Перетворення в доевтектоїдної стали
Малюнок 1 - Лист товщиною 3 мм зі сталі 45. Нормалізація: нагрів до температури тисяча дев'яносто п'ять ºС і охолодження на повітрі. Структура складається з перліту (сірий) з сіткою фериту по межах зерен, а також кількох пластин фериту.
Перетворення в заевтектоідной стали
Малюнок 2 - Мікроструктура сталевого прута товщиною 125 мм із сталі ШХ15, гарячекатаного при температурі від 1 175 до 925 ºС і охолодженого на повітрі. Цементит розташовується по межах первинних аустенітних зерен. Внутрішня частина зерен - перліт.
Феррито-перлітною структура стали 45
Оскільки для формування як фериту, так і цементиту потрібно дифузія вуглецю, то зі збільшенням швидкості охолодження товщина пластин фериту і цементиту в перліті. Перліт в ферритной матриці стали 45 показаний на малюнку 3. У загальному випадку при більш високій швидкості охолодження утворюються більш тонкі пластини, що, в свою чергу, підвищує твердість і міцність сталі.
Малюнок 3 - Лист зі сталі 45 товщиною 3 мм, нормалізований шляхом нагрівання до температури 1050 ºС і охолодження на повітрі. Структура складається з перліту (темно-сірий) і фериту (світлий).
Бейнітне перетворення в сталі
При більш високій швидкості охолодження, ніж та, що досягається при охолодженні на повітрі є можливість уникнути перетворення аустеніту в ферит і перліт в багатьох вуглецевих і низьколегованих сталях. Перетворення аустеніту при температурі нижче 540 ºС, але вище приблизно 200 ºС дає структуру, яка складається з фериту і цементиту, однак ці фази не впорядковані в пластини. Замість цього ферит і перліт мають пір'ясту або игольчатую, і жоден компонент мікроструктури не можна розглянути в оптичний мікроскоп. Ця структура відома як Бейн.
Верхній і нижній бейнит
Коли перетворення відбувається десь в інтервалі від 370 до 540 ºС, бейнітного структура має перистий вид і називається верхнім бейніта. Коли перетворення відбувається при температурах в інтервалі приблизно від 200 до 370 ºС, бейнит має більш игольчатую структуру і називається нижнім бейніта. Твердість бейнита залежить від його структури, але зазвичай знаходиться в інтервалі від 45 до 60 HRC. Вид бейнита в стали 45, яку приводили в аустенитное стан нагріванням при 1205 ºС протягом 10 хвилин і потім витримували протягом 10 хвилин при температурі 340 ° С для часткового ізотермічного перетворення показана на малюнку 4. Після часткового ізотермічного перетворення сталь охолоджували на повітрі до кімнатної температури .