В процессе деформации в холодном состоянии механические и физико-химические свойства металла непрерывно изменяются: твердость, прочность и хрупкость его увеличиваются, а пластичность, вязкость, коррозионная стойкость и электропроводность -уменьшаются.
Это изменение свойств, связанное с деформацией в холодном состоянии, называют наклепом.
С увеличением содержания углерода в стали ее обработка в холодном состоянии становится труднее. На практике обработку стали давлением обычно производят в нагретом виде; в холодном состоянии обработке давлением подвергаются только тонкие листовые и полосовые заготовки из мягкой стали и из цветных металлов и их сплавов.
Так как горячая обработка производится при температурах, значительно превышающих температуру рекристаллизации, то наклеп, получаемый от механического воздействия, немедленно уничтожается вследствие рекристаллизации и образования новых зерен. При обжатии зерна дробятся, затем из обломков зерен растут новые до тех пор, пока они будут раздроблены новым обжатием и т. д. Это значит, что при горячей обработке давлением одновременно происходят два процесса - наклеп и рекристаллизация.
Чтобы избежать получения перегретого металла, т. е. крупнозернистой структуры, окончание обработки следует производить при температурах, лишь несколько превышающих критические.
Если допустить обработку давлением при температуре ниже критической, то вследствие быстрого охлаждения (на воздухе) в металле сохранятся остатки наклепа.
В процессе горячей обработки давлением уменьшаются или уничтожаются пороки литого металла: в результате механического воздействия металл уплотняется (например, газовые пузыри и пустоты с неокисленными поверхностями завариваются); в результате диффузии при высокой температуре происходит частичное выравнивание химического состава металла; при правильном температурном режиме проведения обработки получается мелкозернистая структура, подобная структуре после отжига.
Поэтому наиболее ответственные изделия обычно изготовляют путем горячей обработки давлением. Так же данный метод используется при
изготовлении металлоконструкций, применяемых в каркасном строительстве.
Однако горячеобработанная сталь, вследствие своего волокнистого строения, имеет неодинаковые механические свойства в разных направлениях: вдоль волокон они значительно выше, чем поперек волокон (как у дерева).
Волокнистость после горячей обработки давлением характерна для сталей, загрязненных неметаллическими включениями (в том числе серой и фосфором). Эти примеси располагаются по границам зерен первичного (литого) металла вследствие внутрикристаллической ликвации.
Во время обжатия зерна будут вытягиваться, соответственно будут вытягиваться их границы и поверхностные слои. В промежутке времени между обжатиями будет происходить рекристаллизация и образование новых мелких зерен из обломков старого зерна, однако эти новые зерна будут находиться в вытянутой оболочке пограничных включений первичного зерна. Таким образом сохраняется первоначальная вытянутость зерен, несмотря на полное перерождение самих зерен.