Procesos sin arranque de viruta

2.1 Procesos de Manufactura sin Arranque de Virutas
Introducción
Un lingote de acero tiene un uso muy reducido hasta que le es dada una forma tal que pueda
usarse en un proceso de manufactura. Si el lingote es admitido en frío, se vuelve bastante
difícil, si no imposible, convertir el material por medios mecánicos en una forma
estructural, acero en barra o lámina. Sin embargo, si ellingote se trabaja en caliente, puede
martillarse, prensarse, rolarse o extruirse en otras formas. Debido a la desoxidación y otras
desventajas del trabajo en caliente a temperaturas elevadas, la mayoría de los metales
ferrosos se trabajan en frío o se terminan en frío después del trabajo en caliente para
obtener un buen acabado superficial, alta exactitud dimensional y mejorar laspropiedades
mecánicas.
La forja fue el primer método de trabajo en caliente como se muestra en la histórica
fotografía de la Fig.1. Una prensa movida por una fuente de potencia general y una banda
desde los árboles, tiene un brazo descendente y golpea un pedazo caliente de metal
colocado en un dado. Los procesos, mientras la tecnología se ha mejorado, hoy permanecen
semejantes.

Deformaciónplástica
Los dos tipos principales de trabajo mecánico en los cuales el material puede sufrir una
deformación plástica y cambiarse de forma son trabajos en caliente y trabajos en frío
Como muchos conceptos metalúrgicos, la diferencia entre trabajo en caliente y en frío
no es fácil de definir. Cuando al metal se le trabaja en caliente, las fuerzas requeridas para
deformarlo son menores ylas propiedades mecánicas se cambian moderadamente. Cuando
a un metal se le trabaja en frío, se requieren grandes fuerzas, pero el esfuerzo propio del
metal se incrementa permanentemente.

La temperatura de recristalización de un metal determina si el trabajo en caliente o en
frío está siendo cumplido o no. El trabajo en caliente de los metales toma lugar por encima
de larecristalización o rango de endurecimiento por trabajo. El trabajo en frío debe hacerse
a temperaturas abajo del rango de recristalización y frecuentemente es realizado a
temperatura ambiente. Para el acero, la recristalización permanece alrededor de 500ºC a
700°C, aunque la mayoría de los trabajos en caliente del acero se hacen a temperaturas
considerablemente arriba de este rango. No existe tendencia alendurecimiento por trabajo
mecánico hasta que el límite inferior del rango recristalino se alcanza. Algunos metales,
tales como el plomo y el estaño, tienen un bajo rango recristalino y pueden trabajarse en
caliente a temperatura ambiente, pero la mayoría de los metales comerciales requieren de
algún calentamiento. Las composiciones aleadas tienen una gran influencia sobre todo en elrango de trabajo conveniente, siendo el resultado acostumbrado aumentar la temperatura
del rango recristalino. Este rango también puede incrementarse por un trabajo anterior en
frío.
Durante todas las operaciones de trabajo en caliente, el metal está en estado plástico y
es formado rápidamente por presión. Adicionalmente, el trabajo en caliente tiene las
ventajas siguientes:
1. Laporosidad en el metal es considerablemente eliminada. La mayoría de los
lingotes fundidos contienen muchas pequeñas sopladuras. Estas son prensadas y a la
vez eliminadas por la alta presión de trabajo.
2. Las impurezas en forma de inclusiones son destrozadas y distribuidas a
través del metal.
3. Los granos gruesos o prismáticos son refinados. Dado que este trabajo está
en el rangorecristalino, seria mantenido hasta que el límite inferior es alcanzado
para que proporcione una estructura de grano fino.
4. Las propiedades físicas generalmente se mejoran, principalmente debido al
refinamiento del grano. La ductilidad y la resistencia al impacto se perfeccionan, su
resistencia se incrementa y se desarrolla una gran homogeneidad en el metal. La
mayor resistencia del acero...