炎焼入れ
バーナーを使用して炎を吹き付けて加工品の表面を加熱する。炎を吹き出す部分を火口と呼ぶ。炎を発生させる燃料ガスには、アセチレン、プロピレン、プロパン、ブタン、メタンが使用される。特に、発熱量、炎温度、燃焼速度が大きいという長所がある、アセチレンと酸素を混合して燃焼させた酸素アセチレン炎が多用される。酸素アセチレン炎の場合、炎温度は約3100-3500°Cに達し、表面が溶け落ちないよう注意が必要である。炎焼入れの場合は、急速加熱のため一般の焼入れよりも高い温度に焼入れ温度を設定する。
条件と目的に応じて加工品に対する炎の吹き付け方が変わる。加工品も火口も位置固定して一部の箇所を加熱する定置法、歯車などの加工品を回転させて円周上に加熱する回転法、平坦な加工品に対して火口を直線上に動かす漸進法、長い軸などの加工品を回転させて尚且つ火口を直線上に動かして全体を加熱する漸進回転法、などがある。
炎加熱により焼入れ温度に達して、表面層がオーステナイト化されたら急冷させる。急冷は、水を冷却剤として、噴水させて加工品に吹き付けたり、浸水させて冷却するのが一般的である。冷却して炎焼入れが完了したら、一般の焼入れと同様に焼戻しを実施する。炎焼入れの場合は、150-200°Cまで加熱する低温焼戻しを採るとされる。
適用鋼種としては、全体焼入れの対象となるような鋼ならば基本的には炎焼入れの適用範囲となる。具体的には0.4-0.5%の炭素鋼や低合金鋼が一般的である。高周波焼入れと同様、炎焼入れの前処理として全体焼入れ・高温焼戻しをして、金属組織をソルバイトにしておくのが望ましい。
また、鋳鉄へも適用され、ねずみ鋳鉄などに耐摩耗性の向上などを目的として適用される。