Warum kann man Stahl härten, wenn man ihn stark erhitzt und anschließend im kalten Wasser abkühlt?

weil Kohlenstoffatome eine Verspannung zwischen den Eisenatomen beim Abkühlen bewirken

Der Stahl wird durch die Erhitzung nur flexibel gemacht. Die jeweilige Härteklasse, die er nach der Herstellung hat, wird davon nicht beeinflusst. Nach der Erhitzung wird der Stahl wieder wie Schockgefroren im kalten Wasser, so dass er seine Härte zurückerhält. Theoretisch könnte man den Stahl auch langsam aushärten lassen.

An Hand der Schmiedearbeiten, wie zum Beispiel bei einem Hufeisen, kann man gut deutlich machen, wie der Stahl wieder gehärtet wird durch Abkühlung. Das Eisen/Stahl ist von einem bestimmten Härtegrad, der sich wiederum durch starke Erhitzung vorübergehend verändert um angepasst werden zu können. Damit der Stahl (das Eisen) auf schnellste Weise wieder seine ursprüngliche Härte zurückbekommt, wird es kurz in kaltes Wasser eingetaucht und ist sofort danach wieder in gleicher Güte wie vor dem Erhitzen.

Der Stahl selber ist schon vor dem mit Wasser abkühlen gehärtet. Das Erhitzen, wie zum Beispiel bei einem Hufeisen, ist dafür da, den Stahl in eine gewisse Form zu bringen. Das anschließende Abkühlen im Wasser ist dafür da, dem Stahl wieder seine ursprüngliche Härte zurückzugeben.