Um Stahl in seinen Oberflächeneigenschaften an die gewünschten Anforderungen anzupassen, wird hauptsächlich das Verfahren der Umwandlungshärtung genutzt. Mit dieser Technologie ist es realisierbar, Stahl zu härten.Grundsätzlich eignen sich etwa 1.000 variierende Sorten von Stahl für diese Härtungstechnologie.

Typisch für das Umwandlungshärten sind das Einwirkung großer Hitze aus den Stahl und das zügige Aussetzen des Stahls in tiefere Kühltemperaturen hinein. Das Umwandlungshärten basiert auf einem komplizierten Prozess, bei dem es zu einer Wandlung von Ferrit in Austhenit kommt. Dieses Härtungsverfahren involviert insbesondere die im Stahl enthaltenen Kohlenstoffe und kann die Gitterstruktur des Stahles in dessen räumlicher Konstellation beeinflussen. Während des Umwandlungshärtens werden verschiedene Arbeitsschritte durchgeführt In einem Ofen wird der Stahl erhitzt und schnell abgeschreckt. Es entsteht eine sogenannte randentkohlte Schicht. Diese wird durch eine zusätzliche Beschleifung abgetragen. Als weitere Bearbeitungstätigkeit erfolgt das Anlassen.

Beim Umwandlungshärten wirken verschiedene physikalische Parameter auf den Werkstoff ein. Diese können die Qualität der Härtung maßgeblich bestimmen. Bedeutsam sind in diesem Zusammenhang die Geschwindigkeit des Abkühlvorganges und die chemische Zusammensetzung des Ausgangsstahles. Im Resultat der Umwandlungshärtung weist der Stahl eine verbesserte Widerstandsfähigkeit gegenüber mechanischen Beeinträchtigungen und eine andere Gefügequalität auf.