آستمپرینگ (Austempering) از جمله روش های دیگر عملیات حرارتی است که به منظور کاهش تنش های حاصل در حین سخت کردن فولادهای کربنی ساده (پرکربن) جانشین سریع سرد کردن مستقیم می شود. شکل زیر شمایی از عملیات حرارتی آستمپرینگ را همراه با نمودار TTT نشان می دهد. آستمپرینگ شامل مراحل زیر است:

1- آستنیته کردن فولاد 2- سریع سرد کردن در حمام نمک مذاب یا روغن داغ تا دمایی بلافاصله قبل از دمای شروع تشکیل مارتنزیت (Ms) 3- نگه داشتن در این دما به نحوی که دگرگونی آستنیت به بینیت به طور کامل انجام گیرد. زمان نگهداری در این دما با توجه به موقعیت نمودار IT مشخص می شود. 4- سرد کردن در هوا تا دمای اتاق همان گونه که در شکل مشخص است در این روش نیز سطح و مرکز نمونه در مرحله اول سریع سرد شدن (قبل از Ms) با آهنگ های متفاوت سرد می شوند اما از آنجایی که قبل از شروع دگرگونی آستنیت به بینیت دما های نقاط مختلف قطعه یکسان خواهد شد، دگرگونی در نقاط مختلف تقریبا همزمان انجام شده و بنابراین تنش های داخلی به حداقل ممکن کاهش می یابند. هدف از به کار گیری آستمپرینگ به جای سریع سرد کردن و باز پخت عبارت است از: 1- افزایش استحکام ضربه (چقرمگی) و انعطاف پذیری برای یک سختی مشخص و ثابت 2- حذف و یا کاهش احتمال ترک برداشتن، تغییر شکل دادن و یا ایجاد تنش های داخلی در ضمن عملیات حرارتی. برای عملیات حرارتی مقاطع نازک فولادهای کربنی ساده تحت شرایطی که سختی در حدود 50 راکول سی کافی بوده و استحکام ضربه و انعطاف پذیری بسیار خوبی مورد نیاز باشد، آستمپرینگ بهترین روش عملیات حرارتی است. نتایج حاصل از مقایسه چقرمگی و ازدیاد طول برای فولاد 1095 تحت شرایط آستمپر شده و سریع سرد و بازپخت شده برای سختی یکسان نشان دهنده این مطلب است. علت اصلی افزایش چقرمگی و انعطاف پذیری به جایگزین شدن ساختار بینیتی به جای مارتنزیتی مربوط می شود.

مانند روش مارتمپرینگ، در عملیات آستمپرینگ نیز فولادهایی مناسب هستند که از سختی پذیری نسبتا خوبی برخوردار باشند. به نحوی که در ضمن سرد شدن در حمام نمک مذاب و یا روغن داغ در دما های بالا پرلیت تشکیل نشود. در رابطه با آستمپر کردن فولادهای کربنی ساده (کم کربن) که از سختی پذیری نسبتا کمی برخوردار بوده و بنابراین زمان لازم برای شروع دگرگونی در حوالی دماغه منحنی IT سبتا کم است، باید توجه داشت که فقط مقاطع نسبتا نازک (در حدود حداکثر 5 میلی متر) را می توان با استفاده از این روش عملیات حرارتی کرد. در حالی که مقاطع نسبتا ضخیم از فولادهای آلیاژی که سختی پذیری نسبتا خوبی داشته باشند را می توان آستمپر نمود. اگر سختی پذیری بسیار زیاد باشد، زمان لازم برای دگرگونی آستنیت به بینیت نیز زیاد می شود که در این صورت عملا آستمپر کردن فولاد روش بسیار طولانی بوده و لذا اقتصادی نیست.

به طور کلی تمام فولادهایی که قابلیت مارتمپر شدن داشته باشند را می توان آستمپر نیز کرد. به علاوه بعضی از فولاد های ساختمانی کم آلیاژ نظیر فولادهای فنر تا 10 میلیمتر ضخامت و فولادهای کربنی ساده تا حداکثر 5 میلی متر ضخامت را معمولا آستمپر می کنند. مدت زمان نسبتا طولانی لازم برای انجام کامل دگرگونی  آستنیت به بینیت، کاربرد عملیات حرارتیآستمپرینگ را در رابطه با فولادهای پر آلیاژ محدود می کند.