Otvrdljivost je izraz koji se koristi za opisivanje sposobnosti materijala da se stvrdne kada je izložen toplini, a zatim ugašen ili brzo ohlađen. Ne smije se miješati s tvrdoćom, koja se odnosi na snagu i sposobnost materijala da odoli oštećenjima. Umjesto toga, otvrdnjavanje određuje može li se predmet učiniti tvrđim ili je otporan na stvrdnjavanje. Ovaj se izraz koristi samo za označavanje metalnih predmeta, uključujući čelik i metalne legure, a ne primjenjuje se na plastiku ili druge materijale.
Primarni tip testa otvrdnjivosti poznat je kao Jominy ili test “gašenja”. Da bi se izvršio ovaj test, čelična šipka se zagrijava dok ne kristalizira u kubičnu strukturu usmjerenu na lice zvanu austenit. Nakon uklanjanja izvora topline, jedan kraj austenitne šipke odmah se podvrgava raspršivanju vode kako bi se ohladio na sobnu temperaturu. Ovaj proces hlađenja naziva se gašenje.
Vrlo brzo gašenje će uzrokovati stvaranje martenzita – vrlo snažnog materijala. Ako gašenje nije dovoljno brzo, formirat će se drugačiji materijal koji nije tako jak. Tvrdoća šipke se mjeri u određenim koracima od kaljenog kraja. Što je dalje od gašenog kraja, to su sporije stope hlađenja, pa je manja vjerojatnost da će se formirati martenzit.
Materijal koji tvori martenzit s nižim brzinama hlađenja lakše je stvrdnuti. Materijal kojem je potrebno vrlo brzo gašenje da bi se formirao martnsit bit će teže stvrdnuti. Kao rezultat toga, što je veća razlika u tvrdoći između dva kraja, to je niža otvrdljivost.
Kaljivost čelika i drugih metala ovisi kako o sastavu predmeta tako i o njegovom obliku ili geometriji. Što je predmet deblji, to je sporije hlađenje u sredini, što otežava stvrdnjavanje unutarnjeg materijala. To znači da će deblji predmeti, ili oni s malom površinom, imati nižu razinu otvrdljivosti od manjih ili tanjih predmeta izrađenih od istog materijala. U tankom objektu, toplina ima vrlo malu udaljenost za putovanje, tako da brzine hlađenja mogu biti brze i povećati njegovu razinu tvrdoće.
Općenito, što je veći sadržaj ugljika u čeličnom proizvodu, to će biti veća otvrdljivost čelika. Uobičajeni elementi koji se dodaju čeliku kako bi se povećala njegova kaljivost uključuju bor, mangan, krom i molibden. Dodavanje legura treba pažljivo izvršiti kako bi se izbjegla promjena svojstava čelika ili utjecaj na njegovu sposobnost kaljenja.
Kaljivost čelika i njegova sposobnost zavarivanja u obrnutoj su vezi. Što je čelik otvrdljiviji, to će ga biti teže zavariti; što je manja sposobnost kaljenja, to je lakše zavariti. Test otvrdljivosti se često koristi u aplikacijama zavarivanja kako bi se utvrdilo mogu li se dva materijala uspješno zavariti. Također može pomoći zavarivačima pri odabiru elektroda i opreme ili postavki za zavarivanje.