Hatowanie powierzchniowe- polega na szybkim nagrzaniu warstwy powierzchniowej do temperatury austenityzowania(powyżej AC₃) i następnie szybkim chłodzeniu w wyniku czego uzyskuje się twardą warstwę wierzchnią(co związanie jest oczywiście z wytworzeniem struktury martenzytycznej). Istotną róznicą w stosunku do hartowania objętościowego(w które wprowadziły nas Sandra i Magda) jest to, że bezpośrednio po nagrzewaniu następuje chłodzenie, zatem brak zabiegu wygrzewania. Wszystko po to aby ograniczyć penetrację ciepła wgłąb materiału. Materiał po takim hartowaniu wykazuje zróżnicowaną strukturę, a tym samym twardość w przekroju poprzecznym. Po obróbce wyróżnia się:

1. Warstwę wierzchnią- struktura martenzytyczna

2. Warstwę przejściową- mieszanina ferrytu i martenzytu(w wyniku ograniczonego, ale jednak przenikania ciepła do głębszych warstw materiału)

3. Warstwę rdzenia- ferryt i perlit

Grubość zahartowanej warstwy to 0,02-0,5 mm- różne źródła rożnie podają, jednak na szczęście wszystkie są zgodne co do jednego- warstwa zahartowana powierzchniowo nie powinna przekraczać 20% pola przekroju obrabianego przedmiotu.

Celem takiej obróbki jest uzyskanie twardej, odpornej na ścieranie warstwy powierzchniowej, oraz ciągliwego, wytrzymałego rdzenia, co znajduje zastosowanie w elementach maszyn itp.

Hartowaniu powierzchniowemu poddaje się stale niestopowe o małej hartowności, o stężeniu węgla w zakresie 0,4- 0,6%, a także żeliwa szare i sferoidalne.

W zależności od sposobu nagrzewania wyróżnia się hartowanie:

• Hartowanie laserowe jest procesem, w którym wiązka lasera oddziałuje bezpośrednio na obrabiany przedmiot dostarczając mu energię. Wiązka laserowa rozgrzewa się miejscowo w powierzchniowych warstwach obrabianego przedmiotu do temperatury przemiany austenitycznej obrabianego materiału. Prowadzi to do homogenizacji atomów węgla oraz rozrostu austenitu w materiale. Nie jest wymagane stosowanie dodatkowych mediów chłodzących takich jak: woda, olej czy sprężone powietrze

• Hartowanie kąpielowe polega na nagrzewaniu przedmiotu w kąpieli ołowiowej lub solnej, a następnie oziębieniu go w wodzie lub oleju.Kąpiel ogrzewająca powinna mieć temperaturę wyższą od temperatury hartowania o ok. 50 - 100 °C

• Hartowanie indukcyjne polega na umieszczaniu przedmiotu obrabianego w cewce, przez którą przepływa prąd o bardzo wysokiej częstotliwości (10 MHz).Strumień magnetyczny wytwarzany przez prąd zmienny przechodzący przez induktor (cewkę) wykonany w kształcie pętli lub spirali z rurek miedzianych wzbudza w przedmiocie metalowym umieszczonym wewnątrz induktora prądy wirowe, które w ciągu kilku sekund nagrzewają powierzchnię przedmiotu do temperatury hartowania. Przedmiot nagrzany powierzchniowo jest następnie oziębiany natryskiem cieczy oziębiającej.

• Hartowanie płomieniowe polega na nagrzewaniu obrabianego przedmiotu palnikami gazowymi(najczęściej acetyleno- tlenowe) i szybkim chłodzeniu.

• Nagrzewanie w elektrolicie- nagrzewany element stanowi katodę, w wyniku czego na jego powierzchni wydziela się warstwa wodoru, co zwiększa opór przepływającego prądu, a w konsekwencji szybkie nagrzanie się powierzchni przedmiotu. Ośrodkiem chłodzącym jest sam elektrolit. Stosowany najczęściej- Na₂CO₃

• Nagrzewanie elektryczne kontaktowo- oporowe- stosowana dla powierzchni cylindrycznych. Po powierzchni przesuwa się obrotowo- posuwiście rolka, do której podłączone jest napięcie w wyniku czego między rolka a przedmiotem przepływa prąd, który nagrzewa stal na niewielką głębokość. Studzenie: natryskiem wody