Neutrální kalení, které se rovněž označuje jako martenzitické kalení nebo jen  zakalení, je tepelné zpracování používané k dosažení vysoké tvrdosti/pevnosti oceli. Skládá se z austenitizace, rychlého ochlazení a popuštění, za účelem získání popuštěného martenzitu či bainitické struktury.

Výhody

V závislosti na typu oceli existuje několik výhod neutrálního kalení:

• Díly vystavené vysoké zátěži mohou získat optimální kombinaci vysoké pevnosti, houževnatosti a případně odolnosti vůči teplotě.
• Tyto díly mohou být lehčí a tužší díky vyšší pevnosti.
• Nástroje a razidla získají požadovanou vysokou odolnost vůči opotřebení či odolnost vůči žáru, a přesto si zachovají houževnatost.
• Díly vyžadující broušení za účelem snížení hrubosti získají požadovanou obrobitelnost.
• Pokud jsou díly vyrobeny z martenzitické nerezové oceli, je kvůli všem těmto záměrům jedinou možností dosažení plné odolnosti vůči korozi toto tepelné zpracování.

Nástrojové oceli: Požadovaných vlastností, jako je vysoká tvrdost, odolnost vůči opotřebení, odolnost vůči žáru a obrobitelnost, lze dosáhnout pouze kalením.

Martenzitické nerezové oceli: Tyto oceli dosahují své maximální odolnosti vůči korozi pouze ve stavu zakaleném.

Pro všechny typy ocelí: během opracování dílů do určeného tvaru (probíhá před tepelným zpracováním) je materiál relativně měkký a tak i snadno obrobitelný.

Aplikace a materiály

Konstrukční oceli:

• Díly vystavené vysoké zátěži, například hnací hřídele, nosné tyče, rámy, vidlice vysokozdvižných vozíků, matice a šrouby, závěsná oka apod.
• Obdobné díly určené pro použití za vyšších teplot
• Pružiny všech typů a velikostí
• Nástroje: k řezání, kování, válcování, tedy veškeré nástroje pro tváření za studena, ale i za tepla
• Raznice a formy: řezání, válcování, lisování, kování, ale i lití plastů a hliníku, či průtlačnice
• Díly z nerezových oceli vyžadující vysokou odolnost vůči korozi (potravinářství a medicína)

Technologie

Zde popsané procesy kalení jsou obvykle neutrální, což znamená, že chemické složení povrchu oceli dílů by se během těchto procesů nemělo změnit.

Přímé zakalení je nejběžnějším postupem kalení oceli.

• První krok spočívá v zahřátí na kalící teplotu, která se v závislosti na typu oceli pohybuje mezi 800 °C a 1220 °C. Při teplotě mezi 730 °C a 900 °C (podle typu oceli) probíhá transformace mikrostruktury na austenit.
• Druhým krokem je výdrž kalící austenitizační teplotě tak, aby došlo k rovnoměrnému prohřátí při této teplotě k přeměně mikrostruktury na austenit. Poznámka: Tím dochází ke snížení měrného objemu.
• Třetí krokem je rychlé ochlazení z teploty austenitizace do studeného prostředí. V závislosti na typu oceli a rozměrech dílu je obvykle kalicím médiem voda, roztavená sůl, olej či dusík pod vysokým tlakem. Rychlost kalení musí být dostatečně vysoká, aby se zabránilo zpětné přeměně materiálu do původního měkkého stavu.