Bei einer bestimmten Temperatur, (in der Regel zwischen 1,500 °C ( 820 ℃ ) und 1,600 °C ( 870 ℃ ), je nach Carbon-Inhalt), wird die Basis Metall aus Stahl eine Änderung in der Anordnung der Atome in seiner Kristall-Matrix, genannt Haltebereich. Damit können die kleinen Carbon-Atome in die Zwischenräume des Eisen-Kristall eindringen, die in die eiserne Matrix breitet. Wenn das passiert, werden die Carbon-Atome als Lösung bezeichnet, oder gemischt mit dem Eisen, das eine einzige, homogene, kristalline Phase namens Austenit bildet. Wenn der Stahl langsam gekühlt wird, wird sich das Eisen allmählich in seine niedrige Temperatur Allotrop ändern. Wenn das passiert, werden die Carbon-Atome nicht mehr mit dem Eisen löslich sein, und werden gezwungen, aus der Lösung zu kommen, keim in die Räume zwischen den Kristallen. Der Stahl wird dann heterogen, wenn er aus zwei Phasen gebildet wird; die Carbon (Hartmetall) Phase Zementit und Ferrit. Diese Art von Hitze erzeugt Stahl, der eher weich und biegsamer ist. Wenn der Stahl jedoch schnell gekühlt wird, werden die Carbon-Atome keine Zeit haben, sich zu niederschlagen. Wenn man schnell gekühlt wird, tritt eine diffusionless (Martensit) Transformation auf, in der die Carbon-Atome in Lösung gefangen werden. Dies bewirkt, dass die Eisen Kristalle sich eigen, wenn die Kristall-Struktur versucht, sich auf ihren niedrigen Temperatur zu ändern, wodurch sie sehr hart und spröde ist.
Was sind die beiden Phasen, wenn Stahl heterogenen wird?
Carbon ( Hartmetall ) Phase Zementit und Ferrit