Chłodzenie austenitu zawierającego: mniej niż 0,77% C (stal podeutektoidalna) prowadzi do rozpoczęcia przemiany alotropowej w ferryt (w temperaturze zależnej od składu), a po osiągnięciu temperatury 727 °C – do rozpadu reszty austenitu na perlit więcej niż 0,77% C (stal nadeutektoidalna) prowadzi do stanu nasycenia węglem (w temperaturze zależnej od składu) i rozpoczęcia krystalizacji fazy bogatszej w węgiel – cementytu, a po osiągnięciu temperatury 727 °C do rozpadu reszty austenitu na perlit.
Ujawnianie ziaren austenitu pierwotnego Przez austenit pierwotny będziemy rozumieć austenit istniejący w stali po zakończeniu wygrzewania bezpośrednio przed rozpoczęciem chłodzenia i przemianą alotropową. W technologiach obróbki plastycznej i obróbki cieplnej istotna jest wielkość ziaren austenitu pierwotnego. Stale drobnoziarniste umożliwiają stosowanie wyższej temperatury końca obróbki plastycznej na gorąco oraz szerszego zakresu temperatury austenityzowania podczas hartowania.