Cấu trúc vi mô xác định tính chất. Sự phát triển được-điều khiển theo từng giai đoạn:
Trạng thái ủ:Làm nguội chậm từ vùng austenite dẫn đến cấu trúc vi mô ferrite{0}}pealite thô. Pearlite là hỗn hợp dạng tấm của ferit và xi măng (cacbua sắt). Cấu trúc này mềm và dẻo nhưng yếu.
Trạng thái chuẩn hóa:Làm mát không khí nhanh hơn sẽ tinh chế các loại ngũ cốc. Cấu trúc vi mô là một loại ngọc trai mịn hơn với một ít ferit, mang lại sự cải thiện khiêm tốn về độ bền và độ dẻo dai so với trạng thái ủ.
Trạng thái được làm nguội (Như-Được làm nguội):Làm nguội nhanh (dập tắt dầu) từ austenite sẽ ngăn chặn các biến đổi dựa trên cơ sở khuếch tán{0}}, tạo ra martensite. Đây là dung dịch rắn siêu bão hòa cực kỳ cứng, bền nhưng giòn của cacbon trong sắt có cấu trúc hình kim-.
Trạng thái nguội và cường lực (+QT):Việc ủ martensite làm giảm ứng suất bên trong và cho phép các cacbua mịn kết tủa. Cấu trúc vi mô cuối cùng làmartensite được tôi luyện(hoặc bainite trên nếu làm mát chậm hơn một chút). Nó bao gồm một ma trận ferrite mịn, dai với sự phân tán đồng đều các hạt cacbua rất nhỏ, ổn định (như Mo2C, Cr7C3). Cấu trúc này mang lại sự cân bằng tối ưu giữa độ bền cao (từ ma trận và cacbua) và độ dẻo dai/độ dẻo tốt (từ ferrit-được giảm ứng suất).