प्रसंग: एक निश्चित तापमान पर, (आमतौर पर 1,500 °F (820 °C) और 1,600 °F (870 °C) के बीच, कार्बन सामग्री के आधार पर), इस्पात की आधार धातु अपने क्रिस्टल मैट्रिक्स में परमाणुओं की व्यवस्था में परिवर्तन से गुजरती है, जिसे एलोट्रोपी कहा जाता है। यह छोटे कार्बन परमाणुओं को लोहे के क्रिस्टल के अंतर में प्रवेश करने की अनुमति देता है, जो लोहे के मैट्रिक्स में फैलता है। जब ऐसा होता है, तो कहा जाता है कि कार्बन परमाणु घोल में होते हैं, या लोहे के साथ मिश्रित होते हैं, जिससे एक एकल, सजातीय, क्रिस्टलीय चरण बनता है जिसे ऑस्टेनाइट कहा जाता है। यदि इस्पात को धीरे-धीरे ठंडा किया जाता है, तो लोहा धीरे-धीरे अपने निम्न तापमान एलोट्रोप में बदल जाएगा। जब ऐसा होता है तो कार्बन परमाणु अब लोहे के साथ घुलनशील नहीं होंगे, और समाधान से बाहर निकलने के लिए मजबूर होंगे, क्रिस्टल के बीच की जगह में नाभिकीय होंगे। फिर इस्पात विषम हो जाता है, दो चरणों से बना होता है; कार्बन (कार्बाइड) चरण सीमेंटाइट, और फेराइट। इस प्रकार का ऊष्मा उपचार इस्पात का उत्पादन करता है जो अपेक्षाकृत नरम और मोड़ने योग्य होता है। हालांकि, यदि इस्पात को जल्दी ठंडा किया जाता है तो कार्बन परमाणुओं के पास अवक्षेपित होने का समय नहीं होगा। जब तेजी से ठंडा किया जाता है, तो एक प्रसारहीन (मार्टेंसाइट) परिवर्तन होता है, जिसमें कार्बन परमाणु घोल में फंस जाते हैं। यह लोहे के क्रिस्टल को आंतरिक रूप से विकृत करने का कारण बनता है जब क्रिस्टल संरचना अपने कम तापमान की स्थिति में बदलने की कोशिश करती है, जिससे यह बहुत कठिन और भंगुर हो जाता है।

सवाल: यदि इस्पात को जल्दी से ठंडा किया जाता है तो इसकी क्या विशेषताएँ हैं?

उत्तर: बहुत कठोर और भंगुर