El trabajo en caliente es un término para calentar acero u otros metales y luego enrollarlos, estamparlos o martillarlos en las formas deseadas. Calentar los metales por encima de su punto crítico, donde los cristales de los metales pueden fluir como líquidos muy espesos, reduce el estrés y los hace más fáciles de enrollar o dar forma. El metal sometido a trabajo en caliente puede ser menos quebradizo o menos propenso a agrietarse que los metales que se procesan en frío.
Los metales contienen una estructura cristalina, una mezcla aleatoria de cristales de muchas caras que se pueden comparar con granos de arena. Cuando la mayoría de los metales están a temperatura ambiente, los cristales están empaquetados muy juntos y el metal se considera rígido. Si el metal se calienta por encima de su temperatura de cristalización, conocida como el punto crítico, los cristales pierden su agarre entre sí y el metal fluirá o se le dará forma fácilmente.
El trabajo en frío de metales a temperatura ambiente crea piezas de metal muy resistentes, pero puede causar tensiones en el metal que conduzcan a eventuales grietas o fallas. Esto ocurre porque los cristales de metal no pueden moverse entre sí y quieren volver a una condición de menor estrés. El modelado en frío se puede comparar a estirar una banda de goma, con los cristales bajo tensión. Los metales se pueden calentar más tarde en un proceso llamado recocido, donde el metal se calienta a una temperatura alta, se mantiene allí y luego se enfría lentamente para reducir el estrés. El trabajo en caliente evita este estrés y hace que el metal sea mucho más fácil de manipular.
Cuando se enrollan metales calientes, los cristales de metal se deslizarán uno junto al otro y cambiarán de forma circular a formas largas y más delgadas. Este cambio puede hacer que el metal sea más fuerte en la dirección de los cristales, pero más débil si se agrega fuerza opuesta a la dirección. Los metales laminados se pueden recocer para recuperar parte de la forma original del cristal, lo que refuerza el metal.
Trabajar a temperaturas más altas crea un metal dúctil, que es un metal que puede flexionarse o es menos quebradizo. La ductilidad puede ser una desventaja para las piezas que necesitan una alta resistencia al impacto, como herramientas o cuchillas. El trabajo en caliente puede ir seguido de un templado, que es un calentamiento seguido de un enfriamiento rápido en agua o aceite, para recuperar algo de la tenacidad del metal trabajado en frío.
Una desventaja del trabajo en caliente es la temperatura requerida para alcanzar el punto crítico de algunos metales. Algunos aceros de alta resistencia pueden requerir calentamiento a temperaturas muy altas para permitir el trabajo sin crear tensiones en el metal. Estas temperaturas pueden requerir máquinas herramienta especiales capaces de mantener su propia fuerza y tenacidad cuando se exponen a las altas temperaturas del metal. Este equipo también puede requerir circuitos de calentamiento de alta temperatura en rodillos o piezas estampadas para mantener el metal caliente y evitar el trabajo en frío.