γ鉄（ガンマ鉄）固溶体を「オーステナイト」といいます。
鋼（鉄とやく2％以下の炭素の合金）を常温から加熱すると、結晶構造が体心立方から面心立方に変わります。
この状態が「オーステナイト」です。
鋼をこのオーステナイト状態に加熱して、その温度から焼入れなどの熱処理操作をすると、冷却の家庭の違いで、元の状態と変わった組織状態に変化します。
それによって、鋼の機械的性質などの性質が変化します。
また、焼入れ後に変化しないで鋼中に残ったオーステナイト組織を「残留オーステナイト」といいます。
耐食性・耐酸化性に優れたオーステナイト系ステンレスは、固溶化処理をすると、常温でもオーステナイトの状態になります。
オーステナイト系ステンレス鋼を安定したオーステナイト状態にすると、比較的軟らかく、熱や薬品に強い鋼材になります。
これは、何度か紹介している、鉄-炭素の平衡状態図です。（WEBから引用）
この図の中段左側のγ固溶体（オーステナイト）がそれです。
例えば、1％Cの炭素鋼の１０００℃の状態は「オーステナイト」の状態になっています。
この図のように、ある成分の鋼を G－S－K の線の温度以上に加熱することで、相変化します。（これを熱処理用語で「変態する」といいます）
その状態からごくゆっくり冷やすと、面心立方のものが加熱前の体心立方晶になって柔らかい鋼になります。
例えば、炉の中でゆっくり冷やす操作を「焼なまし」と言い、柔らかくて延伸性の優れた状態になります。
そして、このオーステナイト状態から急冷（炭素鋼の場合は水冷）すると、体心正方晶の「マルテンサイト」という組織に変化して、非常に硬くなります。
この操作を「焼入れ」と言います。
通常、鉄-炭素２元系の鋼では、冷却する速度によって、それが早い順から、「マルテンサイト」「トルースタイト」「ソルバイト」「パーライト」などの組織に変化します。冷却速度が早いほど硬くなるというイメージです。
これはCCT曲線と言われるもので、冷却速度と硬さ（3桁の数字＝ビッカース硬さ）を示していますが、冷却速度が遅い状態で Psの線 を横切ると、硬さが急激に低下することがわかります。
鋼をもっとも柔らかい状態にする熱処理（＝完全焼なまし）は、通常30℃/Hr以下の冷却をする必要があります。
つまり、この図の秒速にすると、30÷60÷60≒0.008℃/sec で、この速度で冷却すると、一番右の線のように、220HV以下の硬さになることがわかります。
マルテンサイト以外はパーライトという組織の同族のものです。
冷却速度が遅くなっていくと、「トルースタイト」→「ソルバイト」→「パーライト」の順で、硬さが低下しています。
この「パーライト」とは、フェライト（Fe）と炭化物（セメンタイト）が層状になった組織をいいます。
その層状の組織が密になるにつれて、硬さが増します。
0.9%C鋼のパーライト組織（Metals handbookより）
高温でオーステナイトだった組織がすべて変態してしまうと話は簡単ですが、炭素鋼ではなく、焼入れ性を高める合金元素（Mn、Niなど）などを加えた合金鋼になると、焼入れ後にマルテンサイトなどに変態しないオーステナイトの組織が残ります。
これが「残留オーステナイト」です。
この残留オーステナイトは結晶粒界付近に残る場合が多く、オーステナイト自体は常温でも比較的柔らかい組織です。
残留オーステナイトが多いと、硬さが必要な鋼にとっては、好ましくない組織といえます。
ただ、ステンレス鋼の分類の1つである「オーステナイト系のステンレス（例えばSUS304など）」などでは、オーステナイトの特徴を活かした ①常磁性であること ②耐熱・耐食・耐薬品性などの優れること … という特徴を持つようになります。
これらの鋼は、オーステナイト化温度（鋼種によって異なりますが、1000－1100℃程度）から急冷する固溶化処理（溶体化処理）をすると、組織の全部が常温でもオーステナイトの状態になります。
このために、常温でオーステナイトになっていると、比較的柔らかく、耐食性などに優れすので、工業製品だけではなく、錆びにくくて装飾性に優れるので、家庭用品などに多くが使用されています。
【ステンレス鋼は硬い？？？】
余談ですが、しばしば、オーステナイト系のステンレス鋼板でも、「ステンは硬い」という言葉を聞きます。
例えば、SUS304の0.1ｍｍステンレス鋼板と、例えば、軟鋼板SS400の0.1ｍｍ鋼板をハサミで切ってみるとわかるのですが、ステンレス鋼板のほうが切りにくいでしょう。
これは、主に「鋼板の硬さの違い」によるためです。
例えば、通常に使用する状態の硬さは、軟鋼板が100HV、SUS304が180HV 程度です。
だから、合金元素が多いSUSは軟鋼板よりも硬さが高いものが多いためで、ステンレス鋼だから硬いということではありません。
ちなみに、流し台のシンクに使われるフェライト系ステンレス（SUS430）は150HV程度と、SUS304より少し軟らかいのですが、自動車などの鋼板（HT80）は260HVとかなり硬く、もちろん焼入れ鋼などはハサミで切ることもできません。
軟鋼板はかなりやわらかいということですが、逆に鉄鋼以外ではアルミ板が30HV程度、純銅板が80HV程度ですので、同じ厚さでは鉄鋼の強度がすごいことがわかります。
ここでは詳しく説明しませんが、さらに、特に冷間圧延された薄い鋼板では、加工硬化による硬さが加わって、非常に硬くなっています。
これらが強さや寿命に関係するのですが、これらを合わせて考えると、鋼の面白さがでてきます。
