selon un axe de la presse. La face de matrice fixe peut être plate ou peut être configurée avec un motif qui doit être imposé dans la face en regard de la pièce de travail. La surface de matrice déplaçable comporte une région de niveau de base disposée généralement dans un plan de la pièce de travail perpendiculaire à l'axe de la presse, et au moins un segment, et de préférence exactement trois segments symétriques en rotation, élevés au dessus de la région de niveau de base. Chacun des segments comporte un segment annulaire d'un disque présentant un axe de disque parallèle à l'axe de la presse et ayant un angle de segment inclus par rapport à l'axe de la presse. Lorsqu'il y a plus d'un segment, chacun des segments est séparé de manière angulaire des autres segments. Il est également prévu une contrainte (serre-flan) s'étendant de manière circonférentielle et extérieure, pour empêcher l'expansion radiale de la pièce de travail lorsque celle-ci est pressée entre la matrice fixe et la matrice déplaçable. C'est-à-dire, le forgeage est un forgeage par matrice fermée, plutôt qu'une forgeage par matrice ouverte. La contrainte extérieure est de préférence une paroi s'étendant de manière circonférentielle, qui peut être séparée de, ou partie intégrante de, la matrice fixe. L'espace délimité par la matrice fixe, la matrice déplaçable et la contrainte extérieure définissent un volume de pièce de travail apte à recevoir la pièce de travail. Un mécanisme de presse comporte un entraînement axial susceptible de fonctionner pour déplacer la matrice déplaçable dans une direction parallèle à l'axe de la presse, et un entraînement à indexation susceptible de fonctionner pour entraîner en rotation la matrice déplaçable autour de l'axe de presse selon un angle de rotation d'indexation. Le mouvement axial de la matrice déplaçable et le mouvement en rotation de l'entraînement d'indexation sont susceptibles de fonctionner seulement de manière alternée lorsque la matrice déplaçable est en contact avec la pièce de travail, bien que les mouvements en rotation et axiaux peuvent être concomitants lorsque la matrice déplaçable est rétractée et n'est plus en contact avec la pièce de travail. De manière plus générale, une presse de forgeage comporte un jeu de matrices comprenant une matrice fixe et une matrice déplaçable dans une relation face à face mais espacée, par rapport à la matrice fixe le long de l'axe de presse. II est prévu une contrainte extérieure s'étendant de manière circonférentielle autour du volume de la pièce de travail. L'espace entouré par la matrice fixe, la matrice déplaçable et la contrainte extérieure définit un volume de pièce de travail apte à recevoir la pièce de travail. Au moins une des matrices fixe et déplaçable présente une caractéristique en relief. Le même mécanisme de presse que celui décrit ci-dessus est utilisé. Dans une forme de réalisation préférée, on prévoit trois ou plus segments symétriques disposés au-dessus de la région de niveau de base de la matrice déplaçable. En coopération avec la contrainte extérieure qui produit le forgeage à matrice fermée, ces segments déforment la partie de la pièce située immédiatement sous chaque segment de façon qu'elle s'écoule généralement dans une direction extérieure radiale, bien qu'il y ait typiquement quelques écoulements locaux, latéraux et/ou vers l'intérieur, pour remplir les formes définies par les segments. Ils produits également un état de déformation dans les parties de la pièce qui ne sont pas situées sous les segments, provoquant l'écoulement du métal. Les côtés des segments qui font la transition vers les régions de niveau de base sur chaque côté de chaque segment sont de préférence inclinés selon un angle depuis environ 45 à environ 600. En l'absence de cet angle de dégagement, il peut se présenter des fissures ou pliures introduites dans la face en regard de la pièce de travail qui ne peuvent être enlevées par des poussées de forgeage subséquentes. Lors du fonctionnement de la presse de forgeage par incrément, une pièce de travail est disposée dans le volume de pièce de travail. Une première poussée de forgeage de la presse de forgeage dans la direction axiale, forge une partie de la pièce de travail. La force sur la matrice de forgeage est relâchée, et la matrice est retirée. L'entraînement d'indexation est activé pour entraîner en rotation la matrice déplaçable autour de l'axe de la presse, selon un angle de rotation d'indexation, et l'entraînement axial réalise une autre poussée de forgeage. Le procédé est répété autant de fois que nécessaire pour forger l'entière pièce de travail. La présente presse de forgeage et la présente méthode procurent une avance importante dans la technologie de forgeage d'articles axisymétriques de grande taille. L'article forgé présente une meilleure définition de forme quasi finie, et est plus grand qu'il ne pourrait l'être autrement s'il était produit une presse disponible de forgeage à matrice fermée. L'article forgé est forgé jusqu'à une configuration quasi finie, qui réduit la quantité de matériau totale et l'usinage nécessaire, et ainsi le coût de l'article. