残留応力を除去したり粗大化した結晶を細かくし、硬さを硬さを軟らかくする。

オーステナイト組織にした後、大気中でゆっくり冷却する。これにより不均一な組織は標準組織となり、内部の残留応力も除去できる。

オーステナイト組織から水または油で急冷させる。焼入れ組織はマルテンサイト。

炭素含有量0.5％付近までは、炭素含有量に比例して引張強さは増すが、それ以上では低下する為、焼入れは炭素含有量0.5％程度が最も効率的。

マルテンサイトは非常に硬いが伸びがなく、このままでは実用に適さない為、必ず焼戻しを行い硬さは多少低下するが、伸び、じん性を増さなければならない。

冷えた鋼を再び所定の温度に再加熱し、再び冷却する操作。

再加熱温度が150〜400℃のときはトルースタイト組織、400〜600℃のときはソルバルト組織になる。ソルバルト組織はトルースタイト組織に比較して引張強さはやや低下するが、その分じん性、伸びが増す。

加熱コイルに高周波を通ずることにより、加熱コイルの中の鋼材を高周波の表皮効果による発熱と鋼材自身の抵抗発熱により加熱する。

加熱した鋼材に対しては焼入れ用の中空のコイルがあり、そこから水を噴出させて焼入れを行う。

電源周波数は数kc〜数Mcで、鋼材の焼入れ層を厚くしたいものには低い周波数を、逆に薄い硬化層を得たい場合には高い周波数の高周波電源を使用する。

一般に高周波焼入れの硬化は急速な加熱冷却が出来る為、他の熱処理による焼入硬化より高い。

焼入組織は不均質でときには焼割れが起こることがある。

内部に大きな残留応力が残る場合が多い。この残留応力は表面からの圧縮応力で、耐磨耗性、耐疲れ性を向上させる。

ガス火炎（酸素-アセチレン、酸素-プロパン）を使用して鋼材を加熱し、水で急冷する。

鋼材を電解液中に浸し陰極とし、これとあらかじめ設定されている陽極との間にアーク放電を起こし加熱し、電解液で急冷させる。

木炭の粉にBdCO₃などの促進剤を混ぜて固体浸炭剤とし、浸炭を行う鋼材と一緒に鋼材の箱に詰めふたをする。この箱を1000℃程度に2〜3時間加熱。

通常、表面の鋼より0.1〜1mm程度の浸炭が見られる。

一般に、鋼のC含有量が高いほど浸炭は深い。

NaCNなどにNaClなどの塩類を添加し塩浴とし、この中に鋼材を入れる。

C、Nの働きで硬化させる。

空気中にプロパンガスなどを混合させ、変成炉でキャリアーガス（CO、H2、N2の混合ガスに変える）にし、これに少量のプロパンガスを加え、浸炭ガスとして鋼を浸炭する。

ガス浸炭は鋼材表面の浸炭層の厚さ、C濃度をある程度自由に変えられ、急激な表面硬化による内部応力の残留からくる焼き割れや、硬化層の剥れの問題を無くすことに適している。

鋼の表面に窒素を浸透させる方法。

鋼はあらかじめ焼入れ、焼戻しの熱処理が施してあり、これを窒素によりさらに硬化する方法をとる。窒化温度は500〜550℃で、これから徐冷する。

このため内部応力も生じることなく、ひずみも少なく、焼割れもない。

窒化によっても表面硬化がさらに増し、疲労強度も高く500℃程度の熱の戻りに対しても軟化することがない。

鋼材を密閉できる箱に入れ、これにアンモニア（NH3）を通じて、加熱温度を500〜550℃、加熱時間50〜100時間で熱処理をすると鋼材の表面に0.1〜0.3mm程度の窒素による硬化層ができる。

硬度は1000〜1300Hv

NaCNなどの塩浴に鋼材を入れる。

塩浴温度は500〜600℃で、窒化時間は5〜10時間行うと、表面から0.3〜0.5mmまでの硬化層ができる。

硬度は700〜900Hv