forja en caliente, donde la pieza de trabajo se calienta hasta aproximadamente el 75% de su temperatura de fusión. A medida que la temperatura de la pieza de trabajo, antes de la forja, se acerca a la temperatura de fusión, la tensión de flujo y la energía requerida para formar el material disminuyen. Por lo tanto, se puede aumentar la tasa de deformación o tasa de producción. Este es un enfoque más costoso para la forja de metales y puede ser perjudicial, provocando fallas en el troquel debido a tensiones térmicas.
La forja en caliente, también conocida como forja por estampación, es un proceso que se puede utilizar para producir una amplia variedad de piezas en la mayoría de los metales. Generalmente, la forja es el proceso de formar y dar forma a metales mediante el uso de martillazos, prensados o laminados. Las piezas forjadas se producen en tamaños que van desde unos pocos milímetros de dimensión máxima hasta 3 mo más en algunos casos.
Los principios y prácticas de la forja en caliente se han establecido desde el siglo pasado, pero obviamente se han realizado mejoras en los equipos, los lubricantes y la capacidad de procesar los materiales más difíciles de forjar desde entonces.
La forja en caliente es una deformación plástica del metal a una temperatura y velocidad de deformación tales que la recristalización se produce simultáneamente con la deformación, evitando así el endurecimiento por deformación. Para que esto ocurra, se debe alcanzar una temperatura alta de la pieza de trabajo (que coincida con la temperatura de recristalización del metal) durante todo el proceso.
Una forma de forja en caliente es la forja isotérmica, donde los materiales y las matrices se calientan a la misma temperatura. En casi todos los casos, la forja isotérmica se realiza en superaleaciones al vacío o en una atmósfera altamente controlada para evitar la oxidación.
Debido a que el metal está caliente, es fácil moverlo, lo que permite formas más elaboradas que la forja en frío. La forja en caliente es común para metales más duros, como el acero, que serían difíciles de moldear en frío. El proceso comienza con un lingote fundido, que se calienta hasta su temperatura de deformación plástica y luego se forja entre matrices hasta obtener la forma y el tamaño deseados. Durante este proceso de forja, la estructura fundida de grano grueso se rompe y se reemplaza por granos más finos, lo que se logra mediante la reducción del tamaño del lingote.
Dependiendo del metal y del grado de calentamiento, el proceso de forjado en sí podría ser suficiente para templar o fortalecer el material. Por lo general, el producto recibe un tratamiento térmico adicional después de ser forjado en caliente.
Un factor diferenciador importante en la forja es la temperatura de las palanquillas al inicio del proceso. En el caso de la forja en caliente, las palanquillas se calientan a una temperatura a la que se producen procesos de recristalización durante la forja. Por lo tanto, durante la forja no se produce ningún endurecimiento por deformación del material, lo que le proporciona una conformabilidad casi ilimitada.
Los materiales de acero se suelen calentar hasta una temperatura inicial de aprox. 1.200°C. Maple lleva a cabo el forjado con matriz cerrada en la que las matrices generan el contorno de la pieza deseado en varias etapas.