Твердість стали після загартування залежить від твердості мартенситу, що у свою чергу залежить від вмісту вуглецю. Зі збільшенням вмісту вуглецю збільшується і твердість після загартування стали.
Загартування сталі – це процес, при якому відбувається нагрівання металу до температур зміни його кристалічної решітки з подальшим її різким охолодженням. Внаслідок проходження сплавом процесу загартування він набуває властивостей мартенситу і стає твердішим.
При загартуванні, також званої мартенситним перетворенням, сталь нагрівають вище за критичну температуру до діапазону аустеніту, витримують при цій температурі, а потім швидко охолоджують. Для доевтектоїдних сплавів (вміст вуглецю менше 0,9%) температура нагріву на 30-50ºC вище межі лінії розчинності аустеніту.