Der Werkstoff Stahl ist mit einer Weltjahresproduktion von 800 Mio. Tonnen (Quelle: Die Welt, 17.01.2000) einer der wichtigsten Werkstoffe. Die große Flexibilität in den Eigenschaften ist ausschlaggebend für seine große Verbreitung. Die gewünschten Eigenschaften lassen sich durch entsprechende Werkstoffwahl und gezielte Wärmebehandlung einstellen, so lassen sich z.B. die Härte oder die Festigkeit durch Härten im Vergleich zum normalgeglühten Zustand erhöhen.

Das Gefüge und die Eigenschaften sind abhängig von der Legierungszusammensetzung. Das sich bei langsamer Abkühlung einstellende Gefüge wird wesentlich vom Kohlenstoffgehalt bestimmt. Diese Abhängigkeit wird im Eisen-Kohlenstoff-Diagramm dargestellt.

Die durch die Wärmebehandlungen bedingten Zustandsänderungen des Gefüges lassen sich z.B. durch Zeit-Temperatur-Umwandlungsdiagramme (ZTU) oder Härteverlaufskurven aus Stirnabschreckversuchen erklären.

Im folgenden soll eine kurze Einführung zum besseren Verständnis der beteiligten  Zustandsänderungen und den ausschlaggebenden Strukturänderungen gegeben werden.