A cierta temperatura, (por lo general entre 1,500 °F ( 820 °C ) y 1,600 °F ( 870 °C ), dependiendo del contenido de carbono), el metal base de acero sufre un cambio en el arreglo de los átomos en su matriz de cristal, llamado alotropía. Esto permite a los pequeños átomos de carbono entrar en la intersticios del cristal de hierro, difundiendo en la matriz de hierro. Cuando esto sucede, los átomos de carbono se dicen que están en solución, o mezclado con el hierro, formando una fase única, homogénea y cristalina llamada austenita. Si el acero se enfría lentamente, el hierro va a cambiar gradualmente en su baja temperatura alótropo. Cuando esto sucede, los átomos de carbono ya no serán solubles con el hierro, y se verán obligados a salir de la solución, nucleación en los espacios entre los cristales. el acero se convierte en heterogéneo, siendo formado de dos fases; la fase de carbono (carburo), y la ferrita. Este tipo de tratamiento de calor produce acero que es bastante suave y flexible. Sin embargo, si el acero se enfría rápidamente, los átomos de carbono no tendrán tiempo de precipitado. Cuando se enfría rápidamente, se produce una transformación diffusionless (martensite), en la que los átomos de carbono se quedan atrapados en solución. Esto hace que los cristales de hierro se deforma intrínsecamente cuando la estructura de cristal trata de cambiar a su estado de baja temperatura, por lo que es muy difícil y frágil.
Allotrophy sucede entre qué temperaturas?
1,500 °F ( 820 °C ) y 1,600 °F ( 870 °C )