При затвердевании слитка, сера склонна скапливаться в отдельных участках (ликвировать). Это неблагоприятно сказывается на свойствах стали.

Поэтому содержание серы в стали строго ограничивают, в зависимости от качества стали не более 0.02-0.06%.

Сера оказывает благоприятное влияние только в том случае, когда требуется хорошая обрабатываемость стали режущими инструментами.

Фосфор, как и сера, попадает в сталь из руд. Фосфор растворяется в феррите, повышает его твёрдость и прочность, но в сильной степени снижает пластичность, поэтому сталь становится хрупкой; это явление называют хладноломкостью. Фосфор, как и сера ликвирует. Содержание фосфора, в зависимости от качества стали, допускается в интервале 0.025-0.08%. Фосфор также улучшает обрабатываемость стали резанием.

Газы (кислород, азот, водород) частично растворены в стали, присутствуют в виде неметаллических включений (окислы -  соединения металла с кислородом, нитриды – соединения металла с азотом) или расположен в свободном виде в раковинах, трещинах и других несплошностях. Кислород в стали находится главным образом в виде оксидов алюминия и кремния. Оксиды в отличие от сульфидов хрупкие, при горячей обработке не деформируются, а крошатся, разрыхляют металл и располагаются в виде прерывистой линии. В присутствии большого количества водорода в стали возникает очень опасный дефект – внутренние надрывы в металле, так называемые флокены.

Фазовые превращения в сплавах железа.

При нагреве доэвтектоидной стали, содержащей 0.5% углерода, после превращения перлита в аустенит образуется двухфазная структура – аустенит 0.8% углерода и феррит. При дальнейшем нагреве феррит постепенно растворяется в аустените: при этом содержание углерода в аустените уменьшается. Феррит исчезает, а концентрация углерода в аустените  соответствует содержанию его в стали. Аналогично протекают превращения и в доэвтектоидной стали с содержанием углерода 1.4%. При температуре несколько выше 727^оС перлит превращается в аустенит, содержащий 0.8% углерода.

В некотором интервале происходит растворение в аустените избыточного цементита. Выше этой температуры будет только аустенит, содержание углерода в котором соответствует его содержанию в стали.

Превращение перлита в аустенит – кристаллизационный процесс. Этот процесс протекает в результате образования зародышей аустенита и последующего их роста.

Зародыш аустенита возникает на границе раздела кристаллов феррита и цементита.