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront apparents de la description ci-après plus détaillée d'une forme de réalisation préférée, prise en référence avec les dessins joints, qui montrent, à titre d'exemple, les principes de l'invention. La portée de l'invention n'est pas cependant limitée à cette forme préférée de mise en oeuvre. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS La figure 1 est un bloc diagramme d'un procédé de forgeage préféré; La figure 2 est une vue schématique de dessus d'une pièce de travail de départ; La figure 3 est une vue schématique de dessus de la pièce de travail après le premier forgeage non incrémental; La figure 4 est une vue schématique de dessus de la pièce de travail après achèvement du forgeage par incrément; La figure 5 est une vue en coupe schématique d'un appareil de forgeage selon la présente invention; La figure 6 est une vue en perspective éclatée de l'appareil de forgeage de la figure 5; La figure 7 est une vue en plan de la matrice déplaçable, prise selon la ligne 7-7 de la figure 5; La figure 8 est une vue en coupe de la matrice déplaçable, prise le long de la ligne 8-8 de la figure 7; La figure 9 est une vue de dessus d'une presse de forgeage de grande capacité, avec la matrice déplaçable rétractée; La figure 10 est une vue en plan comme celle de la figure 9, avec la matrice déplaçable en contact avec la pièce de travail; et La figure 11 est une vue en coupe d'un disque de turbine forgé en une forme quasi finie. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION La figure 1 montre une approche préférée pour mettre en oeuvre le procédé de la présente invention. Une pièce de travail de départ est alimentée, référence 80. La pièce de départ peut être réalisée en tout matériau susceptible d'être forgé, tel que par exemple acier, alliage aluminium, super alliage à base de fer, super alliage à base de nickel, ou alliage de titane. La taille de la pièce de départ est telle qu'elle contient un volume suffisant de métal pour constituer la forme forgée finale, dans des zones telles que le métal s'écoule vers la forme forgée finale. La réalisation de la pièce de départ est faite à l'aide de toute technique disponible de conception de forgeage par écoulement de métal. Pour un rotor de turbine axisymétrique à poste fixe présentant un intérêt particulier pour les inventeurs, ayant un diamètre final d'environ 70-96 inches (178244 cm) et une épaisseur d'environ 20 inches (51 cm), une pièce de départ 90 axisymétrique est constituée d'un cylindre d'environ 31 inches (79 cm) de diamètre et environ 65-75 inches (165-190 cm) de longueur, illustré à la figure 2. La pièce de départ présente une surface 92 en plan de départ qui constitue la surface de l'extrémité de la pièce en contact avec la matrice de forgeage dans la première étape de forgeage. La pièce de départ est d'abord forgée, référence 82, à l'aide de procédés de forgeage conventionnels, non incrémental. Dans la première étape de forgeage, la matrice de forgeage s'étend sur sensiblement l'entière surface 92 en plan au fur et à mesure que la déformation est réalisée. La matrice de forgeage peut être soit une matrice fermée ou une matrice ouverte, mais il est préférable d'utiliser une matrice fermée. La forme de la matrice de forgeage dans cette première étape de forgeage est au départ plate, bien que la matrice puisse présenter une définition de forme proche de sa zone centrale. La pièce de travail est déformée vers la forme finale désirée avec la direction primaire d'écoulement de métal dirigée vers l'extérieur radialement. II peut être prévu des multiples sousétapes de forgeage et de réchauffage de la pièce dans l'ensemble de la première opération 82 de forgeage, afin de réaliser la forme de la pièce de travail résultante. La matrice de préférence forme la pièce jusqu'à approximativement sa forme finale dans une partie 94 intérieure radiale de la pièce 90, comme montré dans une zone de moyeux