金属元素锰及镍溶于铁中皆能降低铁的A3变态点， 一般高锰或高镍钢容易激冷（淬火，quench）而得室温奥氏体组织，其性质与碳钢在高温的γ区组成者无异。 但是普通碳钢用水淬火并不能完全压抑γFe到αFe的变态，只能抑制α铁里的碳化铁的分解， 因此转变成α铁中溶有过饱和Fe3C的α马氏体（α-martensite）。 α马氏体在硬度计下呈白色闪光的竹叶状组织，硬度很高，约BHN 600 铁在融液状态能溶解碳素或其他元素，凝固后则不能完全溶解，随着温度、成分、原子排列等的变化， 就会从均系单相合质演变为由二个以上的相组成多相平衡系混合物；钢铁的区别与性质即由此而决定。 换句话说：钢铁器材的使用性能，都建立在其结晶组织的变化因素上。所以，目前一般大规模制钢厂， 或大量使用钢铁器材的机构，多应用硬度计的组织和X-光金相，来查明其结晶构造内各瑕疵性质， 及其在各制造过程中所表现的变异状况。