Bainit adalah pola kristal mikro yang terbentuk dalam baja selama pemanasan. Ini dinamai Edgar C. Bain, seorang ahli metalurgi AS yang bekerja pada paduan dan perlakuan panas baja di Pittsburgh, Pennsylvania, di Amerika Serikat. Bainit terbentuk ketika austenit didinginkan dengan cepat. Austenit adalah alotrop, atau bentuk besi yang dikenal sebagai besi gamma, yang mengandung karbon dan struktur kisi kubus antara 1,670 ° hingga 2,552 ° Fahrenheit (910 ° hingga 1,400 ° Celcius).
Dua kondisi suhu yang unik harus ada untuk membentuk struktur mikro bainit. Austenit harus didinginkan cukup cepat sehingga perlit tidak terbentuk. Perlit adalah struktur berlapis bergantian dalam baja ferit dan sementit yang terbentuk ketika baja didinginkan secara perlahan, dan turun di bawah suhu 1,341° Fahrenheit (727° Celcius). Pendinginan dalam austenit juga harus ditunda cukup lama untuk mencegah terbentuknya martensit. Martensit adalah produk sampingan kristal yang sangat keras dan rapuh dari produksi austenit.
Jika pengolahan austenit dilakukan dengan benar dan baja bainitik terbentuk, maka akan muncul beberapa karakteristik dari perlit dan martensit. Ini memiliki beberapa kekerasan martensit yang ekstrim, serta struktur perlit yang keras. Struktur mikro bainitik terdiri dari ferit, seperti pada perlit, dan juga dispersi sementit yang sangat kecil.
Penggunaan varietas baja bainitik termasuk dalam industri pembangkit listrik karena kualitas ketahanan mulurnya yang unik. Mereka cenderung tidak berubah bentuk di bawah tekanan daripada jenis baja lainnya. Kualitas ini ditingkatkan dengan paduan baja dengan kromium dan molibdenum untuk meningkatkan kekerasan.
Variasi lain pada pembuatan baja bainitik adalah memasukkannya dengan partikel bukan logam, yang menghasilkan struktur mikro yang lebih tidak teratur. Ini disebut bainit berinti, atau ferit acicular, dan memiliki kemampuan lebih besar untuk membelokkan retakan daripada bainit tradisional. Penggunaan varietas ini termasuk dalam aplikasi struktural besar yang sering mengalami tekanan, seperti anjungan minyak dan jembatan.
Variasi jenis baja bainit yang dihasilkan sering dikategorikan sebagai bainit atas atau bainit bawah. Kisaran atas diproduksi selama proses pendinginan pada suhu antara 1,022 ° hingga 752 ° Fahrenheit (550 ° hingga 400 ° Celcius) dan menyerupai bentuk baja yang dikenal sebagai ferit Widmanstatten. Baja bainitic yang lebih rendah diproduksi pada tingkat pendinginan suhu 752° hingga 482° Fahrenheit (400 ° hingga 250 ° Celcius), di mana ia menyerupai morfologi acicular. Meskipun bainit bawah bukanlah bainit berinti khusus, komposisinya berada di antara struktur bainit atas dan martensit.