Kovettuminen on termi, jota käytetään kuvaamaan materiaalin kykyä kovettua, kun se altistetaan lämmölle ja sitten sammutetaan tai jäähdytetään nopeasti. Sitä ei pidä sekoittaa kovuuteen, joka viittaa materiaalin lujuuteen ja kykyyn kestää vaurioita. Sen sijaan kovettuminen määrittää, voidaanko esineestä tehdä kovempaa vai kestääkö se kovettumista. Tätä termiä käytetään vain viittaamaan metalliesineisiin, mukaan lukien teräs ja metalliseokset, eikä sitä sovelleta muoviin tai muihin materiaaleihin.
Ensisijainen kovettumistestityyppi tunnetaan nimellä Jominy- tai ”quench” -testi. Tämän testin suorittamiseksi terästankoa kuumennetaan, kunnes se kiteytyy kasvokeskeiseksi kuutiorakenteeksi, jota kutsutaan austeniitiksi. Lämmönlähteen poistamisen jälkeen austeniittisauvan toinen pää altistetaan välittömästi vesisuihkulle sen jäähdyttämiseksi huoneenlämpötilaan. Tätä jäähdytysprosessia kutsutaan sammutukseksi.
Erittäin nopea sammutus aiheuttaa martensiitin – erittäin vahvan materiaalin – muodostumisen. Jos sammutus ei ole riittävän nopeaa, muodostuu erilainen materiaali, joka ei ole yhtä vahva. Tangon kovuus mitataan tietyin askelin sammutetusta päästä. Mitä kauempana sammutetusta päästä, sitä hitaammat jäähdytysnopeudet tekevät martensiitin muodostumisesta epätodennäköisempää.
Materiaali, joka muodostaa martensiittiä pienemmällä jäähdytysnopeudella, on helpompi kovettaa. Materiaali, joka tarvitsee erittäin nopeita sammutuksia martnsiten muodostamiseksi, on vaikeampi kovettaa. Tämän seurauksena mitä suurempi kovuusero näiden kahden pään välillä on, sitä pienempi on kovettuminen.
Terästen ja muiden metallien kovettuminen riippuu sekä kohteen koostumuksesta että muodosta tai geometriasta. Mitä paksumpi esine, sitä hitaammat jäähdytysnopeudet keskellä, mikä vaikeuttaa sisällä olevan materiaalin kovettumista. Tämä tarkoittaa sitä, että paksummilla tai niillä, joilla on pieni pinta -ala, on vähemmän kovettavuutta kuin samasta materiaalista valmistetuilla pienemmillä tai ohuemmilla esineillä. Ohuessa esineessä lämmöllä on hyvin pieni matkaetäisyys, joten jäähdytysnopeudet voivat olla nopeita ja lisätä sen kovuustasoa.
Yleensä mitä korkeampi terästuotteen hiilipitoisuus on, sitä parempi on teräksen kovettuminen. Teräkseen kovettavuutta lisääviä tavallisia elementtejä ovat boori, mangaani, kromi ja molybdeeni. Seosten lisäys on suoritettava huolellisesti, jotta vältetään teräksen ominaisuuksien muuttuminen tai kovettumisen kyky.
Teräksen kovettuminen ja hitsattavuus liittyvät toisiinsa. Mitä kovempi teräs, sitä vaikeampi hitsata; Mitä pienempi on karkaisukyky, sitä helpompi on hitsata. Kovettumiskokeita käytetään usein hitsaussovelluksissa sen selvittämiseksi, voidaanko kaksi materiaalia hitsata onnistuneesti. Se voi myös auttaa hitsaajia valitsemaan elektrodit ja hitsauslaitteet tai asetukset.