Die beim Schmieden verwendeten Hauptmaterialien sind Kohlenstoffstähle und legierte Stähle unterschiedlicher Zusammensetzung, gefolgt von Aluminium, Magnesium, Kupfer, Titan und ihren jeweiligen Legierungen. Diese Materialien werden im Rohzustand verwendet, darunter Stangen, Barren, Metallpulver und flüssige Metalle. Das Verhältnis der Querschnittsfläche eines Metalls vor der Verformung zu seiner Querschnittsfläche nach der Verformung wird als „Schmiedeverhältnis“ bezeichnet. Die richtige Auswahl des Schmiedeverhältnisses -zusammen mit geeigneten Erwärmungstemperaturen und Haltezeiten, optimalen Anfangs- und Endschmiedetemperaturen sowie geeigneten Verformungsbeträgen und -geschwindigkeiten-spielt eine entscheidende Rolle bei der Verbesserung der Produktqualität und der Senkung der Produktionskosten.
Die meisten kleinen bis mittelgroßen Schmiedestücke werden aus runden oder quadratischen Stangen als Ausgangsmaterial (Knüppel) hergestellt. Stangenmaterial weist typischerweise gleichmäßige und hervorragende Kornstrukturen und mechanische Eigenschaften auf; Darüber hinaus verfügt es über präzise Abmessungen und eine hervorragende Oberflächenqualität, wodurch es sich hervorragend für die Massenproduktion eignet. Vorausgesetzt, dass die Erwärmungstemperaturen und die Verformungsbedingungen ordnungsgemäß kontrolliert werden, können Hochleistungsschmiedeteile hergestellt werden, ohne dass eine umfangreiche plastische Verformung erforderlich ist.
Metallbarren werden ausschließlich für die Herstellung großformatiger Schmiedestücke verwendet. Barren besitzen eine Gussstruktur, die durch große säulenförmige Körner und einen porösen Kern gekennzeichnet ist. Folglich müssen sie einer erheblichen plastischen Verformung unterzogen werden-ein Prozess, der die säulenförmigen Körner in feinere Körner zerbricht und die porösen Bereiche verdichtet-um überlegene metallurgische Strukturen und mechanische Eigenschaften zu erreichen.
Durch Pulvermetallurgie (durch Pressen und Sintern) hergestellte Vorformen können durch heißes, gratfreies Gesenkschmieden in Pulverschmiedeteile umgewandelt werden. Diese Pulverschmiedeteile erreichen eine Dichte, die mit der von herkömmlichen Gesenkschmiedeteilen vergleichbar ist, weisen hervorragende mechanische Eigenschaften auf und verfügen über eine hohe Maßgenauigkeit, wodurch die Notwendigkeit nachfolgender Bearbeitungsvorgänge minimiert wird. Pulverschmiedeteile zeichnen sich durch eine gleichmäßige Innenstruktur ohne Entmischung aus und eignen sich daher für die Herstellung von Bauteilen wie kleinen Zahnrädern. Allerdings sind die Kosten für Metallpulver deutlich höher als die für Standard-Stangenmaterial, was ihrer breiten Anwendung in der industriellen Produktion gewisse Grenzen setzt.
Durch die Anwendung von statischem Druck auf flüssiges Metall, das in einen Gesenkhohlraum gegossen wird-und dadurch Erstarrung, Kristallisation, Fließen, plastische Verformung und Formung unter Druck-wird, ist es möglich, gesenkgeschmiedete Komponenten-mit der gewünschten Geometrie und den gewünschten Eigenschaften herzustellen. Bei dieser als Flüssigmetall-Gesenkschmieden bezeichneten Technik handelt es sich um ein hybrides Umformverfahren zwischen Druckguss und konventionellem Gesenkschmieden; Es eignet sich besonders gut-für die Herstellung komplexer, dünnwandiger-Komponenten, die sich mit Standard-Gesenkschmiedeverfahren nur schwer umformen lassen-. Neben Standardmaterialien-wie Kohlenstoffstählen und legierten Stählen unterschiedlicher Zusammensetzung sowie Aluminium, Magnesium, Kupfer, Titan und deren jeweiligen Legierungen-verformbare Eisen-basierte, Nickel-basierte und Kobalt-basierte Superlegierungen werden auch durch Schmieden oder Walzen verarbeitet. Da diese Superlegierungen jedoch einen relativ engen Bereich der plastischen Verformung aufweisen, stellt ihr Schmieden deutlich größere Herausforderungen dar; Folglich gelten für jedes spezifische Material strenge Anforderungen an die Erwärmungstemperaturen, die anfänglichen Schmiedetemperaturen und die endgültigen Schmiedetemperaturen.
