Hartowanie to obróbka cieplna utwardzająca stal. Część nagrzewa się powyżej temperatury austenityzacji, wygrzewa przez wymagany czas, a następnie chłodzi wystarczająco szybko, w wodzie, oleju, polimerze lub gazie pod ciśnieniem, aby utrwalić bardzo twardą strukturę zwaną martenzytem. W stanie zahartowanym stal jest twarda, ale krucha i obciążona naprężeniami wewnętrznymi: dlatego po hartowaniu stosuje się odpuszczanie, czyli ponowne nagrzanie do umiarkowanej temperatury, które zmniejsza kruchość kosztem nieco niższej twardości. Zestaw hartowania i odpuszczania reguluje kompromis między twardością a ciągliwością.
Hartuje się tylko stale o dostatecznej zawartości węgla lub stopowe: stal konstrukcyjna, taka jak S235, nie jest do tego przeznaczona, natomiast C45 czy 42CrMo4 tak. Hartowanie może być objętościowe lub powierzchniowe (indukcyjne lub płomieniowe), przy czym twardość ogranicza się wtedy do warstwy zewnętrznej. Mierzy się ją w skali Rockwella C (HRC) lub Vickersa (HV). Uwaga na inne znaczenie słowa: w niektórych stopach aluminium przesycanie po rozpuszczeniu, a następnie starzenie, daje stan T6.
Szybkie chłodzenie odkształca części i może je pękać, zwłaszcza przy zmianach przekroju i ostrych kątach. Stąd kilka zasad: obróbka zgrubna przed hartowaniem, pozostawienie naddatku na obróbkę wykańczającą, a następnie dopracowanie powierzchni funkcjonalnych przez szlifowanie. Piece próżniowe ograniczają utlenianie i zgorzelinę. Wśród obróbek pokrewnych nawęglanie utwardza tylko warstwę zewnętrzną stali miękkiej, a azotowanie pozwala uniknąć hartowania.
W zapytaniu o wycenę
Proszę podać gatunek stali, docelową twardość w postaci zakresu (na przykład 58–62 HRC), a nie jednej wartości, głębokość utwardzenia przy hartowaniu powierzchniowym, miejsca, które nie mają być utwardzane, oraz dopuszczalne odkształcenie. Należy określić kolejność operacji (obróbka zgrubna, obróbka cieplna, wykończenie), wymagane kontrole twardości i certyfikat obróbki. Zakład obróbki CNC przyzwyczajony do takich części potrafi przewidzieć naddatki; przewodnik o materiałach na części obrabiane podaje typowe gatunki.