définie sur la figure 3. Cependant, on ne cherche pas à forger une zone 96 extérieure radiale de la pièce 90, vers sa configuration forgée finale. La zone 96 extérieure radiale typiquement se déforme en une forme générale de bulbe, telle qu'illustrée sur la figure 3, si le premier forgeage est réalisé par matrice ouverte, ou vers une forme plus contrainte, si la première étape de forgeage est réalisée avec une matrice fermée. Il n'est pas souvent possible de forger la zone 96 extérieure radiale de la pièce 90 vers sa forme finale forgée, du fait que la presse de forgeage ne présente pas une force suffisante pour permettre au métal de s'écouler vers la configuration requise de forme quasi finie. Après que la première étape de forgeage 82 soit réalisée, la pièce est forgée par incrément, par un forgeage à matrice fermée, référence 84. La technique et l'appareil de forgeage nécessaires par incrément n'étaient pas jusqu'ici disponibles et un appareil et une technique de forgeage par incrément développés par les inventeurs sont discutés ci-après. Dans le forgeage par incrément, la matrice de forgeage entre en contact seulement avec une partie de la surface en plan de la pièce 90. De préférence, la majeure partie de la force de forgeage est concentrée sur des segments circonférentiels de la zone 96 extérieure radiale de la pièce 90. De relatives faibles forces et déformations de forgeage sont appliquées sur la zone 94 intérieure radiale, bien qu'il soit possible de réaliser quelques forgeages de la zone 94 intérieure radiale. A la fin de l'étape 84 de forgeage par incrément, la pièce 90 a été formée en un article de forme quasi finie, comme montré sur la figure 4, ayant une zone 94 intérieure radiale définie premièrement à l'étape 82, et la zone 96 extérieure radiale définie premièrement en l'étape 84. On préfère cette approche mais le présent procédé est susceptible de fonctionner dans d'autres situations telles que l'étape 82 contribue à définir la forme finale de la zone 96 extérieure radiale, ou que l'étape 84 contribue à définir la forme finale de la zone 94 intérieure radiale. L'article dans sa forme finale peut ensuite, de manière optionnelle et préférée, être traité à la chaleur, référence 86. La présente combinaison de premier forgeage non incrémental, et de forgeage final par incrément, à matrice fermée, a été mise en oeuvre pour forger des pièces de travail complexes et de grande taille, en une forme quasi finie. Ceci ne vise pas à remplacer toute la technologie de forgeage conventionnelle, du fait qu'elle est plus onéreuse que la mise en oeuvre de forgeage conventionnel non incrémental. Cependant, lorsque la forme du disque forgé final ne peut être obtenue par le forgeage conventionnel, du fait de la limitation de la force disponible de la presse de forgeage ou autre raison, la présente approche est utile et peut permettre la fabrication à la forme quasi finie de grand forgeage et la réalisation d'économie en coût conséquente, en termes de matériaux usinage et autres coûts. Comme indiqué, un appareil de forgeage par incrément est développé pour être utilisé dans le procédé ci-dessus décrit et autres applications. La figure 5 montre une presse de forgeage 20 ayant une matrice fixe et une matrice déplaçable 24. La matrice fixe 22 est illustrée en tant que matrice de fond, et la matrice 24 déplaçable est illustrée en tant que matrice de couverture, bien que la disposition inverse puisse être mise en oeuvre également. On préfère que la matrice fixe 22 soit au fond, du fait que la pièce de travail repose sur la matrice de fond . La matrice fixe 22 présente une surface 26 de matrice fixe et la matrice déplaçable 24 présente une surface 28 de matrice déplaçable. La surface 26 de matrice fixe et la surface 28 de la matrice déplaçable sont disposées en regard l'une de l'autre mais espacées, le long d'un axe de presse 30. Les matrices 22 et 24 sont de préférence de forme générale axisymétrique, bien que leurs faces puissent ne pas être axisymétriques et puissent au contraire présenter des formes non symétriques. Une pièce 32 est positionnée entre les matrices 22 et 24. Une contrainte extérieure radiale sous la forme d'une paroi 34 s'étendant circonférentiellement, s'étend autour de la périphérie de la pièce 32. Les matrices 22 et 24, et également la paroi 34 s'étendant de manière circonférentielle, définissent un volume 36 à matrice fermée et contenant entièrement la pièce de travail dans laquelle cette dernière est disposée. La paroi 34 s'étendant circonférentiellement peut être