Karkaisu on lämpökäsittely, jota käytetään rautametalleissa, kuten raudassa ja teräksessä, metallin mekaanisten ominaisuuksien parantamiseksi. Metallia kuumennetaan, kunnes se saavuttaa austeniittisen tilan, ja jäähdytetään sitten nopeasti tai sammutetaan, mutta sitä pidetään riittävän korkeassa lämpötilassa estämään martensiitin muodostuminen pitkään. Metallipinnoitetuilla metalleilla on parantunut lujuus, sitkeys ja vastustuskyky vääristymille, kulumiselle ja vetyhauraudelle, ja niitä käytetään usein koneen osissa.
Säästöprosessin ensimmäisessä osassa metalli kuumennetaan 1,350 ° F (noin 732 ° C) – 2,462 ° F (noin 1,394 ° C) lämpötilaan. Tämä saa sen vaiheensiirtymään, joka muuttaa kiteisen rakenteen, jossa rauta -atomit on järjestetty, muuttamalla sen austeniitiksi. Austeniitti sammutetaan, yleensä sulatetun nitraattisuolan hauteessa, ja jäähdytetään lämpötilaan 459 ° F – 750 ° F (noin 232 ° C – 399 ° C). Sitten sitä pidetään tässä lämpötilassa ajanjakson aikana, joka vaihtelee useista minuutista useisiin tunteihin. Aika, jonka metallia pidetään suolahauteessa, ja tarkat lämpötilat, joita käytetään molemmissa vaiheissa, vaihtelevat rautametallin koostumuksen ja lopputuotteessa haluttujen mekaanisten ominaisuuksien mukaan.
Säästöprosessi eroaa perinteisestä lämpökäsittelystä, joka sammuttaa austeniitin nopeasti vedessä tai öljyssä, yleensä huoneenlämpöiseksi. Tämä tuottaa teräksen, jota kutsutaan martensiitiksi. Martensiitti on melko kovaa, mutta erittäin haurasta ja vaatii lisää lämpökäsittelyä, prosessia, jota kutsutaan karkaisuksi, jotta siitä tulee tarpeeksi sitkeä.
Yleensä karkaisun tulos riippuu käytetystä materiaalista. Valetusta teräksestä tulee teräsmuoto, jota kutsutaan bainiitiksi, joka on taipuisampaa kuin martensiitti eikä vaadi lisäkarkaisua. Se on myös vahvempi, lujempi ja kulutusta kestävämpi tietyn kovuuden suhteen kuin martensiittiset teräkset. Pallografiittivalurauta saa aikaan rakenteen nimeltä ausferriitti, jolla on suurempi lujuus suhteessa sen sitkeyteen kuin tavanomaisen lämpökäsittelyn tuotteilla.
Suojausprosessin patentoivat EC Bain ja ES Davenport vuonna 1933. Se tuotti korkealaatuista terästä, mutta prosessi oli alun perin melko kallis eikä ollut kustannustehokas useimpiin käyttötarkoituksiin. Tämä rajoitti sen käytön korkean suorituskyvyn osien tuotantoon, jotka vaativat äärimmäistä sitkeyttä ja vääristymien kestävyyttä, kuten pistoolikomponentit. Vasta 1960-luvulla, kun teräksen valmistuksen tekninen kehitys pienensi huomattavasti tuotantokustannuksia, asepäästöistä tuli taloudellisesti kannattava keino tuottaa terästä laajamittaiseen kaupalliseen käyttöön.