В результате этого процесса происходит сильная деформация и дробление зерен в поверхностном слое обрабатываемого металла и изменение его физико-механических характеристик: повышается микротвердость, изменяется текстура, появляются значительные напряжения, повышается предел упругости и прочности при незначительной потере вязкости. Упрочнение поверхностного слоя металла и возникающие в нем напряжения достигают такой величины, что незначительное превышение давления над необходимым для ведения процесса прокатывания приводит к местным разрушениям поверхностных слоев металла. Это обстоятельство затрудняет освоение прокатывания и требует установления оптимальных режимов процесса с большой точностью.
Воздействие сближающихся роликов на металлическую заготовку (при прокатывании по третьей схеме) приводит не только к деформированию поверхностных слоев металла, но и к смещению периферийных слоев из зоны сосредоточенного деформирования к торцовым поверхностям заготовки.
В результате эти поверхности из плоских становятся вогнутыми, сферическими, а при определенных условиях прокатывания на концах заготовки может образоваться закатанная с торцов полость.
Такой характер деформации определяет необходимость в каждом случае экспериментальной отработки формы и размеров заготовки для получения детали, требующей минимальной доделки после прокатывания.
Неравномерность деформации металла заготовки как в радиальном сечении, так и вдоль оси заготовки затрудняет теоретический расчет напряженно-деформированного состояния металла в процессе обработки его прокатыванием.