sous la forme d'un anneau séparé ou peut être partie intégrante de la matrice fixe 22. Sur la vue de la figure 5, avant le démarrage de l'opération de forgeage, la pièce 32 peut être ou ne pas être en contact avec la surface 38 tournée vers l'intérieur de la paroi 34 s'étendant de manière circonférentielle. Lors du forgeage, la pièce 32 est compressée axialement parallèlement à l'axe de presse 30 et s'étend radialement par écoulement de métal vers l'extérieur radialement, pour venir en contact avec la face 38 en regard vers l'intérieur de la paroi 34 s'étendant de manière circonférentielle, qui empêche toute expansion radiale de la pièce 32. Ce forgeage à l'intérieur d'un volume contraint est l'essence du forgeage à matrice fermée et procure des avantages importants par rapport au forgeage à matrice ouvert. Le fait de contraindre l'écoulement plastique du métal radialement vers l'extérieur dans le forgeage à matrice fermée, force le métal à s'écouler selon des formes définies par les matrices et/ou la paroi. Dans le forgeage à matrice ouverte, par ailleurs, l'écoulement plastique radial vers l'extérieur du métal n'est pas soumis à une contrainte de façon que le métal en cours de forgeage, suivant le chemin de moindre résistance, s'écoule extérieurement radialement et ne s'écoule pas selon les caractéristiques définies par les matrices, qui sont nécessaires pour produire des articles de forme quasi finie. Ainsi, le forgeage à matrice fermée permet des résultats qui ne sont pas possibles avec le forgeage à matrice ouverte, incluant la fabrication d'articles de forme quasi finie, ayant des caractéristiques de surface définies par les matrices de forgeage. La figure 6 montre les matrices 22 et 24, la paroi 34 s'étendant de manière circonférentielle, et la pièce 32, dans une vue en perspective éclatée. La matrice 24 déplaçable est mobile parallèlement à l'axe de presse 30 en direction de la matrice fixe 22 selon une poussée de forgeage, comme indiqué par une flèche axiale 40 de la figure 5, et est également susceptible d'être entraînée en rotation de façon indexée autour de l'axe de presse 30, comme indiqué par une flèche de rotation 42. (La matrice déplaçable est également déplaçable dans des directions opposées également). Un seul des mouvements de la direction 40 de poussée de forgeage et la direction 42 de rotation peut être réalisé à la fois lorsque la matrice déplaçable 24 entre en contact avec la pièce 32, de façon que les mouvements sont alternés de la manière décrite ci-après. Lorsque la matrice déplaçable 24 est rétractée et n'est pas en contact avec la pièce 32, à la fois les mouvements axiaux et en rotation peuvent être accomplis simultanément. La matrice déplaçable 24 est déplacée par un mécanisme de presse 44 qui fournit ces deux degrés de mouvement 40 et 42 dont une forme préférée est discutée ci-après. La surface 26 de la matrice fixe peut être sensiblement plane. Elle peut en revanche présenter un motif ou des caractéristiques. Le caractère plat ou à motif de la surface 26 de la matrice fixe est imprimé sur la face en regard de la pièce 32 (le côté vers le bas de la pièce sur les dessins), lors de l'opération de forgeage. La surface 28 de la matrice déplaçable présente deux types de caractéristiques, disposés de manière circonférentielle. Ces caractéristiques peuvent être vues sur les figures 5-8. Une de ces caractéristiques est constituée d'au moins une, de préférence au moins trois, et encore plus préférée exactement trois, zones 46 de niveau de base en forme d'hélice à plusieurs pales, qui sont sensiblement planes et s'étendent sensiblement parallèles à un plan 48 de la pièce, perpendiculaire à l'axe de presse 30. L'autre des caractéristiques est un nombre égal de segments 50 d'hélice à plusieurs pales, plates ou présentant des motifs sur leur surface 52 supérieure et qui également s'étendent parallèles au plan 48 de la pièce. Comme montré sur la figure 8, un plan 54 des surfaces 52 supérieures du segment est déplacé longitudinalement le long de l'axe de presse 30, en direction de la surface 26 de la matrice stationnaire, à partir d'un plan 56 des régions 46 de niveau de base. Exprimé autrement, les segments 50 sont élevés au dessus des régions 46 de niveau de base. Le nombre de régions de niveau de base 46 est exactement le même que le nombre de segments 50. On doit prévoir au moins l'un des segments 50. S'il y a plus d'un segment 50, les segments sont de préférence disposés symétriquement par rapport au nombre égal de régions 46 de niveau de base sur la surface