Martemperingul este un proces de producție metalurgic destinat controlului caracteristicilor martensitei din oțel și aliaje. Martensita este una dintre stările cristaline induse în metale prin manipulare termică și una care face metalul excepțional de dur. Metalele care constau din structuri exclusive de martensite sunt adesea prea dure și fragile și necesită o reducere a caracteristicilor martensitei la niveluri utilizabile. Procesul de temperare a martensitei este folosit pentru a manipula nivelurile de martensite și constă în încălzire și o serie secvențială de cicluri de răcire care reduc treptat gradul de caracteristici ale martensitei din metal. Este benefic să începeți procesul cu un nivel ridicat de formare de martensită și să reduceți nivelul treptat deoarece procesul minimizează deformarea și fisurarea metalului.
Fierul și aliajele sale suferă o varietate de modificări ale structurii cristaline pe măsură ce sunt încălzite. Aceste schimbări de stare sunt realizate prin controlul temperaturii la care este încălzit metalul și al vitezei sale de răcire. Aceste stări cristaline includ austenita, martensita, perlita și bainita; fiecare posedă caracteristici specifice de lucru. Martensita este o stare cristalină caracterizată printr-o duritate extremă care, deși este o caracteristică de dorit, este în general însoțită de fragilitate, deformare și înclinație spre fisurare. Pentru a compensa acești factori negativi, păstrând în același timp un grad de duritate latentă a martensitei, procesul de martempering este aplicat pentru a manipula structura cristalină a metalului.
Procesul de temperare a martensitei se bazează pe faptul că reîncălzirea martensitei peste punctul de formare îi distruge structura. Călirea martensitei presupune încălzirea unei structuri de martensită pură, completă și răcirea sau stingerea acesteia în trepte până la atingerea gradului de duritate dorit. Cu alte cuvinte, procesul distruge structura martensitei treptat, evitând astfel fragilitatea și deformarea, menținând în același timp o parte din duritatea originală. Obținerea corectă a echilibrului este adesea dificilă, deoarece o temperare prea mică sau prea mare lasă metalul fragil sau moale și ar necesita repetarea întregului proces.
Călirea martensitei se efectuează în general în băi de sare, plumb sau ulei la temperaturi de 400° până la 500°F (200°–260°C). Odată ce piesa a ajuns la temperatura băii, se lasă apoi să se răcească la temperatura camerei. Măsura în care piesa este încălzită dictează apoi cât de mult este menținută structura originală de martensite. Timpii de încălzire martempering diferă în funcție de dimensiunea piesei și, în majoritatea cazurilor, sunt doar atât timp cât este nevoie ca piesa să atingă temperatura băii.