Изучая на Обуховском заводе причины брака орудийных стволов, Чернов открыл, что в нагреваемой стали происходят структурные превращения, т. е. изменения ее кристаллического строения в твердом состоянии, в результате которых изменяются и свойства стали. Он определил соответствующие этим превращениям температурные точки, известные теперь как «точки Чернова». Открытие критических температур позволило объяснить явления, происходящие при закалке стали, и точно назначать температуру нагрева под закалку в зависимости от состава металла.