Martensit
Martensit ist ein metastabiles Gefüge des Eisens. Martensit ist diffusionslos entstandenes, kubischraumzentriertes Eisen, das durch einen Umklappvorgang aus dem kfz-Gitter des Austenits bei rascher Abkühlung auf eine Temperatur unterhalb der Martensitstarttemperatur Ms entsteht. Ist Kohlenstoff im Austenit gelöst, kommt es bei einer raschen Abkühlung (Abschrecken) zur Zwangslösung im Mischkristall, die beim Umklappen des Gitters zu einer tetragonalen Verzerrung des kfz-Gitters führt. Die Abkühlgeschwindigkeit, bei der erste Anteile von Martensit (neben Ferrit, Perlit, Bainit) entstehen, heißt untere kritische Abkühlgeschwindigkeit. Entsteht bei der Abkühlung erstmalig nur Martensit, ist die obere kritische Abkühlgeschwindigkeit erreicht.
Bei Stählen wird durch die Zwangslösung des Kohlenstoffs im Martensit ein erheblicher Härteanstieg erzielt. Je höher der Kohlenstoffgehalt des Martensits ist, desto höher ist die Härte. Diese Wärmebehandlung (Austenitisieren + Abschrecken mit Martensitbildung) wird als Härten bezeichnet.