Obróbka na zimno to rodzaj obróbki metalu polegający na poddaniu metalu wystarczającemu naprężeniu mechanicznemu, aby spowodować odkształcenie plastyczne, trwałą zmianę struktury krystalicznej metalu. Otrzymuje swoją nazwę, ponieważ odbywa się w temperaturach poniżej punktu rekrystalizacji metalu i zmienia strukturę metalu poprzez naprężenia mechaniczne, a nie ciepło. Technika ta zwiększa wytrzymałość i twardość metalu, jednocześnie zmniejszając jego ciągliwość. W nowoczesnym przemyśle metalowym stosuje się wiele różnych procesów, które są stosowane do materiałów takich jak stal, aluminium i miedź.
Ten rodzaj obróbki metali wzmacnia materiał w procesie zwanym umocnieniem przez zgniot lub umocnieniem przez zgniot. Kiedy naprężenie mechaniczne na metal staje się wystarczająco wysokie, powoduje trwałe defekty krystalograficzne, zwane dyslokacjami, w krystalicznej strukturze atomów metalu. Wraz ze wzrostem liczby dyslokacji, coraz trudniej jest tworzyć nowe lub istniejące defekty przemieszczać się przez strukturę krystaliczną, przez co metal staje się bardziej odporny na dalsze odkształcenia. Zwiększa to jego granicę plastyczności i pozwala mu wytrzymać większe naprężenia, ale oznacza również, że metal staje się mniej plastyczny i jeśli metal zostanie poddany zbyt dużemu naprężeniu, będzie pękał, a nie wyginał się.
Obróbka na zimno jest często bardziej opłacalna niż obróbka metalu poprzez obróbkę cieplną, zwłaszcza w przypadku produkcji wielkoseryjnej, ponieważ zapewnia porównywalną poprawę wytrzymałości przy bardziej wydajnym użyciu materiałów i mniejszym wykończeniu. Wysoki początkowy koszt kapitałowy tego procesu sprawia jednak, że jest on mniej opłacalny niż obróbka cieplna na mniejszą skalę. Niższa ciągliwość metalu obrabianego na zimno również sprawia, że jest on gorszy w niektórych zastosowaniach. Jego wyższa odporność na odkształcenia sprawia, że jest mniej podatny na siły, z których metal nie jest wystarczająco wytrzymały, więc jeśli metal zostanie poddany zbyt dużemu naprężeniu, może pęknąć, a nie zgiąć. W niektórych procesach produkcji metalu stosuje się obie metody w różnych punktach procesu produkcyjnego, aby nadać metalowi pożądane właściwości.
Istnieje wiele różnych metod obróbki na zimno. Najpopularniejszym typem jest walcowanie na zimno, w którym obrabiany metal jest przeciskany przez wąskie szczeliny pomiędzy obracającymi się metalowymi walcami. Ruch rolek ściska materiał, powodując odkształcenie podczas przesuwania go przez szczelinę. Inną metodą jest kucie na zimno, w którym metal jest kształtowany poprzez wtłaczanie go do matrycy za pomocą prasy lub młotka.