Температура влияет на кристаллическую структуру железа, вызывая фазовые переходы. 13

В зависимости от температуры железо существует в разных аллотропных формах с различными кристаллическими решётками: 23

• α-железо (α-Fe). 13 При температуре ниже 912 °C железо имеет объёмноцентрированную кубическую кристаллическую структуру (ОЦК). 1
• γ-железо (γ-Fe). 12 При нагревании выше 912 °C кристаллическая структура меняется на гранецентрированную кубическую (ГЦК). 1 В этой форме железо называется аустенитом. 1
• δ-железо (δ-Fe). 1 При температуре выше 1394 °C железо снова превращается в структуру ОЦК. 1

Точные температуры, при которых железо переходит из одной кристаллической структуры в другую, зависят от того, сколько и какого типа других элементов растворено в железе. 1

Фазовые превращения происходят с выделением тепла при охлаждении и поглощением его при нагревании. 3