Виявилось, що якщо нагрівати твердий метал, то при підвищеній температурі він стає м'яким, коваль може його обробитиа при охолодженні метал знову стає твердим. При цьому дуже великий вплив на властивості металів мають умови нагрівання та охолодження.

Коли нагрівають тверді матеріали, більшість тепла йде коливання атомів. У звичайних матеріалах ці коливання «розсувають» атоми, внаслідок чого матеріал розширюється.

При нагріванні понад 910° відбувається перегрупування атомів і кристалічні грати є форму куба з чотирнадцятьма атомами; умовно її називають ґратами гамма-заліза. При температурі 1390° решітка гамма-заліза перебудовується в ґрати з дев'ятьма атомами, що має назву дельта-залізо.

При температурі 727 °С відбувається перетворення перліту на аустеніт. При цьому зберігається двофазна структура з аустеніту та фериту. При надалі нагріванні відбувається перетворення фериту на аустеніт, яке закінчується при досягненні температури, що відповідає критичній точці Ас3, т.