de la matrice déplaçable. C'est-à-dire, s'il y a deux, trois, quatre ou plus segments 50, ils doivent être disposés de manière axisymétrique, en vue en plan, afin de minimiser la charge asymétrique de la presse de forgeage. S'il y a moins de trois segments, on peut craindre que les charges sur les segments soient trop élevées et que la presse devienne chargée de manière asymétrique. Pour des presses de grandes capacités, tell zone de niveau de base. Le total des multiples angles au centre A, additionnés pour les segments 50, plus le total des multiples angles C des régions de bas niveau, additionnés pour les régions 46 de bas niveau, est de 360". L'angle au sommet A est de préférence d'environ 45" jusqu'à environ 650. Si l'angle A est sensiblement plus petit, la matrice tend à plonger dans la pièce de travail avec l'effet de découpage au couteau mentionné ci-dessus. Si l'angle A est plus grand, la matrice devient plus proche d'une matrice conventionnelle plate ou à motif, et on constate un effet de levier faible au niveau de la capacité de presse du procédé de forgeage par incrément. L'angle C est défini par l'angle A et le nombre de segments 50. La géométrie des segments 50 est illustrée sur les figures 7 et 8. Les segments 50 sont en forme de tranches de gâteau et sont, lorsque montrés en vue en plan sur la figure 7, des segments d'un cercle. Dans la vue en coupe de la figure 8, le segment 50 inclut une partie de segment inclinée 58 s'étendant entre la surface supérieure 52 du segment 50 et la région 46 de niveau de base. Les côtés de segment 58 peuvent également être vus comme des tranches très étroites, dans le plan de la figure 7. Le côté de segment 58 est orienté selon un angle D de dégagement par rapport au plan 54 de la surface 52 du segment 50. L'angle D de dégagement est de préférence entre environ 45 et environ 600. Si l'angle D de dégagement est sensiblement plus petit que environ 45 , l'angle au sommet A est effectivement agrandi, et l'effet de levier pour la capacité de presse est réduit. Si l'angle D de dégagement est sensiblement plus grand que environ 60 , on observe l'effet de plongeon ou de découpe au couteau. Des défauts tels que pliures et fissures peuvent être produits sur la surface de la pièce 32 lors du forgeage par incrément, décrit ci-après. Ces défauts, une fois réalisés, ne peuvent être complètement enlevés lors du forgeage ou autre opération subséquente. Pour réaliser le forgeage par l'étape 84 de forgeage par incrément ou autre, la pièce 32 est disposée entre la matrice fixe 22 et la matrice déplaçable 24. Le mécanisme 44 de presse est actionné pour déplacer la surface 28 de la matrice déplaçable dans la direction 40 vers la surface 26 de matrice fixe, lors d'une première poussée de forgeage. La pièce 32 est déformée par l'état de contrainte discuté ci-dessus. Le mécanisme 44 de presse est actionné de manière inverse, pour retirer la matrice déplaçable 24 en l'éloignant du contact avec la pièce 32. Le mécanisme 44 de presse est actionné pour entraîner en rotation la matrice déplaçable 24 d'une quantité présélectionnée autour de l'axe de presse 30 selon un mouvement d'indexation. La valeur de rotation est choisie en liaison du nombre de segments 50 et des angles A et C, aussi bien que les propriétés des matériaux, la forme, la définition requise et la taille de la pièce. La valeur de rotation dans chaque mouvement d'indexation est inférieure à l'angle A. Plus le matériau est résistant, plus petite est la rotation indexée. La rotation indexée est typiquement entre environ 40 et environ 60 dans les cas préférés. Dans un cas typique, lorsqu'il y a trois segments 50 et lorsque l'angle A est égal à 55 , la rotation indexée préférée est d'environ 40". Une fois que le mouvement de rotation est achevé, le mécanisme de presse 44 est actionné à nouveau pour déplacer la surface 28 de matrice déplaçable, dans la direction 40 vers la surface 26 de la matrice fixe, dans une seconde poussée de forgeage. Après que la pièce soit déformée, le mécanisme 44 de presse est actionné dans le sens inverse, pour retirer la matrice déplaçable 24 et l'éloigner du contact de la pièce 32. Le mécanisme 44 de presse est actionné pour entraîner en rotation la matrice déplaçable 24. Ces étapes sont répétées autant de fois que nécessaire pour achever le forgeage. Dans le cas préféré où il est prévu trois segments 50, l'angle A est de 55 , et la rotation d'indexation de la presse est de 40 ; un total de trois poussées de forgeage est requis pour achever un jeu de déformation. Des jeux