Bainit je mikrostrukturni kristalni vzorec, ki nastane v jeklu med segrevanjem. Ime je dobil po Edgarju C. Bainu, ameriškem metalurgu, ki je delal na legiranju in toplotni obdelavi jekla v Pittsburghu v Pensilvaniji v Združenih državah. Bainit nastane, ko se avstenit hitro ohladi. Austenit je alotrop ali oblika železa, znana kot gama železo, ki vsebuje ogljik in kockasto strukturo rešetke pri temperaturah med 1,670° in 2,552° Fahrenheita (910° do 1,400° Celzija).
Za nastanek mikrostrukture bainita morata obstajati dva edinstvena temperaturna pogoja. Avstenit je treba ohladiti dovolj hitro, da ne nastane perlit. Perlit je izmenično večplastna struktura v jeklu iz ferita in cementita, ki nastane, ko se jeklo počasi ohladi in pade pod temperaturo 1,341° Fahrenheita (727° Celzija). Tudi hlajenje v avstenitu mora biti dovolj dolgo odloženo, da preprečimo nastanek martenzita. Martenzit je zelo trd, krhek kristalni stranski produkt proizvodnje avstenita.
Če je obdelava avstenita opravljena pravilno in nastane bainitno jeklo, kaže nekatere značilnosti tako perlita kot martenzita. Ima nekaj ekstremne trdote martenzita, pa tudi trdo strukturo perlita. Bainitna mikrostruktura je sestavljena iz ferita, kot pri perlitu, in tudi majhne disperzije cementita.
Uporaba bainitnih jekel je vključena v industrijo proizvodnje električne energije zaradi njihove edinstvene kakovosti odpornosti proti lezenju. Manj verjetno je, da se bodo deformirali pod napetostjo kot druge vrste jekla. Ta kakovost je izboljšana z legiranjem jekla s kromom in molibdenom za povečanje trdote.
Druga različica izdelave bainitnega jekla je, da se v njem dodajo nekovinski delci, ki povzročijo bolj neorganizirano mikrostrukturo. Temu pravimo jedrni bainit ali acikularni ferit in ima večjo sposobnost odklona razpok kot tradicionalni bainit. Uporaba te sorte vključuje velike konstrukcijske aplikacije, ki so izpostavljene pogostim obremenitvam, kot so naftne ploščadi in mostovi.
Različice glede vrst proizvedenega bainitnega jekla so pogosto razvrščene kot zgornji bainit ali spodnji bainit. Zgornji razpon nastane med postopkom hlajenja pri temperaturi med 1,022 ° do 752 ° Fahrenheita (550 ° do 400 ° Celzija) in spominja na obliko jekla, znanega kot Widmanstatten ferit. Spodnje bainitno jeklo se proizvaja pri temperaturi hlajenja od 752° do 482° Fahrenheita (400° do 250° Celzija), kjer je podobno igličasti morfologiji. Čeprav spodnji bainit ni posebej nukleiran bainit, je po sestavi nekje med zgornjim bainitom in martenzitnimi strukturami.