polega na austenityzowaniu stali w temperaturze i czasie potrzebnym do maksymalnego rozpuszczenia składników stopowych w austenicie, a następnie na chłodzeniu stali z szybkością większą od krytycznej, dla zapewnienia przemiany martenzytycznej. Hartowanie może być prowadzone na wskroś lub tylko w warstwie powierzchniowej. Celem hartowania jest uzyskanie struktury martenzytycznej o dużej twardości, wytrzymałości i odporności na ścieranie, powodującej jednak znaczną kruchość i naprężenia własne. Nadmierną kruchość oraz naprężenia własne usuwa się stosując po hartowaniu odpuszczanie.
Odpuszczanie - jest zabiegiem cieplnym stosowanym do przedmiotów uprzednio zahartowanych w celu usunięcia naprężeń hartowniczych i polepszenia własności plastycznych. Podczas tego zabiegu zmniejsza się nieco twardość i wytrzymałość na rozciąganie, natomiast wzrasta odporność na uderzenia. Odpuszczanie polega na nagrzaniu uprzednio zahartowanego przedmiotu do temperatury poniżej 723°C, wygrzaniu w tej temperaturze, a następnie powolnym chłodzeniu na powietrzu, w oleju lub wodzie.
Odpuszczanie niskie - odbywa się w temperaturze 150 - 250°C. Głównym celem takiego odpuszczania jest usunięcie naprężeń własnych bez spadku twardości.
Odpuszczanie niskie stosuje się do narzędzi, sprawdzianów oraz części nawęglonych wykonanych ze stali węglowych i niskostopowych oraz hartowanych powierzchniowo. Odpuszczanie średnie - odbywa się w temperaturze 300 - 500°C. Ma ono na celu zachowanie wysokiej wytrzymałości i sprężystości przy dostatecznie dużej ciągliwoścł stali. W zakresie tych temperatur odpuszcza się wiele części samochodowych oraz matryce, sprężyny, resory i inne części mechanizmów, których praca ma charakter uderzeniowy.
Odpuszczanie wysokie - przebiega w temperaturze 500 - 650°C. Celem takiego odpuszczania jest uzyskanie wysokiej wytrzymałości i sprężystości materiału z jednoczesnym zachowaniem znacznej twardości i dostatecznej odporności na uderzenia. Odpuszczaniu wysokiemu poddaje się stale konstrukcyjne i narzędziowe do pracy na gorąco. W tym przypadku odpuszczanie prowadzi do rozkładu austenitu szczątkowego. Przesycanie polega na wygrzewaniu stopu w temperaturze zapewniającej przejście składników fazowych do roztworu stałego, tzn. w temperaturze wyższej od temperatury nasycenia roztworu, a następnie szybkim oziębieniu do temperatury otoczenia. Zabieg ma na celu zwiększenie plastyczności i obniżenie twardości, dlatego stale przesycone łatwo poddają się obróbce plastycznej.
Starzenie - polega na wydzielaniu składnika przesycającego z roztworu w postaci drobnodyspersyjnych wtrąceń, powodujących umocnienie stopu. Efektem zabiegu jest zwiększenie twardości i wytrzymałości stopu oraz zmniejszenie jego ciągliwości.
Składniki strukturalne występujące w stopach poddanych hartowaniu Bainit jest składnikiem strukturalnym, jego struktura ta jest zróżnicowana morfologicznie w zależności od temperatury przemiany. Stanowi mieszaninę ferrytu i węglików, z tym, że powyżej 300°C składa się z cementytu i przesyconego węglem ferrytu (zwana bainitem górnym, który ma wygląd pierzasty), natomiast poniżej 300°C powstaje bainit dolny składający się z węglika 8 (Fe2,4C o zawartości 8,4%C) i ferrytu