Le forgeage libre aux marteaux-pilons et presses est une
extension moderne du travail des métaux du forgeron de l’ère préindustrielle
travaillant avec un marteau et une enclume. 
Dans le forgeage libre, la pièce ne se limite pas
entièrement au façonnage par les matrices. Le procédé de forgeage libre est
communément associé à de grandes pièces telles que les broches, les
bagues-guides et les disques diviseurs, mais les poids des pièces peuvent varier
de 5 à 500 000 livres.
La plupart des forgeages libres sont produits sur des matrices
plates. Les matrices d’étampage rondes et les et les outils de cambrage en V sont
également utilisés par deux ou avec une matrice plate. Les opérations menées
sur des matrices pour pliage en l’air comprennent :
1. L’étirement ou la
réduction de la coupe d’un lingot ou d’un lopin afin de l’allonger.
2. Le refoulement ou la
réduction de la longueur du lingot or d’un lopin à un plus grand diamètre.
3. Les procédés de
refoulement, d’étirage et de poinçonnage sont parfois combinés au forgeage par
mandrin pour le forgeage de bagues à contours rugueux.
Lorsque la pièce est martelée ou pressée, elle est
manipulée à plusieurs reprises entre les matrices jusqu’à atteindre ses
dimensions forgées finales. Parce que le procédé est inexact et exige une
habileté considérable de la part du maître forgeron, les surépaisseurs
d’usinage des pièces importantes sont conservées afin de s’adapter aux
irrégularités de forgeage. La pièce forgée est dégrossie, puis définie pour
atteindre ses dimensions finales. L’utilisation accrue de contrôles de presse
et de marteaux rend le forgeage libre, et tous les procédés de forgeage
d’ailleurs, davantage automatisé.
La
compression entre des matrices plates, ou refoulement, est un procédé de for
geage libre
par lequel une pièce rectangulaire est placée au bout d’une matrice inférieure
et sa hauteur est réduite par un mouvement vers le bas de la matrice supérieure.
La friction entre les deux faces planes de la pièce et les matrices empêche la
dispersion libre du métal sur le côté, ce qui donne typiquement une forme de tonneau.
Le contact avec la surface froide de la matrice refroidit les deux faces planes
du métal, augmentant sa résistance à la déformation et améliorant le tonnelage.
Le refoulement entre des matrices plates parallèles est
limité à la déformation symétrique autour d’un axe vertical. Si un allongement
préférentiel est souhaité, la compression entre
des matrices étroites est idéale. Les forces de friction dans la
direction axiale de la barre sont plus faibles que dans la direction
perpendiculaire, et l’écoulement des matériaux est principalement axial.
Une matrice plus étroite allonge mieux, mais une matrice
trop étroite coupera le métal au lieu de l’allonger. La direction de
l’écoulement du métal peut également être influence par l’utilisation de
matrices aux surfaces présentant des formes particulières.
La compression entre des matrices étroites est effectuée
de façon discontinue car de nombreux coups doivent être portés pendant que la
pièce est déplacée en direction axiale. Cette tâche peut être menée de façon
continue grâce au forgeage par laminage.
Remarquez la ressemblance entre. La largeur de la matrice est désormais représentée
par la mesure de l’angle de contact. L’allongement final dépend de la mesure de
cet angle de contact. 
Des cylindres plus grands permettent un étalage plus
important et un allongement plus petit en raison de la plus grande différence
de friction dans l’angle de contact, tandis que des cylindres plus petits allongent
davantage. L’étalage latéral peut être réduit et l’élongation renforcée grâce à
des rouleaux de formes spécifiques.
Les propriétés des pièces forgées par laminage sont très
satisfaisantes. Dans la plupart des cas, il n’y a pas de bavure et la structure
de fibre est très favorable et continue dans l’ensemble des sections. Les
cylindres accomplissent un certain travail de décalaminage, rendant la surface
du produit lisse et sans aucune poche d’écailles.