Os diagramas de fases são montados com as curvas de variação da energia livre, em função de sua concentração em cada temperatura, indicando fases e microestruturas metaestáveis, ou seja, fora do equilíbrio termodinâmico.

Na concentração de 11,2% de Sb, durante a transformação líquido-sólido à temperatura de 251,20 ºC, há liberação constante do calor latente (quando em resfriamento), de forma semelhante à transformação de metal puro.

O diagrama de fases Pb-Sb é caracterizado por sua reação invariante, onde duas fases, líquido e ß, se transformam em duas novas fases α + ß. A composição indicada no diagrama (30% Sb) pode ser classificada como uma liga hipoeutética.

No ponto b indicado no diagrama, a fração de fase sólida ß primária é de aproximadamente 29%, com uma concentração de 3,5% de Sb.

As concentrações de soluto no líquido e no sólido ß, no ponto a, são aproximadamente de 95,5% de Sb e de 11,2% de Sb, respectivamente.

Nos processos de deformação plástica a frio, o encruamento se apresenta como um fenômeno que eleva a dureza do material, principalmente por mover suas discordâncias internas para regiões de elevadas energias. O tratamento térmico denominado recozimento alivia as tensões causadas por esse fenômeno.

Tratamentos térmicos de materiais cerâmicos frágeis podem melhorar sua resistência mecânica e sua resistência a choques térmicos. A têmpera do vidro, por exemplo, induz a tensões residuais, criando tensões de compressão na superfície e de tração no interior da peça. O tratamento de recozimento visa eliminar ou reduzir essas tensões residuais nos materiais cerâmicos.

Tratamento térmico para endurecimento de ligas metálicas consiste em aquecer a liga até a temperatura de solubilização para posterior resfriamento rápido e, em seguida, aquecê-la até uma temperatura intermediária, requerida para a formação dos precipitados finos da segunda fase. Esse tratamento pode ser aplicado para endurecimento de ligas metálicas cujos diagramas sejam monotéticos.

Em condições típicas, o recozimento de materiais poliméricos semicristalinos aumenta o módulo de elasticidade e o limite de escoamento, assim como reduz a ductilidade.

Ligas de Fe com teores de C entre 2,5% e 4%, ligados ao silício (Si), são comumente chamadas de ferros fundidos cinzentos. Essas ligas, sob a ação de forças de tração, apresentam um padrão na sua microestrutura que induz à formação de trincas no material. Portanto, essas ligas são frágeis e contraindicadas para uso como absorvedor de vibrações mecânicas.