При загартуванні доевтектоїдних сталей нагрівання слід вести до температури на 30 – 50° вище за точку АС3 . В цьому випадку сталь має структуру однорідного аустеніту, який при подальшому охолодженні зі швидкістю, що перевищує критичну швидкість загартування, перетворюється на мартенсит.. Таке загартування називається повним.
Термічна обробка (загартування) буває двох типів – без поліморфного перетворення (кольорові метали) та з поліморфним перетворенням (сталі). В процесі загартування метал стає твердішим, але водночас зменшується його пластичність і в'язкість, особливо якщо цикл «нагрівання-охолодження» повторювати багато разів.
Які стали можна, можливо гартувати? Процедурам загартування та відпустки не піддається прокат та вироби з нього, виготовлені з маловуглецевих сталей типу 10, 20, 25. Цей вид термообробки ефективний для вуглецевих сталей (45, 50) та інструментальних, у яких в результаті твердість збільшується у три-чотири рази.
Твердість стали 45: HB = 50 HRC (після загартування).