multiples de déformation peuvent être mis en oeuvre pour des forgeages épais ou des forgeages où la résistance du matériau constituant la pièce est élevée. La pièce est normalement à température élevée lors du forgeage et se refroidit durant l'opération de forgeage. La pièce peut être réchauffée aussi souvent que nécessaire durant l'opération de forgeage afin de réduire sa contrainte d'écoulement et également pour réaliser des microstructures particulières dans la pièce. La discussion qui précède fait référence à la presse de forgeage par incrément, sous une forme générale applicable à tout appareil de chargement du type à presse. L'application qui semble intéressante aux inventeurs est le forgeage de disques de grande taille pour des turbines à gaz à poste fixe à partir de super alliage à base de nickel ou d'alliage de titane, en utilisant une presse de forgeage verticale à matrice fermée, de 50000 tonnes. La grande taille de la pièce et les grandes charges de forgeage conduisent à considérer de manière particulière les matrices et le mécanisme de presse. En référence aux figures 9 et 10, une traverse supérieure 101 constitue l'élément mobile de la presse de forgeage. Une base 102 est boulonnée sur la traverse supérieure et un anneau 103 est boulonné sur la base 102. Une poutre 104 rotative est maintenue et montée à rotation à l'intérieur de l'anneau 103. Un adapteur 105 de matrice supérieure est boulonné sur la poutre rotative 104. Une matrice supérieure 106 correspondant à la matrice 24 déplaçable mentionnée précédemment, est boulonnée sur l'adapter 105 de matrice supérieure. La poutre 104 rotative est montée sur un tourillon de centrage 108, qui permet à la poutre 104 rotative de tourner autour de l'axe de presse 30 et permet à la presse rotative 104 de se déplacer vers le haut et vers le bas à l'intérieur de l'anneau 103. Le tourillon de centrage 108 empêche la poutre rotative 104 de se déplacer radialement par rapport à l'axe de presse 30. Une plaque 151 de poutrelle inférieure porte une matrice inférieure 152 correspondant à la matrice 22 fixe, qui inclut une matrice de fond 153 et un anneau 154. La matrice de fond 153 et l'anneau 154 forment la cavité de matrice inférieure, avec la pièce 155 qui repose dans la cavité de matrice inférieure. Dans la position ouverte de la presse, et retirée, montrée sur la figure 9, la poutre rotative 104 repose sur des coussins de paliers 109 montés sur l'intérieur de l'anneau 103. Ces coussins de paliers 109 permettent à la poutre rotative 104 d'être facilement entraînée en rotation autour de l'axe de presse 30 par un cylindre hydraulique (non représenté) pour accomplir le mouvement d'indexation de rotation. Une rotation sans à-coup et sans problème avec un mouvement relativement rapide est souhaitable, afin d'augmenter le débit de la presse de forgeage et également pour permettre à une pièce chauffée d'être forgée rapidement tandis qu'elle est encore suffisamment chaude. L'approche indiquée permet la rotation, même dans une structure de presse de forgeage de grande taille. Comme montré sur la figure 10, lors d'une poussée de forgeage lorsque la matrice supérieure 106 est en contact avec la pièce 155, la poutre rotative 104 est poussée vers le haut hors des patins de paliers 109 et contre le dessous de la base 102. Le contact avec frottement entre la poutre rotative 104 et la base 102 s'oppose à la rotation. L'utilisation de matrices configurées telle que les matrices 106 et 153 permet à l'objet d'être forgé en une forme quasi finie par forgeage à matrice fermée comme montré sur la figure 11. Le profil d'un forgeage 160 conventionnel à plat en galette préparé de manière conventionnelle par forgeage à matrice ouverte, avec des matrices plates opposées, est déposé sur un profil d'un forgeage 162 en forme quasi finie, préparé avec des matrices en relief 106 et 153, et l'objet usiné final. Dans chaque cas, tout excès de matériau doit être enlevé par usinage pour réaliser l'objet final. Pour à la fois le forgeage en galette et le forgeage en forme quasi finie, au moins un usinage final doit être réalisé. Cependant, cet usinage final est bien moindre pour le forgeage à matrice fermée en forme quasi finie, que pour le forgeage à matrice ouverte en galette. Les zones ombrées montrent le matériau en extra qui doit être enlevé par usinage du forgeage à matrice ouverte en galette, et en excès par rapport à celui qui doit être enlevé par usinage du forgeage en forme quasi finie, en l'espèce de l'ordre de 30% du volume du forgeage en galette. Lorsque