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Materiales de forja: acero, inoxidable, aluminio, titanio y aleaciones de níquel
Cada aleación tiene su propia ventana de forja, y no todas las forjas pueden mantenerla. Indique la calidad y la norma en su solicitud para que solo seleccionemos proveedores que ya la forjan.
Temperatura de forja y adecuación de proveedores por material
Las temperaturas son rangos típicos de forja en caliente. El titanio y las aleaciones de níquel tienen menos proveedores capaces.
| Material | Rango de forja típico | Qué debe saber |
|---|---|---|
| Acero al carbono (1020, 1045) | 1100 a 1250 °C | La base de proveedores más amplia. Ejes, bridas, desbastes de engranajes y ferretería general. |
| Acero aleado (4140, 4340, 8620) | 1100 a 1230 °C | Tratado térmicamente para resistencia o cementado. Indique la dureza o la clase de calidad que necesita. |
| Inoxidable (304, 316, 17-4 PH, F51) | 1050 a 1200 °C | Ventana de trabajo más estrecha y más desgaste de matrices. Habitual en válvulas, accesorios y bridas. |
| Aluminio (6061, 7075, 2014) | 400 a 480 °C | Matrices calentadas y control estricto de la temperatura. Piezas de suspensión, aeroespaciales y estructurales. |
| Titanio (Ti-6Al-4V) | 900 a 980 °C | Se trabaja por debajo del transus beta. Menos forjas, plazos más largos y registros de proceso estrictos. |
| Aleación de níquel (Inconel 718) | 990 a 1120 °C | Cargas de prensa altas y pocos proveedores capaces. Piezas de turbina y de petróleo y gas. |
| Latón y cobre | 650 a 800 °C para el latón | Forja en caliente de latón para cuerpos de válvula y accesorios. Buena superficie y baja porosidad. |
Acero al carbono
El material de forja por defecto y el que tiene la base de proveedores más amplia. La mayoría de las bridas, ejes, desbastes de engranajes y ferretería general se forjan con él.
- Calidades habituales1020, 1045, ASTM A105 y A350 LF2 para servicio a baja temperatura.
- Rango de forja1100 a 1250 °C.
- Piezas típicasBridas, accesorios, ejes, desbastes de engranajes, palancas y herramientas manuales.
- Atención aEl normalizado es habitual tras la forja. El temple y revenido aporta resistencia en las calidades de carbono medio.
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- A105 o A350 LF2: piezas forjadas para bridas y accesorios
Acero aleado
Acero con cromo, molibdeno, níquel o vanadio añadidos para dar resistencia y templabilidad. Normalmente tratado térmicamente, o cementado en el caso de los engranajes.
- Calidades habituales4140, 4340, 8620 y calidades de cromo molibdeno como F11 y F22.
- Rango de forja1100 a 1230 °C.
- Piezas típicasCigüeñales, ejes, engranajes, pasadores de maquinaria pesada y piezas a presión de alta temperatura.
- Atención aIndique la dureza o la clase de resistencia que necesita, no solo la calidad. El tratamiento térmico decide las propiedades.
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- Piezas forjadas 4140 o 4340: resistencia, templabilidad y coste
Acero inoxidable
Calidades austeníticas, dúplex y de endurecimiento por precipitación para resistir la corrosión. La ventana de forja es más estrecha que la del acero al carbono y las matrices se desgastan más rápido.
- Calidades habitualesF304, F316, dúplex F51 y 17-4 PH.
- Rango de forja1050 a 1200 °C.
- Piezas típicasCuerpos de válvula, accesorios, bridas, piezas de bomba y herrajes marinos.
- Atención aTratamiento de solución tras la forja. El dúplex exige un control estricto de la temperatura para mantener el equilibrio de fases.
Aluminio
Ligero y forjado a una temperatura muy inferior a la del acero. Las matrices se calientan y la ventana de temperatura es estrecha.
- Calidades habituales6061, 6082, 7075 y 2014. Las piezas de aluminio forjadas en matriz están cubiertas por ASTM B247.
- Rango de forja400 a 480 °C.
- Piezas típicasBrazos de suspensión, piezas de rueda, herrajes estructurales y carcasas.
- Atención aIndique el temple, por ejemplo T6. Las calidades de alta resistencia como la 7075 son más sensibles a la temperatura de forja y a la corrosión bajo tensión.
Titanio
Resistente, ligero y resistente a la corrosión, pero difícil de forjar. Menos forjas lo cotizan y los plazos son más largos.
- Calidades habitualesTi-6Al-4V (grado 5). Las piezas de titanio forjadas están cubiertas por ASTM B381 y AMS 4928.
- Rango de forja900 a 980 °C, por debajo del transus beta.
- Piezas típicasHerrajes aeroespaciales, piezas de motor, componentes médicos y marinos.
- Atención aEl tocho es caro y el rendimiento de material (buy-to-fly) es bajo, por lo que el peso de entrada importa más que en el acero. Cuente con registros de proceso estrictos.
Aleaciones de níquel
Aleaciones resistentes al calor con alta resistencia a temperatura. Requieren altas cargas de prensa y una ventana de forja estrecha.
- Calidades habitualesInconel 718 y 625. Las piezas de aleación de níquel forjadas están cubiertas por ASTM B637.
- Rango de forja990 a 1120 °C.
- Piezas típicasDiscos y anillos de turbina, piezas de fondo de pozo de petróleo y gas, elementos de fijación.
- Atención aPocos proveedores tienen la capacidad de prensa y el control de horno necesarios. Pida pronto la ruta de tratamiento térmico y el plan de ensayos.
Latón y cobre
El latón forjado en caliente da piezas densas, con buena superficie y baja porosidad. Las calidades sin plomo son ya habituales en piezas para agua.
- Calidades habitualesCW617N, C37700 y latón sin plomo. Las piezas de aleación de cobre forjadas en matriz están cubiertas por ASTM B283.
- Rango de forja650 a 800 °C para el latón.
- Piezas típicasCuerpos de válvula, accesorios, piezas de fontanería y conectores eléctricos.
- Atención aCompruebe el límite de plomo aplicable a su mercado, ya que decide qué calidad puede usar.
Preguntas sobre los materiales de forja
¿Qué material es el más barato de forjar?
El acero al carbono. Es el que tiene más proveedores y la ventana de forja es amplia. El inoxidable, el titanio y las aleaciones de níquel cuestan más por kg y se deforman con más dificultad, lo que aumenta el desgaste de las matrices y la carga de la prensa.
¿Debo indicar la calidad exacta?
Sí. Indique la calidad y la norma, por ejemplo ASTM A182 F316 o Ti-6Al-4V según AMS 4928. Un término general como «inoxidable» no dice al proveedor qué aleación comprar ni qué ensayos realizar.
¿Puedo suministrar mi propio material?
Algunos proveedores aceptan tocho suministrado por el cliente, pero muchos prefieren comprar el suyo para poder trazar la colada hasta un certificado de acería. Indique en la solicitud si desea suministrar el material o exigir una acería concreta.
¿Qué materiales tienen menos proveedores?
El titanio y las aleaciones de níquel. Exigen un control más estricto de la temperatura, cargas de prensa mayores y más registros de proceso, por lo que menos forjas los cotizan y los plazos son más largos.
¿Tiene una calidad y una norma?
Indique ambas en la solicitud con el peso y la cantidad anual. Seleccionamos hasta 3 proveedores que forjan la aleación y respondemos en un plazo de 24 horas hábiles.