Transformasi fase padat utama baja selama pemanasan adalah transformasi dari fase non austenitik menjadi fase austenitik, yaitu proses austenitisasi. Seluruh proses terkait dengan difusi karbon. Di antara unsur-unsur paduan, unsur pembentuk non karbida mengurangi energi aktivasi karbon dalam austenit dan meningkatkan laju pembentukan austenit; Namun, elemen pembentuk karbida yang kuat sangat menghambat difusi karbon dalam baja dan secara signifikan memperlambat proses austenitisasi.
Transformasi fasa selama pendinginan baja mengacu pada dekomposisi austenit undercooled, termasuk transformasi perlit (dekomposisi eutektoid), transformasi bainit dan transformasi martensit. Untuk mengambil hanya efek elemen paduan pada kurva transformasi isotermal austenit undercooled sebagai contoh, sebagian besar elemen paduan, kecuali kobalt dan aluminium, berperan dalam memperlambat dekomposisi isotermal austenit, tetapi setiap elemen memainkan peran yang berbeda. Pengaruh unsur pembentuk non karbida (seperti silikon, fosfor, nikel, tembaga) dan sejumlah kecil unsur pembentuk karbida (seperti vanadium, titanium, molibdenum, tungsten) pada transformasi austenit menjadi perlit dan bainit tidak berbeda, sehingga kurva transformasi bergerak ke kanan.
Jika kandungan elemen pembentuk karbida (seperti vanadium, titanium, kromium, molibdenum, tungsten) besar, transformasi austenit menjadi perlit akan sangat tertunda, tetapi transformasi austenit menjadi bainit tidak akan tertunda secara signifikan. Oleh karena itu, kurva transformasi isotermal dari kedua transformasi ini akan dipisahkan dari "hidung" dan membentuk dua bentuk-C.