la pièce est réalisée en un super alliage à base de nickel onéreux, comme c'est le cas pour des turbines à gaz à poste fixe à haute performance, la différence entre le coût du matériau acheté et le coût du déchet du super alliage à base de nickel en excès peut s'élever à une fraction élevée du coût total de l'objet, tel que par exemple 10 à 20% ou plus. La présente approche offre ainsi une économie de coût variable sensible dans le coût du matériau, aussi bien que des économies de coût fixe, sensibles, en ce que l'objet peut être réalisé sur une presse de capacité inférieure par rapport à ce qui aurait été le cas autrement. Le forgeage d'objets tels que des disques de turbines à partir de super alliage à base de nickel est typiquement réalisé avec la pièce à température élevée. Par exemple, pour forger un disque de grande taille pour une turbine à poste fixe où le disque final présente un diamètre de 70-96 inches (178-244 cm) présente un poids de plus 15000 livres (6800 kg) et est fait d'un super alliage à base de nickel tel que Inconel 706, la pièce est chauffée dans un four à une température de forgeage au dessus de son point de fusion et plus particulièrement à une température de forgeage d'environ 1825"F (996"C). La pièce recristallisée est transférée vers la presse de forgeage et forgée. La pièce se refroidit avec le temps jusqu'à la température de solvus , et ensuite à une température sous la température solvus. La force de forgeage requise augmente au fur et à mesure que la pièce se refroidit et que sa contrainte d'écoulement augmente, mais le processus de forgeage par incrément permet d'accomplir le forgeage. Les poussées finales de forgeage par incrément sont de préférence réalisées à une température sous le point solvus à environ 1750cl (954"C) pour atteindre une taille de grain relativement petite de ASTM 3-5. Des études métallurgiques ont démontré que les structures métallurgiques obtenues avec la presse de forgeage par incrément, avec le procédé tel qu'illustré sur la figure 1, sont sensiblement les mêmes que les structures réalisées avec des procédés conventionnels de forgeage et traitement à la chaleur, (mais qu'ils ne peuvent être menés avec succès sur les pièces de grande taille qui présentent de l'intérêt ici ). La discussion ci-dessus est particulière à Inconel 706, un des matériaux préférés des inventeurs pour être utilisé avec la présente invention. Pour d'autres matériaux, d'autres processus détaillés peuvent être souhaitables et sont inclus dans la portée de la présente invention. Bien qu'une forme de réalisation particulière de l'invention ait été décrite avec détail pour permettre son illustration, des modifications variées peuvent être réalisées sans sortir de l'esprit et de la portée de l'invention. En conséquence, l'invention n'est pas limitée à l'exception de ce qui ressort des revendications jointes. REVENDICATIONS 1. Procédé pour forger une pièce de travail, comprenant les étapes de: - alimenter une pièce de travail de départ axisymétrique, présentant une surface en plan; et - forger par incrément la pièce de travail jusqu'à une configuration forgée finale en utilisant une matrice de forgeage fermée. 2. Procédé selon la revendication 1, incluant une étape additionnelle, après l'étape d'alimentation et avant l'étape de forgeage par incrément, de forgeage non incrémental de la pièce de travail de départ sur sensiblement l'intégralité de sa surface en plan. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'étape de forgeage non incrémental inclut l'étape de - forger d'abord la pièce de travail de départ avec une matrice qui s'étend sur sensiblement toute la surface en plan, de manière qu'une partie intérieure radiale de la pièce de travail soit forgée jusqu'à sa configuration forgée finale, et une partie extérieure radiale de la pièce de travail ne soit pas forgée jusqu'à sa configuration forgée finale. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'étape de forgeage par incrément inclut l'étape de - forger par incrément la partie extérieure radiale de la pièce de travail jusqu'à sa configuration forgée finale sans sensiblement altérer la partie intérieure radiale de la pièce de travail. 5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape de forgeage par incrément inclut l'étape de - forger la pièce de travail jusqu'à obtenir un disque de turbine à une forme quasi finie. 