경화능(hard-enability, 硬化能)
주어진 급랭 조건에서, 합금 조성이 강 합금을 마르텐사이트화에 미치는 영향은 경화능(hard-enability)이라는 변수와 관계가 있다. 모든 강 합금은 그 조성에 따라 기계적 성질과 냉각 속도 사이에 특정한 관계를 가지고 있다. "경화능"은 합금이 주어진 열처리에서 마르텐사이트의 형성으로 인해 경화되는 능력을 가리키는 용어이다. 경화능은 표면 압입에 대한 저항 정도를 나타내는 "경도(hardness)"와는 다르며, 경화능은 시편의 내부로 들어갈수록 마르텐사이트 양가소에 의해 감소되는 경도의 감소율을 수치적으로 나타낸 것이다. 높은 경화능을 갖는 강 합금이라 함은 표면뿐만 아니라 내부 전체에 걸쳐 마르텐사이트를 형성하여 경화될 수 있음을 의미한다.
경화능이란 경도와는 다른 개념으로 담금질 경화하기 쉬운 정도 즉 마르텐사이트 조직을 얻기 쉬운 정도를 의미한다. 경화능(또는 소입성)을 지배하는 인자에는 임계냉각속도, 질량효과(소재의 크기에 따라 담금질 효과가 달라지는 것), 냉각제의 냉각능과 탄소량, 오스테나이트 결정립의 크기가 있다.
임계냉각속도는 시멘타이트가 석출되지 않는 최소냉각속도인 임계냉각속도가 경화능이 우수하며, 질량효과에서는 강제표면이 급냉되어 경화하기 쉬우나 중심부로 갈수록 냉각속도가 늦어져 담금질 효과가 떨어진다. 탄소강은 합금강보다 질량효과가 커서 중심부까지 경화시키기 위해서는 보다 큰 냉각속도가 필요하다. 그리고 냉각제의 냉각능이 클수록 이상 임계직경(주어진 냉각속도에 대하여 강제의 중심부가 50%마르텐사이트로 변태되는 강재의 직경)은 커진다.
경도는 과공석강<아공석강<공석강의 크기로 장시간 축으로 이동한다. 따라서 공석강의 경화능이 우수하다. 결정립계는 확산을 쉽게 하므로 결정립이 크면 확산이 저지되는 효과가 있다. 따라서 오스테나이트의 결정립이 크면 탄소의 확산이 저지되므로 마르텐사이트로의 변태를 용이하게 하는 효과가 생기므로 경화능을 개선한다. 다만 이 경우 마르텐사이트 조직은 취약하고 변형균열을 일으키기 쉬우므로 바람직한 방법이 아니다.