Kuumatyöstö on termi, jolla teräs tai muut metallit kuumennetaan ja sitten valsataan, leimataan tai vasarata haluttuun muotoon. Metallien kuumentaminen niiden kriittisen pisteen yläpuolelle, jossa metallikiteet voivat virrata kuin hyvin paksut nesteet, vähentää stressiä ja helpottaa niiden rullaamista tai muotoilua. Kuumalle työstettävä metalli voi olla vähemmän hauras tai halkeilemaan vähemmän kuin kylmällä prosessoitava metalli.
Metallit sisältävät kiderakenteen, satunnaisen sekoituksen monipuolisia kiteitä, joita voidaan verrata hiekanjyviin. Kun useimmat metallit ovat huoneenlämmössä, kiteet pakataan tiiviisti yhteen ja metallia pidetään jäykänä. Jos metalli kuumennetaan sen kiteytymislämpötilan yläpuolelle, jota kutsutaan kriittiseksi pisteeksi, kiteet menettävät otteensa toisistaan ja metalli virtaa tai voidaan muotoilla helposti.
Metallien kylmäkäsittely huoneenlämmössä muodostaa erittäin kovia metalliosia, mutta voi aiheuttaa jännityksiä metalliin, mikä johtaa halkeamiin tai vikaan. Tämä johtuu siitä, että metallikiteet eivät voi liikkua toistensa ympärillä ja haluavat palata alempaan jännitystilaan. Kylmää muotoilua voidaan verrata kuminauhan venyttämiseen, kun kiteet ovat rasituksessa. Metalleja voidaan lämmittää myöhemmin hehkutusprosessissa, jossa metalli kuumennetaan korkeaan lämpötilaan, pidetään siellä ja jäähdytetään sitten hitaasti jännityksen vähentämiseksi. Kuumatyöstö estää tämän rasituksen ja helpottaa metallin käsittelyä.
Kun kuumia metalleja valssataan, metallikiteet liukuvat toisiaan pitkin ja muuttavat muotoaan pyöreistä pitkiksi ja ohuemmiksi. Tämä muutos voi tehdä metallista vahvemman kiteiden suunnassa, mutta heikomman, jos voimaa lisätään vastakkaiseen suuntaan. Valssatut metallit voidaan hehkuttaa palauttaakseen osan alkuperäisestä kristallimuodostaan, mikä vahvistaa metallia.
Työskentely korkeammissa lämpötiloissa muodostaa taipuisan metallin, joka voi taipua tai on vähemmän hauras. Joustavuus voi olla haitta osille, jotka tarvitsevat suurta iskunkestävyyttä, kuten työkalut tai terät. Kuumakäsittelyä voi seurata karkaisu, joka on lämmitys ja nopea jäähdytys vedessä tai öljyssä, jotta kylmämuokatun metallin sitkeys palautuu.
Yksi kuumakäsittelyn haittapuoli on lämpötila, joka vaaditaan joidenkin metallien kriittisen pisteen saavuttamiseksi. Jotkut lujat teräkset voivat vaatia kuumentamista erittäin korkeisiin lämpötiloihin, jotta ne voivat työskennellä ilman metallijännityksiä. Nämä lämpötilat voivat vaatia erityisiä työstökoneita, jotka kykenevät säilyttämään oman lujuutensa ja sitkeytensä altistuessaan korkeille metallilämpötiloille. Tämä laite saattaa vaatia myös korkean lämpötilan lämmityspiirejä teloissa tai leimausosissa, jotta metalli pysyy kuumana ja estetään kylmäkäyttö.