Для подальшого розгляду структурних перетворень при повільному охолодженні необхідно всі стали розділити на дві групи:

• стали із змістом вуглецю менше 0,8% (лівіше точкиS, на діаграмі)

• сталі з вмістом вуглецю більше 0,8% (правіше точкиS).

Стали першої групи застосовуються в основному як конструкційні стали, а почали другої групи — як стали інструментальні.

У сталях з вмістом вуглецю менше 0,8% лінії GS і PSK визначають температури початку і кінця перекристалізації (вторинна кристалізація) аустеніту в ферит.

Перекристалізація

Перекристалізація викликається аллотропическим перетворенням Fe_γ→ Fe_α.

У чистому залізі це перетворення відбувається при постійній температурі (910°), в той час як в сталях воно проходить в інтервалі температур, так як для сталі з вмістом С = 0,2% процес перекристалізації почнеться при температурі 850° і закінчиться при температурі 723°.

Структурні перетворення при охолодженні сталі

Однак при охолодженні сталі в інтервалі температур 850-723° не весь аустеніт перетвориться в ферит. Частина аустеніту залишиться. Цей аустеніт при температурі 723° перетвориться в перліт.

В результаті цих двох перетворень в інтервалі температур, що визначаються лініями GS і PSK, структура сталей з вмістом С < 0,8% при кімнатній температурі буде складатися з фериту + перліту.

Кількісне співвідношення між феритом і перлітом визначиться відсотком вуглецю в сталі. Чим більше вуглецю б стали, тим більше в ній перліту, і сталь буде більш тверда, міцна, але менше пластична.

У сталях з вмістом з>0,8% лінії SE і PSK визначають температури початку і кінця кристалізації цементиту з аустеніту (вторинна кристалізація).

Це перетворення викликається зменшенням розчинності вуглецю в аустените при охолодженні.

При температурі 1130° в аустените може розчинитися 2% вуглецю, а при 723° лише 0,8%. Тому якщо в сталі вуглецю 1%, то при охолодженні починаючи з температури 820° з аустеніту буде виділятися надлишок вуглецю у формі цементиту до тих пір, поки в аустените не залишиться 0,8% вуглецю.

При температурі 723° цей аустеніт перетвориться в перліт.

В результаті цих двох перетворень в інтервалі температур, що визначаються лініями ES і PSK і при температурі 723°, структура сталей з вмістом з>0,8% при кімнатній температурі буде складатися з цементиту + перліту.

Кількісне співвідношення між цементитом і перлітом також буде визначатися кількістю вуглецю в сталі. Чим більше в сталі вуглецю, тим більше в ній цементиту і сталь буде більш тверда, але і більш тендітна.

У сталях з вмістом С=0,8% перетворення аустеніту при повільному охолодженні почнеться і закінчиться при температурі 723°. Структура цієї сталі при кімнатній температурі буде перліт.

Температури лініїPSK, якщо мова йде про нагріванні, позначаютьA_C1.

Температури лінійGS іSE позначають відповідно А_Сз або А_Ст.