Металлы представляют собой поликристаллические тела, состоящие из большого числа мелких (10^-1 – 10^-5 см),
хаотично ориентированных по отношению друг к другу кристаллов.
Многие металлы (в том числе железо) в зависимости от температуры могут существовать в разных кристаллических
формах или, как их называют, в разных полиморфных модификациях. В результате полиморфного превращения
атомы кристаллического тела, имеющего решётку одного типа, перестраиваются таким образом, что образуется
кристаллическая решётка другого типа. Полиморфное превращение — обратимый процессе; он происходит как при
нагреве, так и при охлаждении твёрдого тела. Вновь образующиеся полиморфные модификации являются следстви-
ем возникновения центров кристаллизации и роста кристаллов, подобно кристаллизации из жидкого состояния.
Превращение одной полиморфной формы в другую при нагреве чистого металла сопровождается поглощением
тепла и происходит при постоянной температуре. На термической кривой (в координатах температура — время)
превращение отмечается горизонтальным участком. При охлаждении происходит выделение тепла при такой же
температуре, что и при нагреве. Температура, при которой происходит переход из одного типа кристаллической
решётки в другой, носит название температуры полиморфного превращения.
Так как полиморфные модификации вещества отличаются внутренней структурой, то свойства их различны. По-
лиморфные превращения сопровождаются скачкообразным изменением свойств металлов или сплавов: удельного
объёма, теплоёмкости, тепло- и электропроводности, магнитных, механических и химических свойств.
Ярким примером полиморфизма у неметаллических материалов является наличие двух кристаллографических мо-
дификаций чистого углерода, известных как алмаз и графит. Оба материала являются идентичными по химическому
составу и различаются лишь кристаллической структурой. В результате свойства алмаза и графита оказываются
существенно различными. Графит — это мягкий, хрупкий и непрозрачный материал, в то время как алмаз является
одним из наиболее твёрдых минералов, встречающихся в природе, и, как правило, прозрачен.