
담금질(급냉)에 의해 형성되는 탄소강 조직의 경도는 마텐자이트 > 트루스타이트 > 솔바이트 > 오스테나이트 순서다.
마텐자이트는 오스테나이트를 급냉할 때 확산 없이 순간적으로 형성되는 초포화 고용체로 최고의 경도를 가진다. 트루스타이트와 솔바이트는 마텐자이트의 템퍼링(뜨임) 산물로서 탄화물 석출 정도에 따라 경도가 감소한다(트루스타이트는 미세한 세멘타이트 분산, 솔바이트는 더 조대한 구조).
오스테나이트는 상온에서 불안정하며 담금질 후 일반적으로 존재하지 않지만, 비교 기준상 가장 낮은 경도를 가진다.

"함유하고 있는 원소량과 무게가 변한다"는 원소의 종류와 양(조성)은 변태 전후에도 동일하므로, 동소 변태나 자기 변태의 과정에서 결코 일어나지 않는다.
동소 변태(allotropic transformation)와 자기 변태(magnetic transformation)는 모두 금속 내부의 물리적 구조나 자기적 성질이 변하는 현상이다.
- 자기적 성질 변화: 강자성 금속(예: Fe)의 큐리점에서 자기적 성질이 상실되므로 자기 변태의 정의 그 자체이다.
- 결정구조·격자상수 변화: 동소 변태 시 결정구조가 변함(예: Fe의 α→γ 변태)에 따라 격자상수도 함께 변하는 필연적 현상이다.


금속표면에 생성되는 산화물층은 두께에 따라 구분되는데, 약 3000Å 이하의 얇은 산화물층을 산화막(oxide film)이라 부른다. 스케일은 고온에서 형성되는 두꺼운 산화층(수십 마이크로미터 이상)으로 육안으로 보이는 검은색 또는 회색의 조대한 층이고, 슬래그는 용접이나 제련 과정의 부산물, 부식은 산화뿐 아니라 다양한 화학적 손상을 포괄하는 개념이다. 따라서 정답은 산화막이다.

경도시험 방법은 측정 원리에 따라 분류된다. 압입자를 이용하여 재료 표면에 압흔을 만들고 그 크기로 경도를 측정하는 방식은 브리넬 경도로, 1번이 정답이다. 2번 로크웰 경도는 압입 깊이를 측정하는 방식이지 반발을 이용하지 않으며, 3번 쇼어 경도는 반발 높이(진자의 반발력)를 이용하는 시험법이므로 순서가 맞지 않다. 4번 비커스 경도는 정사각뿔 다이아몬드 압입자를 사용한 압입 시험으로 스크레치 원리가 아니다.
시험편 표면이 매끈할수록 응력 집중과 균열 발생점이 줄어들어 피로한도가 높아지고 파괴까지 걸리는 시간이 길어진다. 시험편이 작을수록 피로한도가 높은 것은 치수효과이고, 구멍 같은 노치가 있으면 피로한도가 낮아진다. 일반적으로 온도가 올라가도 피로한도는 낮아진다.
자분탐상시험법은 자성재료에만 적용 가능하며, 검사 대상이 강한 자력에 의해 자화되어야 결함 부위의 자기장 왜곡을 탐지할 수 있다. Fe, Ni, Co는 모두 강자성재료(ferromagnetic material)로 자력선이 집중되어 자화가 용이하므로 자분탐상시험 적용이 가능하다. 반면 Cu(구리)는 반자성재료(diamagnetic material)로 자기장에 반발하는 성질을 가지며 자화되지 않아 자분탐상시험으로 결함검출이 불가능하다.