Ниже линии GS начинается полиморфное превращение аустенита в феррит. При этом содержание углерода в аустените изменяется по линии GS, то есть при температуре сплава t содержание углерода в феррите и в аустените определяется соответственно точками m и n, а их количество:
, 
При охлаждении до линии РSК количество выделившегося феррита состава точки Р
, а оставшийся в количестве 
аустенит будет иметь эвтектоидный состав точки S и на линии РSК превратится в перлит. Пренебрегая углеродом, содержащимся в зернах феррита, в виду его малости по сравнению с содержанием в зернах перлита получим, что содержание углерода в доэвтектидной стали приближенной можно определить по формуле 
, где %П – процент перлита в структуре стали. Пример структуры доэвтектидной стали изображен на рис. 4в
Рис. 4.4. Структура железо-углеродистых сплавов в равновесном состояниии
Сплав 5. Заэвтектоидная сталь.
Ниже линии SЕ предельной растворимости углерода в аустените, лишний углерод из зерен аустенита уходит на их поверхность, имеющую повышенную плотность дефектов, и образует по границам зерен аустенита сетку цементита вторичного. Содержание углерода в аустените уменьшается по линии SЕ, и, когда сплав охладится до линии эвтектоидного превращения РSК, зерна аустенита будут иметь эвтектоидный состав точки S и превратятся в зерна перлита. Количество выделившегося вторичного цементита 
, откуда видно, что с увеличением содержания углерода в сплаве возрастает количество образовавшегося вторичного цементита. Структура заэвтектоидной стали изображена на рис. 4д.
