Hartowanie to etap obróbki materiałów, w którym materiał poddawany jest bardzo szybkiemu schłodzeniu. Metale są klasycznie hartowane podczas przetwarzania, a polimery mogą być również hartowane, w zależności od okoliczności, w jakich są używane. Dodawanie kąpieli w kąpieli hartowniczej do etapów obróbki materiałów jest dość stare, ponieważ wiele starożytnych społeczeństw dowiedziało się, że szybkie chłodzenie metali może radykalnie zmienić ich wydajność. Dowiedzieli się również, że różne media mogą być używane do hartowania i powodować różne wyniki.
Podczas hartowania materiał można szybko schłodzić powietrzem, ciekłymi polimerami, olejem lub wodą. Czasami stosuje się wiele metod. Na przykład metal może być chłodzony powietrzem, a następnie zanurzany w kąpieli wodnej w celu zakończenia procesu hartowania. Aby zapewnić równomierne hartowanie materiału, może być konieczne jego wstrząsanie. Odwrotnie, do przemieszczania środka hartującego można użyć mieszadeł. Zapobiega to różnicom temperatur, które mogą uszkodzić materiał, osłabiając go, umożliwiając wytrącanie się części zawartości lub wypaczanie jednego obszaru.
Celem tego etapu przetwarzania jest zapobieganie zmianom faz, które zachodzą podczas powolnego chłodzenia. Gdy materiały stygną powoli, pojawiają się główne okazje do kilku różnych zmian fazowych, a materiał pozostaje w odpowiednim zakresie temperatur przez dłuższy czas. Podczas hartowania materiał osiąga te temperatury, ale nie pozostaje w tej strefie temperatury wystarczająco długo, aby nastąpiła zmiana fazy. Hartowanie zapobiega również wytrącaniu się i oddzielaniu materiałów stopowych, które mogłyby osłabić lub naruszyć materiał.
Ten proces nie jest pozbawiony problemów. Hartowanie może powodować wypaczenie, pękanie i inne problemy z materiałem, nawet jeśli jest wykonane prawidłowo. Na przykład użycie wody jako materiału do hartowania może spowodować odkształcenie materiału podczas stygnięcia. Ważne jest kontrolowanie środowiska, w którym przeprowadzane jest hartowanie, aby zminimalizować ryzyko uszkodzenia materiału. Kiedy wszystko idzie dobrze, materiał jest twardszy i trwalszy, dzięki czemu nadaje się do wielu zastosowań.
Proces hartowania również może być niebezpieczny. Materiały do hartowania są bardzo gorące, a zanurzone w kąpieli hartowniczej mogą wyrzucać dużo pary, potencjalnie powodując oparzenia. Ważne jest, aby na tym etapie obróbki materiałów nosić odzież ochronną i upewnić się, że wszyscy w pobliżu są świadomi zagrożeń.