A têmpera é um tratamento térmico que possui grande aplicação nos aços carbono e nos aços liga. Este tratamento tem como objetivos aumentar a resistência mecânica do aço, aumentar sua dureza, sua resistência à abrasão e ao desgaste. Peças que estão sujeitas a intenso desgaste ou necessitam de elevada dureza para operações de corte passam por processos de têmpera total, ou apenas superifcialmente.
O tratamento térmico de têmpera consiste em se austenitizar o aço, o aquecendo até acima da temperatura crítica, seguido de um resfriamento brusco após haver a formação de fase austenita. O produto deste tratamento é uma microestrutura predominante da fase martensita, uma fase de alta dureza e resistência mecânica. Em comparação com fases e microconstituintes como a perlita e a bainita, a martensita é superior na dureza e na resistência mecânica.
Meios de Resfriamento
O meio de resfriamento para este processo deve ser muito severo, geralmente se dá em água ou em óleo. O resfriamento em água ocorre com agitação da peça no recipiente, já que a camada de água mais próxima da peça perde usa eficiência com o decorrer do tratamento. Também há o uso de soluções de polímeros para resfriamento após têmpera, sendo alternativas mais ecologicamente corretas. Com o emprego de polímeros há um bom controle das condições de resfriamento pela concentração na solução.
Temperabilidade
O resfriamento no exterior é diferente do resfriamento interior em peças de grande espessura, o que pode acarretar microestruturas diferentes ou propriedades diferentes da mesma microestrutura. A temperabilidade é definida como a capacidade de se formar martensita em um tratamento térmico de têmpera, havendo diversas formas de a quantificar.
O ensaio Grossman e o ensaio Jominy são dois métodos que verificam a temperabilidade de um material. Em ambos os ensaios há a têmpera de uma peça e se verifica a extensão desta camada temperada por meio de ensaios de dureza.