La trempe inverse du métal est une méthode de trempe selon laquelle la dureté du noyau est supérieure à celle de la surface en pré-refroidissant la trempe et en rendant le processus de refroidissement par trempe discontinu. Shimizu et Tamura ont inventé le terme pour la première fois en 1978 après avoir étudié la distribution de la dureté des tiges rondes, et ils ont découvert que la dureté centrale des tiges trempées pré-refroidies était supérieure à la surface. En 1977, Loria a démontré que dans certains cas, la trempe de pré-refroidissement peut augmenter la profondeur de la couche durcie. Plus tard la même année, Shimizu et Tamura ont expliqué que l'effet était dû à des changements discontinus de la vitesse de refroidissement pendant la trempe, qui dépendaient de la durée de la période d'incubation avant le changement brusque de la vitesse de refroidissement. Depuis lors, les travaux expérimentaux de Liscic et Totten et les simulations numériques de Chen et Zhou ont montré que la vitesse de refroidissement moyenne sous la surface de la pièce lors de la trempe de pré-refroidissement est supérieure à la surface. Ces résultats montrent clairement que la cinétique endothermique pendant la trempe - et pas seulement le temps de refroidissement - a un effet significatif sur la distribution de la dureté dans le site trempé. Contrairement aux distributions de dureté conventionnelles, il rend le cœur plus dur que la surface. Dans la trempe conventionnelle, la vitesse de refroidissement change continuellement de la surface de la pièce au centre, et la vitesse de refroidissement diminue continuellement. Dans la trempe de pré-refroidissement, en raison de la vitesse de refroidissement relativement lente au début de la trempe, la vitesse de refroidissement de la surface est également relativement lente, puis en raison du saut soudain de transfert de chaleur à la surface de la pièce, la vitesse de refroidissement de la pièce de la surface au centre devient plus grande.
Il convient de souligner que la trempe retardée et la trempe de pré-refroidissement ne peuvent pas être appelées trempe inverse sans que le processus ait pour effet que la dureté du cœur est supérieure à celle de la surface.
