Superhladni avstenit je podvržen martenzitni ali bainitni transformaciji, pridobimo martenzitno ali bainitno tkivo in nato sodelujemo s kaljenjem pri različnih temperaturah, da močno izboljšamo togost, trdoto, odpornost proti obrabi, utrujenostno trdnost in žilavost jekla, da izpolnimo različne zahteve različnih mehanski deli in orodja. Feromagnetno in korozijsko odpornost nekaterih posebnih jekel je mogoče doseči tudi s kaljenjem.
Kovinski obdelovanec se segreje na ustrezno temperaturo in vzdržuje nekaj časa, nato pa se potopi v medij za kaljenje, da se hitro ohladi postopek toplotne obdelave kovine. Običajno uporabljeni mediji za kaljenje vključujejo slanico, vodo, mineralno olje, zrak itd. Kaljenje lahko izboljša trdoto in odpornost proti obrabi kovinskih obdelovancev, zato se pogosto uporablja v različnih obdelovancih, kalupih, merilnih orodjih in delih, ki zahtevajo površinsko odpornost proti obrabi (npr. kot zobniki, valji, deli za naogljičenje itd.). S kaljenjem in popuščanjem pri različnih temperaturah je mogoče močno izboljšati trdnost, žilavost in odpornost proti utrujenosti kovin in doseči ujemanje med temi lastnostmi (celovite mehanske lastnosti) za izpolnjevanje različnih zahtev uporabe.
Poleg tega lahko kaljenje omogoči tudi nekatere posebne lastnosti jekla za pridobitev določenih fizikalnih in kemijskih lastnosti, kot je kaljenje za povečanje feromagnetnosti jekla s trajnimi magneti in nerjavnega jekla za izboljšanje njegove odpornosti proti koroziji. Postopek kaljenja se uporablja predvsem za jeklene dele. Ko se običajno uporabljeno jeklo segreje nad kritično temperaturo, se prvotno tkivo pri sobni temperaturi popolnoma ali večinoma pretvori v avstenit. Jeklo se nato potopi v vodo ali olje, da se hitro ohladi, avstenit pa se pretvori v martenzit. V primerjavi z drugimi tkivi v jeklu je martenzitna trdota največja. Hitro ohlajanje med kaljenjem bo povzročilo notranjo napetost v obdelovancu. Ko je do določene mere velik, bo obdelovanec zvit, deformiran ali celo počen. V ta namen je treba izbrati ustrezen način hlajenja. Glede na metodo hlajenja je postopek kaljenja razdeljen v štiri kategorije: kaljenje z enojno tekočino, kaljenje z dvojnim medijem, kaljenje z martenzitno stopnjo in izotermno kaljenje z bainitom.
