Hartowanie - jest zabiegiem cieplnym, któremu poddawana jest stal, składającym się z dwóch bezpośrednio po sobie następujących faz. Pierwsza faza to nagrzewanie do temperatury powyżej przemiany austenitycznej (dla stali węglowej 723°C) (zwykle 30°C do 50°C powyżej temperatury przemiany austenitycznej) i wygrzewanie, tak długo jak to potrzebne, by nastąpiła ona w całej objętości hartowanego obiektu. Drugą fazą jest szybkie schładzanie. Szybkość schładzania musi być taka, by z austenitu nie zdążył wydzielić się cementyt i jego struktura została zachowana do temperatury przemiany martenzytycznej, w której to austenit przemienia się w fazę zwaną martenzytem. Stal posiadająca strukturę martenzytyczną nazywana jest stalą martenzytyczna lub hartowaną. Hartowanie przeprowadza się, by podnieść twardość i wytrzymałość stali

Metody hartowania

Hartowanie zwykłe

Hartowanie stopniowe 

Hartowanie izotermiczne 

Hartowanie powierzchniowe

Hartowanie płomieniowe

Hartowanie indukcyjne

Hartowanie kąpielowe

Odpuszczanie

Operacja obróbki cieplnej polegająca na nagrzaniu uprzednio zahartowanej stali do temperatury wyższej od 150°C do niższej od temperatury przemiany eutektoidalnej (poniżej 700°C), wygrzaniu w tej temperaturze i ochłodzeniu z określoną szybkością do temperatury otoczenia.

Odpuszczanie niskie

Odpuszczanie średnie

Odpuszczanie wysokie

Wyżarzanie

Wyżarzanie - jest zabiegiem cieplnym polegającym na nagrzaniu elementu stalowego do odpowiedniej temperatury, przetrzymaniu w tej temperaturze jakiś czas, a następnie powolnym schłodzeniu. Ma głównie ono na celu doprowadzenie stali do równowagi termodynamicznej w stosunku do stanu wyjściowego, który jest znacznie odchylony od stanu równowagowego. Wyżarzanie przeprowadza się w różnych celach, w zależności od temperatury w jakiej jest prowadzone:

z przemianą alotropową

- Wyżarzanie zupełne

- Wyżarzanie normalizujące (normalizowanie)

- Wyżarzanie zmiękczające (sferoidyzacja) - Wyżarzanie ujędrniające

- Wyżarzanie grafityzujące (grafityzacja)

bez przemiany alotropowej

- Wyżarzanie rekrystalizujące (rekrystalizacja)

- Wyżarzanie odprężające

- Wyżarzanie stabilizujące (stabilizowanie)