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  相圖中的X軸是碳的含量,Y軸是溫度。圖中只標示一般比較常用到的部分,也就是碳含量在0%到6.67%的區域(只有少量合金的含量高過此值),碳含量6.67%約對應100%的碳化三鐵。相圖中代表性的位置用英文字母表示,有些標示方式會省略英文字母I,改用字母J表示。  其中折線ABCD是液相線,在液相線以上的部分為液體。折線AHIECF為固相線,低於固相線的部分為固體。在液相線和固相線之間的是糊狀、部分熔化的區域,其中包括δ鐵、γ鐵和碳化三鐵(FeC).有不同的濃度及比例。若合金冷卻到液相線下時,會漸漸的結晶。  隨著碳含量的不同,鐵碳合金中的鐵也會出現不同的同素異形體,像分別由δ鐵、γ鐵及α鐵形成的固溶體,對碳就有不同的溶解度,其原因是不同的晶格結構及晶格常數。像肥粒鐵就是由δ鐵或α鐵形成的固溶體,而奧氏體則以γ鐵為主。

  波來鐵和萊氏體不算是特別的相,只是一種相混合狀態(微結構)。波來鐵和萊氏體只會出現在穩定,或是亞穩定的系統中,例如緩慢的冷卻。若是快速冷卻(例如淬火)會形成馬氏體,是一種硬脆的結構。以下是在亞穩定的系統中,一些特殊的點、線及現象。

  以下是各金相的名稱,δ固溶體、γ固溶體及α固溶體分別是指肥粒鐵、奧氏體及肥粒鐵。  鐵碳化合物雪明碳鐵(FeC)也是一個相,但和上述鐵和碳混合的相不同,雪明碳鐵是中間相,雪明碳鐵會以三種不同的形式出現,但其化學成分是一樣的。 以下是一些相和相的混合物:

  鐵碳合金相圖中有三個等溫過程,分別是(線 HIB)、共晶(線 ECF)及(線 PSK)。  點 H:δ鐵素體中,最大碳溶解度的點 點 I:包晶 δ+L → γ  當鋼加熱或是冷卻的時候,會出現一些特性不連續變化的情形,主要有以下幾點。

  配合鐵碳合金相圖,可以清楚的回答一些有關鋼(可鍛的鐵碳合金,碳含量小於2.6%)及鑄鐵(不可鍛的鐵碳合金,碳含量大於2.6%)的特性問題。  基於上述原因,鐵碳合金相圖是在要了解鐵碳合金特性時,很重要的工具。
鐵碳合金相圖是鐵-碳二元合金系統的相圖。