Slobodno kovanječelik ima sljedeća tri kritična svojstva u uvjetima kaljenja.
(1) Strukturne karakteristike
U skladu s veličinom čelika, temperaturom zagrijavanja, vremenom, karakteristikama transformacije i načinom hlađenja, struktura kaljenog čelika mora se sastojati od martenzita ili martenzita + zaostalog austenita, osim toga, može postojati malo neotopljenog karbida. I martenzit i rezidualni austenit su u metastabilnom stanju na sobnoj temperaturi i teže prijelazu u stabilno stanje željezne mase plus cementita.
(2) Karakteristike tvrdoće
Iskrivljenje rešetke uzrokovano atomima ugljika otkriva se tvrdoćom, koja se povećava s prezasićenjem ili sadržajem ugljika. Tvrdoća strukture kaljenja, visoka čvrstoća, plastičnost, niska žilavost.
(3) Karakteristike naprezanja
Uključujući mikronaprezanje i makronaprezanje, prvo je povezano s izobličenjem rešetke uzrokovano atomima ugljika, posebno s visokim ugljičnim martenzitom da bi se postigla vrlo velika vrijednost, analiza martenzita za gašenje u napetom stanju naprezanja; Potonje je zbog temperaturne razlike koja nastaje na poprečnom presjeku pri kaljenju, površina izratka ili središte stanja naprezanja je različito, postoji vlačno ili tlačno naprezanje, u izratku radi održavanja ravnoteže. Ako se unutarnje naprezanje dijelova od kaljenog čelika ne otkloni na vrijeme, uzrokovat će daljnju deformaciju, pa čak i pucanje dijelova.
Ukratko, iako kaljeni obradak ima visoku tvrdoću i čvrstoću, no koljeno je veliko, struktura je nestabilna i postoji veliko kaljeno unutarnje naprezanje, pa se mora kaliti da bi se primijenio. Općenito govoreći, proces kaljenja je nastavak procesa kaljenja čelika, također je i posljednji proces procesa toplinskog zbrinjavanja, daje radnom komadu vrlo nakon zahtjeva funkcije.
Kaljenje je proces zagrijavanja očvrslog čelika na određenu temperaturu ispod Ac1, držanje određeno vrijeme, a zatim hlađenje na sobnu temperaturu. Njegove važne svrhe su:
(1) razumno prilagoditi tvrdoću i čvrstoću čelika, poboljšati žilavost čelika, tako da obradak ispunjava zahtjeve primjene;
(2) stabilnu strukturu, tako da izradak tijekom trajne primjene ne dolazi do strukturne transformacije, tako da se stabilizira stil i veličina izratka;
Unutarnje naprezanje pri kaljenju izratka može se smanjiti ili eliminirati kako bi se smanjila njegova deformacija i spriječilo pucanje.