Stal walcowana na zimno to stal, która została obrobiona poniżej swojej temperatury rekrystalizacji poprzez przepuszczenie jej między parą walców. Temperatura rekrystalizacji to temperatura, w której ziarna w sieciowej strukturze metalu zostały przegrupowane, pozostawiając ją wolną od odkształceń i odkształceń. W ten sposób walcowanie na zimno różni się od walcowania na gorąco, które służy do obróbki metalu powyżej jego temperatury rekrystalizacji. Półfabrykaty ze stali walcowanej na zimno są dostępne w różnych rozmiarach i kształtach o cechach przydatnych w szerokim zakresie zastosowań.
Stal jest poddawana wstępnej obróbce przed walcowaniem na zimno w procesie znanym jako wytrawianie, w którym do usuwania kamienia kotłowego i innych zanieczyszczeń używa się mocnych kwasów. Metal przechodzi następnie przez rolki, aby zmniejszyć jego grubość. Większość walcowania na zimno odbywa się w wielu przejściach i zwykle obejmuje dwie stacje do obróbki metalu. Jedna stacja jest używana do większej początkowej redukcji rozmiaru, podczas gdy druga wytwarza mniejszą redukcję wykańczającą, aby uzyskać powierzchnię wysokiej jakości. Ze względu na zwiększoną twardość wytworzoną przez walcowanie na zimno, proces ten jest bardziej ograniczony niż walcowanie na gorąco pod względem zmniejszania rozmiaru uzyskiwanego przy każdym przejściu.
Istnieje kilka powodów, dla których stal walcowana jest na zimno. Proces ten zmniejsza grubość obrabianego metalu i pozwala osiągnąć węższe tolerancje grubości niż w przypadku walcowania na gorąco. Walcowanie na zimno może również zapewnić wysokiej jakości wykończenie powierzchni i przygotować metal do nałożenia powłoki powierzchniowej.
Różne gatunki stali walcowanej na zimno mogą być produkowane w zależności od zmniejszenia rozmiaru oryginalnego surowca. Stal walcowana na gorąco podlega redukcji o 0.5-1.0% i charakteryzuje się gładką powierzchnią i dobrą plastycznością. Inne gatunki obejmują ćwierćtwardy, półtwardy i całkowicie twardy, które mogą osiągnąć nawet 50% zmniejszenie rozmiaru w stosunku do oryginalnego zapasu.
W miarę dalszego zmniejszania się wymiarów stali walcowanej na zimno, wzrasta zarówno jej wytrzymałość, jak i twardość, ale zmniejsza się jej ciągliwość. Ćwierćtwarda stal zachowuje wystarczającą ciągliwość, aby można ją było zgiąć bez pękania. Półtwardą stal można zginać tylko do 90 stopni, a całkowicie twardą stal można zginać tylko do 45 stopni bez pękania. Po walcowaniu na zimno podgrzanie metalu w procesie znanym jako wyżarzanie może przywrócić część jego ciągliwości. Końcowy półfabrykat ze stali walcowanej na zimno może być wytwarzany w postaci arkuszy, taśm, prętów lub w innych postaciach.
Wyroby ze stali walcowanej na zimno charakteryzują się różnorodnymi właściwościami odpowiednimi do szerokiego zakresu zastosowań. Oprócz dużej wytrzymałości, stal walcowana na zimno jest bardzo odporna na wgniecenia i wykazuje użyteczne właściwości magnetyczne. Z łatwością przyjmuje również powłoki powierzchniowe, takie jak emalia i farba. Wytwarzane elementy ze stali walcowanej na zimno obejmują produkty komercyjne, takie jak urządzenia i wanny, samochody, a także produkty przemysłowe, w tym silniki, generatory i transformatory.