Sertleştirme işlemi; metalin sertliğini, çekme dayanımını artırmak, aşınma ve biçim değiştirme direncini yükseltmek ve dokusunu inceltmek için yapılan ısıtma ve soğutma işlemleri bütünüdür. Sertleştirilecek olan çelik parçalar, uygun bir sıcaklığa kadar ısıtılır. Çelik belirli bir süre sıcaklıkta tutulup hızla soğutulur. Bu işlemin ardından parça sertleşmiş olur.
Çeliklerin içerisinde yer alan karbon oranına göre belirli bir sertleştirme sıcaklığı mevcuttur. Metal sertleştirme yöntemleri şu şekilde incelenebilir.
Su Vererek Sertleştirme
Su vererek sertleştirme işleminde suyun dışında bazı soğutuculardan da yararlanılır. Su vererek sertleştirme işleminde doğrudan su verme en eski ve en yaygın sertleştirme metodudur. Su verme işlemi malzemenin sertleştirme sıcaklığına kadar ısıtılmasının ardından ani şekilde soğutulması olarak tanımlanır. Sertleştirme sıcaklığının belirlenmesi, ısıtma hızı, soğutma ortamının tespiti gibi etmenlerin göz önünde bulundurulması önemlidir.
Su verme işleminde parçanın iç kısmı da sertleşir. Ancak orta yer dış bölgeden daha yumuşak hal alır. Su vererek sertleştirme işleminde soğutma maddesi olarak ısı iletkenlikleri iyi bulunan maddelerden su, sabunlu su, bazı madenler, yağlar ve hava kullanılır. Soğutmak için ise en fazla su, hava ve yağdan yararlanılır.
Alevle Yüzey Sertleştirme
Alevle sertleştirme en çok tercih edilen yüzey sertleştirme yöntemlerinden biridir. Bu işlemde sertleştirilecek yüzeye yüksek yoğunluklu oksi-asetilen alevi uygulanır. Sıcaklık uygulamasının ardından söndürülerek yüzey sertleştirme işlemi yapılır. Alevle sertleştirme işleminin neticesinde sert bir yüzeye kavuşulur.
İndüksiyon Akımı ile Yüzey Sertleştirme
İndüksiyonla yüzey sertleştirme işleminde parçanın indüksiyon akımı ile yüzeyinin ani olarak ısıtılması ve ardından ani olarak soğutulması ile yapılan bir yüzey sertleştirme işlemidir. Isınan bölgeler soğutma sıvısı püskürtülerek veya soğutma sıvısına daldırılarak ani şekilde soğutulur. Alevle sertleştirmeye benzer yapıda olan indüksiyon ile yüzey sertleştirmede işlem süresi ve yüzeyde oluşturulan yüksek ısı birikimi daha verimli bir işlem sunar. İndüksiyon ile yapılan ani ısıtma ile yapılan ani soğutma işlemi genel olarak su yardımıyla yapılır. Soğutma sıcaklığının 60°C olması ya da tuz kullanılması çatlama ve iç gerilme olanağını azaltır.