6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape de forgeage par incrément inclut l'étape de - fournir une presse de forgeage ayant une capacité en force insuffisante pour forger la pièce de travail jusqu'à la configuration forgée finale par un forgeage non incrémental, sous un jeu donné de conditions de forgeage, et - forger par incrément la pièce de travail jusqu'à la configuration forgée finale. 7. Presse de forgeage, caractérisée en ce qu'elle comprend: - un jeu de matrices comprenant: (*) une matrice fixe; (*) une matrice déplaçable dans une relation face à face mais espacée par rapport à la matrice fixe, le long d'un axe de la presse, l'espace entre la matrice fixe et la matrice déplaçable définissant un volume de pièce de travail; et (*) une contrainte extérieure (serre-flan) s'étendant de manière circonférentielle autour du volume de pièce de travail, la contrainte extérieure empêchant l'expansion radiale d'une pièce de travail dans le volume de pièce de travail, lorsque celle-ci est pressée entre la matrice fixe et la matrice déplaçable, au moins l'une des matrices fixe ou déplaçable ayant une caractéristique en relief, et - un mécanisme de presse comprenant: (*) un entraînement axial susceptible d'être actionné pour déplacer la matrice déplaçable dans une direction parallèle à l'axe de la presse; et (*) un entraînement d'indexation susceptible d'être actionné pour entraîner en rotation la matrice déplaçable autour de l'axe de la presse, selon un angle d'indexation en rotation. 8. Presse de forgeage selon la revendication 7, caractérisée en ce que la caractéristique comprend un côté de caractéristique s'étendant radialement entre la caractéristique et une région adjacente, et en ce que le côté de caractéristique présente un angle de dégagement entre environ 45 et 60". 9. Presse de forgeage selon la revendication 7, caractérisée en ce que la contrainte extérieure comporte une paroi s'étendant de manière circonférentielle et ayant un rayon sensiblement constant, par rapport à l'axe de la presse. 10. Presse de forgeage selon la revendication 7, caractérisée en ce que la caractéristique comprend: - une région de niveau de base s'étendant généralement dans un plan de la pièce de travail perpendiculaire à l'axe de la presse; et - au moins trois segments disposés de manière symétrique en rotation, faisant saillie par rapport à la région de niveau de base, chacun des segments comprenant un segment angulaire d'un disque ayant un axe de disque parallèle à l'axe de la presse et ayant un angle de segment inclus par rapport à l'axe de la presse, chacun des segments étant séparé de manière angulaire des autres segments. 11. Presse de forgeage selon la revendication 7, caractérisée en ce que: - une matrice fixe comporte une surface de matrice fixe. - la matrice déplaçable présente une surface de matrice déplaçable dans une relation face à face mais à distance, par rapport à la surface de matrice fixe, le long de l'axe de la presse; et - la surface de matrice déplaçable comporte: (*) une région de niveau de base s'étendant généralement dans un plan de pièce de travail perpendiculaire à l'axe de la presse; et (*) au moins un segment faisant saillie par rapport à la région de niveau de base, chacun des segments comprenant un segment angulaire d'un disque dont l'axe est parallèle à l'axe de la presse, et ayant un angle de segment inclus par rapport à l'axe de la presse, chacun des segments étant angulairement séparé des autres segments. 12. Presse de forgeage selon la revendication 11, caractérisée en ce que chacun des segments comporte un côté de segment s'étendant radialement entre le segment et la région de niveau de base adjacente circonférentielle, et en ce que chacun des côtés de segment présente un angle de dégagement entre environ 45 et environ 60 , par rapport au plan de la pièce de travail. 13. Presse de forgeage selon la revendication 11, caractérisée en ce que la contrainte extérieure comporte une paroi s'étendant de manière circonférentielle, et présentant un rayon sensiblement constant par rapport à l'axe de la presse. 14. Presse de forgeage selon la revendication 11, caractérisée en ce que l'angle de segment inclus est compris entre environ 45 et environ 65". 15. Presse de forgeage selon la revendication 11, caractérisée en ce que l'angle en rotation d'indexation est compris entre environ 40 et environ 60 16. Presse de forgeage selon la revendication 11, caractérisée en ce qu'il est prévu exactement trois segments. 17. Presse de forgeage selon la revendication 11, caractérisée en ce qu'il est prévu exactement trois segments, l'angle de segment inclus étant d'environ 55 , et l'angle de rotation d'indexation étant d'environ 40".