Что будет, если на микросхему в коммерческом исполнении подать напряжение при -40град, а затем нагреть за полчаса и только после начать работать с ней. Кожух герметичный, с силикагелем и т.п.?

Слишком много неизвестных, поэтому результат неизвестен.
Микросхема может и за полчаса и за день при поданном питании нагреться только до -38 градусов, всё зависит от конструкции...
Гарантированно будет работать если сначала нагреть до 0, а потом подать питание (греть слишком быстро тоже не здорово), все остальные варианты - на Ваш страх и риск.
Возможно, что многие микросхемы будут работать и при таких условиях, но как оценить надёжность такого изделия и рабочий ресурс?
Вообще считаю, что там, где это возможно, надо выполнять рекомендации производителя микросхем, ибо отклонение от рекомендаций - это уже Ваша ответственность за отказы аппаратуры.

При проектировании интегральной схемы ее обычно моделируют на крайних углах:
медленном (T=Tmax, Vпит=0.9*Vпит_ном, P=SS) и быстром (T=Tmin, Vпит=1.1*Vпит_ном, P=FF)
В этом диапазоне гарантируется работоспособность будущего кристалла.
Если микросхема изначально проектировалась как коммерческая, то есть вероятность,
что в качестве быстрого угла была выбрана нулевая температура.
На отрицательных температурах можно ожидать зависания.

С температурой и напряжением понятно, а что такое P=SS и P=FF ?

Я так понял, что -40 - это за разрешенным пределом для этой ИС. Если нагревать от -40 до плюсовых температур, то через сотню таких термоциклов она разрушится механически или оторвутся проводки с контактных площадок внутри ИС. С высокой вероятностью. Вылезать за пределы, указанные в документации, нельзя в принципе, ни о каком "собственном страхе и риске" и речи быть не может. Впрочем, вы можете сами воспроизвести такие испытания "на столе" и узнать точно.

Если же -40 - допустимая температура для этой ИС, то вопрос теряет смысл. Можно и не греть, и всё должно работать.

Process corner. SS - самые медленные кристаллы, FF - самые быстрые.
При моделировании указывается при вызове моделей транзисторов.

Гляньте тут, люди с именем ставят и не краснеют http://electronix.ru/forum/index.php?showtopic=89496.
Совсем не считаю нормальным такой способ увеличения прибыли компании.
Ставьте промышленный чип.