Une tige de forage est faite d’un acier à très haute teneur en carbone, et elle est utilisée pour fabriquer des forets, des tarauds, des goupilles et des roulements à rouleaux. Une tige de forage est également utilisée dans la fabrication de marteaux, de limes et de poinçons. Le niveau de carbone utilisé dans la fabrication de l’acier détermine sa dureté. La tige de forage est vendue dans des longueurs généralement de 36 pouces (91 cm) de long et dans des diamètres variant de 1/16 pouce (1.5 mm) à 2 pouces (5 cm) de diamètre ou plus. La tige peut également être fabriquée dans une conception carrée.
Il existe deux types de tiges de forage de base : trempées à l’eau et à l’huile. Une tige durcie à l’eau est utilisée dans la fabrication de marteaux et de limes car la tige n’est pas fortement alliée. Cela permet au matériau d’être usiné plus facilement que la tige de forage trempée à l’huile, bien qu’une tige trempée à l’eau ne soit pas bien adaptée au soudage. D’autre part, la tige trempée à l’huile est facile à souder et à usiner, elle est bien adaptée à la fabrication d’outils en général en raison de sa ténacité longue durée.
Dans le processus de durcissement à l’eau, la tige est chauffée jusqu’au rouge cerise puis plongée dans une cuve d’eau et laissée refroidir. Cela crée un produit dur et durable qui est toujours facilement usiné. Lorsque la tige est chauffée à une couleur rouge cerise puis plongée dans une huile chaude, la surface devient extrêmement dure et endommagera la plupart des outils de coupe. Par conséquent, ces tiges doivent avoir tout leur usinage terminé avant la trempe à l’huile.
Selon l’usage prévu, certaines tiges doivent être trempées avant usinage. Pour tremper l’acier, il doit être réchauffé lentement après avoir été durci à l’eau ou à l’huile. En chauffant l’acier à environ 800 degrés Fahrenheit (426 degrés Celsius), la dureté est un peu soulagée et l’acier est plus maniable. Une fois porté à température, l’acier est mis à refroidir à l’air. Une fois refroidie, la pièce peut ensuite être polie.
La différence entre le durcissement à l’eau et à l’huile est que l’eau est un bien meilleur conducteur de chaleur et refroidit la tige plus rapidement. Les pièces ne doivent pas être tourbillonnées dans l’eau car cela favorise un refroidissement beaucoup plus rapide du côté de l’outil qui est poussé à travers le liquide de refroidissement. Cela peut provoquer un gauchissement car les côtés refroidissent à des vitesses différentes. Ceci est essentiel lors de la création de pièces de précision. Lors de la fabrication de couteaux, l’acier ne doit être trempé que dans un mouvement vertical de haut en bas.