Austempering je oblik toplinske obrade koji se koristi na željeznim metalima, kao što su željezo i čelik, za poboljšanje mehaničkih svojstava metala. Metal se zagrijava dok ne dosegne austenitno stanje, a zatim se brzo hladi, ili gasi, ali se održava na temperaturi dovoljno visokoj da spriječi stvaranje martenzita tijekom duljeg razdoblja. Austempered metali imaju poboljšanu čvrstoću, žilavost i otpornost na izobličenje, habanje i vodikovo krhkost te se često koriste u dijelovima strojeva.
U prvom dijelu procesa austempera, metal se zagrijava na temperaturu između 1,350° F (oko 732° C) i 2,462° F (oko 1,394° C). To uzrokuje da prolazi kroz fazni prijelaz koji mijenja kristalnu strukturu gdje su raspoređeni atomi željeza, pretvarajući je u austenit. Austenit se zatim gasi, obično u kupelji otopljene nitratne soli, i hladi na temperaturu između 459°F i 750°F (oko 232°C i 399°C). Zatim se drži na toj temperaturi tijekom vremenskog razdoblja u rasponu od nekoliko minuta do nekoliko sati. Količina vremena koje se metal drži u slanoj kupelji i precizne temperature korištene u obje faze variraju ovisno o sastavu željeznog metala i mehaničkim svojstvima željenih u konačnom proizvodu.
Postupak austenitiranja razlikuje se od konvencionalne toplinske obrade, kojom se austenit brzo gasi u vodi ili ulju, obično na sobnu temperaturu. Time nastaje oblik čelika koji se naziva martenzit. Martenzit je prilično tvrd, ali vrlo lomljiv i zahtijeva daljnju toplinsku obradu, proces koji se naziva kaljenje, kako bi postao dovoljno duktilan za korištenje.
Općenito, rezultat austempera ovisi o korištenom materijalu. Austempered čelik postaje oblik čelika koji se naziva bainit, koji je duktilniji od martenzita i ne zahtijeva dodatno kaljenje. Također je jači, čvršći i otporniji na habanje za danu tvrdoću od martenzitnih čelika. Austempered nodularno željezo rezultira strukturom zvanom auferit, koja ima veću čvrstoću u odnosu na svoju duktilnost od proizvoda standardne toplinske obrade.
EC Bain i ES Davenport 1933. patentirali su postupak austemperinga. Proizvodio je visokokvalitetni čelik, ali je proces izvorno bio prilično skup i nije isplativ za većinu namjena. To je ograničilo njegovu upotrebu na proizvodnju dijelova visokih performansi koji zahtijevaju ekstremnu žilavost i otpornost na izobličenje, kao što su komponente pištolja. Tek 1960-ih godina, kada je tehnološki napredak u obradi čelika uvelike smanjio troškove proizvodnje, austempering je postao ekonomski isplativ način proizvodnje čelika za veliku komercijalnu upotrebu.