Etapphärdning

Etapphärdning utförs genom att godset laddas i en ugn, där värms det upp till en temperatur inom stålets austenitområde. [A] Stålet hålls i temperaturen en tid, kol från ugnens atmosfär tillåts diffundera in i stålet. [B]. Godset snabbkyls ned till en hålltid i en temperatur strax över martensitens omvandlingstemperatur. Hela godset får en jämnare temperatur under hålltiden. Godset kyls ned, en martensitisk omvandling sker [C].

Stål har högre löslighet för kol i temperaturer ovan 727°C, förklaringen är att en strukturomvandling då sker från BCC till FCC även kallat ferritisk och austenitisk struktur. Kolet i den kolrika atmosfären löser sig i austenitstrukturen under hålltiden.  Snabbkylning av godset sker ned till en temperatur strax över omvandlingstemperaturen för martensit. Godset hålls i en tid vid denna temperatur, hela godset får en jämnare temperatur under hålltiden.

Denna etapp bidrar till en lägre hårdhet och mindre spänningar i materialet. Hålltiden kan helt eller delvis ersätta den normalt efterföljande anlöpning som utförs i härdningsprocesser där avsikten är att erhålla en martensitisk struktur genom släckning från austenitområdet.

Den martensitiska strukturen ger stålet hög hårdhet och ett bra motstånd mot nötning. Segheten som erhålles vid hålltiden ger i kombination med hårdheten mycket goda hållfasthetsegenskaper.