Redigerer Stål (avsnitt)

==Krystallstruktur==
Stållegeringer har flere typer mikrostrukturer som kan fremstilles ved varmebehandling. Hvilken mikrostruktur som fremkommer avhenger av legeringsgraden av karbon og avkjølingshastighet.

For varmebehandling av stål med karbonkonsentrasjoner mellom 0,022 % og 0,76 % karbon får vi en proeutektoid struktur. Ved 0,76 % karbon får vi eutektoid struktur. For stållegeringer mellom 0,76 % og 2,1 % får vi en hyperutektoid struktur. Ved konsentrasjon høyere enn 2,1 % karbon har man støpejern.

Avhenging av hastigheten som stålet kjøles ned med fra austenittisk fase vil strukturen inneholde forskjellige faser som deles inn i Widmanstätten ferritt, [[martensitt]], øvre [[bainitt]], nedre bainitt, [[perlitt]] og [[spheroditt]]. Hvilken fase som finnes og mengden av den enkelte fasen har svært stor innflytelse på egenskapene til stålet.

En legering av jern og karbon kan eksistere ved to [[krystallstruktur|krystallstrukturer]] i fast fase, kalt [[ferritt]] og [[austenitt]]. Hvilken struktur som er til stede avhenger av temperatur, hvilke legeringselementer som er i stålet samt deres konsentrasjon. Overgangen mellom ferritt og austenitt er svært viktig ved varmebehandling av stållegeringer, ettersom de to fasene har svært forskjellige evne til å løse opp karbon. Ved varmebehandling kan egenskapene til stålet raffineres videre til de ønskede egenskaper. Generelt inneholder ingen stål- eller støpejern-legeringer mer karbon enn 6,7 %.

===Ferritt===
Ved romtemperatur vil en karbon-stållegering ha en ferrittisk struktur. Ferritt har en krystallstruktur av typen BCC (Body-Centered Cubic). Den ferrittiske krystallstrukturen vil vedvare ved oppvarming frem til en temperatur på minimum (avhengig av legeringsgrad) 727 ℃, hvor ved videre oppvarming austenitt vil dannes. Ved en temperatur på over 1394 ℃ vil en ferrittisk fase igjen oppstå (avhengig av legeringsgrad) kalt deltafase.

Ferrittisk stål vil ved en legeringsgrad på over 0,022 % karbon inneholde en viss mengde cementitt. Cementitt er et svært hardt og sprøtt [[Keramikk|keram]] som har stor innvirkning for styrken til legeringen.

===Austenitt===
Austenitt formes for karbonstål ved temperaturer på over minimum 727 ℃. Dersom denne fasen er ønsket ved lavere temperaturer (slik som austenittisk rustfritt stål)  må stålet legeres videre med andre legeringselementer. Austenitt har en krystallstruktur av typen FCC (Face-Centered Cubic). Austenitt er i motsetning til ferritt ikke magnetisk.