Закалка — процесс термической обработки, обуславливающий резкое изменение микроструктуры, механических, физических и химических свойств стали. Применяется для отливок, поковок, штамповок и механически обработанных деталей с целью получения повышенной твердости и прочности.

Закалка состоит в нагреве стали до температуры выше или в интервале превращений, выдержке при этой температуре для завершения фазовых превращений и последующем охлаждении обычно с большой скоростью (в водных растворах солей NaOH, NaCl, в воде, масле, в расплавленных солях, на воздухе), обеспечивающей протекание мартенситного превращения. Микроструктура, механические, физические и химические свойства закаленной стали зависят: от исходных химического состава и структуры перед закалкой, от температуры нагрева, от режима нагрева, выдержки и охлаждения.

В зависимости от температуры нагрева закалка подразделяется на полную и неполную. Температура нагрева зависит от химического состава и в основном от содержания углерода в стали. Повышение твердости стали обеспечивается за счет получения структуры мартенсита. С увеличением содержания углерода в стали од 0,7% твердость закаленной стали увеличивается до HRC 63-65.

Полная закалка состоит в нагреве выше критической точки А_С3 на 30-50 °С для доэвтектоидных сталей и выше критической точки A_C1 на 30-50 °С для эвтектоидных сталей, выдержке и последующем охлаждении со скоростью больше критической, т. е. со скоростью, обеспечивающей превращение аустенита в мартенсит. Структура после закалки будет состоять из мартенсита и остаточного аустенита. Инструментальные, легированные стали при повышенных температурах закалки получают более высокую прочность. Повышение температуры обеспечивает растворение в аустените карбидов хрома, вольфрама, ванадия, молибдена, тем самым появляется положительное влияние легирующих элементов на свойства закаленной стали.

Неполная закалка применяется для заэвтектоидных сталей и состоит в нагреве стали выше критической точки A_C1 на 30-50 °С, выдержке и последующем охлаждении со скоростью, больше критической. Структура после закалки будет состоять из мартенсита, вторичного цементита и остаточного аустенита. Повышение температур нагрева при закалке заэвтектоидных сталей ухудшает их механические свойства — снижается твердость, ударная вязкость, увеличиваются внутренние напряжения.