Формирование структур в сплавах можно изучить, анализируя по диаграмме процессы, происходящие в них при охлаждении или нагревании. Рассмотрим области диаграммы, которые отвечают равновесным состояниям сплавов системы. В процессе эвтектического превращения жидкий раствор затвердевает в виде ледебурита. Во всех сплавах системы с концентрацией углерода более 0,02% при температуре 727°С (линия PSK) происходит эвтектоидное превращение, причиной которого является полиморфное превращение Feγ → Feα. В результате эвтектоидного превращения происходит распад аустенита, приводящий к образованию перлита. Цементит может образовываться из жидкой и твердой фаз при различных температурах. Цементит, выделяющийся за счет изменения растворимости при понижении температуры из жидкой фазы, называют первичным, из аустенита — вторичным, а из феррита — третичным.
Фазовые превращения в сплавах при охлаждении могут быть проанализированы с помощью экспериментальных или теоретических температурных кривых охлаждения, построенных в координатах «температура - время». Выбрав требуемый состав сплава (процентное содержание углерода) и отметив соответствующую этому составу точку на оси концентрации проводим вертикальную линию, пересекающую все линии диаграммы (рисунок 1). Точки пересечения вертикали с линиями диаграммы обозначает цифрами 1, 2, 3 и т.д. (сверху - вниз). Через эти точки проводим горизонтальные линии до координат «температура - время». Соединяем горизонтальные линии ломанной кривой, показывающей охлаждение сплава, учитывая при этом, что в интервале температур фазовых превращений скорость охлаждения замедленна вследствие теплового: эффекта выделения скрытой теплоты кристаллизации (перекристаллизации).

Рисунок 1 - «Стальной» участок диаграммы состояния сплавов Fe - Fe₃C и теоретическая кривая охлаждения доэвтектоидной стали с 0,5 % углерода

Анализ кривой охлаждения заключается в рассмотрении фазовых превращений при охлаждении заданного сплава от жидкого состояния до комнатной температуры. Так, при охлаждении доэвтектоидной стали с содержанием 0,5% углерода происходят следующие превращения:
0-1 – охлаждение жидкого сплава;
1-2 – кристаллизация аустенита;
2-3 – охлаждение твердого сплава в состоянии аустенита;
3-4 – вторичная кристаллизация: выделение из аустенита феррита;
4-4* - вторичная кристаллизация: эвтектоидное (перлитное) превращение А0,8% → П(Ф+Ц);
4*-5 – охлаждение сплава со структурой феррит и перлит.
Читайте также построение кривых охлаждения по диаграмме железо углерод