การอบชุบโลหะ (熱処理)เป็นการให้ความร้อนกับเหล็กตามอุณหภูมิของเหล็กชนิดนั้นๆ(ขึ้นอยู่กับส่วนประกอบของโลหะชนิดนั้น) ทิ้งไว้ในระยะเวลาที่ต้องการแล้วทำให้เย็นตัวโดยวิธีการที่แตกต่างกัน จะส่งผลให้คุณภาพของเหล็กนั้นเปลี่ยนไป เช่น แข็งขึ้น อ่อนลง เป็นต้น ซึ่งการอบุชบโลหะนั้น มักใช้เพื่อปรับคุณสมบัติของโลหะหลังจากที่ขึ้นรููปมาไม่ว่าจะเป็นขึ้นรูปแบบร้อนหรือเย็น ซึ่งโลหะจะมีความเครียด เนื้อเกรนเหล็กไม่สม่ำเสมอ(มีอ่อนมีแข็ง)ไม่เหนียว มีความเปราะหักง่าย เป็นต้น จำเป็นต้องอบเพื่อปรับสภาพโลหะให้เป็นไปตามที่เราต้องการ
ค่าความแข็ง(硬度)ของโลหะขึ้นอยู่กับ ปริมาณ % คาร์บอน(炭素)ที่มีอยู่ในโลหะแต่ละชนิด ปริมาณ %คาร์บอนยิ่งเยอะ โลหะก็จะยิ่งแข็ง ซึ่งการวัดค่าความแข็งของโลหะนั้นก็จะมีหลายวิธี ตามความเหมาะสมกันไป เช่น ลูกต้มBrinell ,กดหัวเพชร Rockwell เป็นต้น
โดยภาพรวม เงื่อนไขการอบชุบโลหะจะมีปัจจัยหลักๆ ดังนี้
การอบชุบโลหะ熱処理=อุณหภูมิ温度、เวลา時間(保持)、การเย็นตัว冷却
อย่างไรก็ตามการอบชุบโลหะจะแบ่งออกตามวัตถุประสงค์หลัก ได้แก่ ทำให้แข็งขึ้น ปรับสภาพคุณภาพ และกำจัดความเค้นตกค้าง
1.อบชุบทำให้แข็งขึ้น 硬くする
・Quenching hardening(焼き入れ)ให้ความร้อนอุณภูมิสูงและเวลาที่เเหมาะสมกับโลหะจนโครงสร้างเปลี่ยนเป็นมาร์เทนไซต์ แล้วเย็นตัวด้วยน้ำหรือน้ำมัน เหมาะกับโหละที่มีคาร์บอนปานกลาง
・Induction hardening(高周波焼き入れ)ให้ความร้อนสูงผ่านขวดลวดเหนี่ยวนำในระยะเวลาที่กำหนด แล้วปล่อยให้เย็นตัว เหมาะกับการชุบแข็งแบบเฉพาะจุดและโลหะที่มีคาร์บอนสูง
・Caburizing Hardening(浸炭焼き入れ)ให้ความร้อนอุณหภูมิสูงและเวลาที่เหมาะสมกับโลหะเปลี่ยนเปนโครงสร้างมาร์เทนไซต์ แล้วควบคุมค่าแก๊สคาร์บอนภายในเตาในระดับที่กำหนดเพื่อให้ซีมเข้าในโลหะแล้วเย็นตัวในน้ำหรือน้ำมัน สร้างความแข็งที่ผิวให้โลหะ ซึ่งจะเหมาะกับโลหะที่มีคาร์บอนในตัวต่ำอยู่แล้ว
2.ปรับสภาพคุณภาพเกรน 調質する
・Tempering (焼き戻し)ให้ความร้อนอุณหภูมิต่ำกับโลหะในระยะเวลาที่กำหนดแล้วปล่อยเย็นตัวในอากาศ ปรับสภาพเกรนในโลหะหลังการQuenchingหรือหลังการขึ้นรูปเพื่อลดการเปราะหักง่ายในโลหะ อีกทั้งโลหะจำแข็งขึ้นด้วยเล็กน้อย
・Annealing (焼きなまし)ให้ความร้อนอุณหภูมิสูงกับโลหะในะระยะเวลาที่กำหนดเปลี่ยนเป็นโครงสร้างมาร์เทนไซต์ แล้วให้เย็นตัวในอากาศ เพื่อลดความเค้นตกค้างและปรับสภาพเกรนให้สม่ำเสมอกับโลหะ สำหรับโลหะที่ผ่านการขึ้นรูปมา เช่น การหล่อ เป็นต้น
・Normallizing(焼きならし)ให้ความร้อนอุณหภูมิปานกลางกับโลหะในระยะเวลาที่กำหนด แล้วเย็นตัวในอากาศ เพื่อลดความเค้นตกค้างและปรับสภาพเกรนให้สม่ำเสมอกับโลหะ
3.กำจัดความเค้นตกค้าง 残留応力を除去する
ซึ่งก็จะประกอบด้วยAnnealing (焼きなまし)กับNormallizing(焼きならし)