铁碳合金是广泛使用的金属材料，有着悠久的历史。以前的铁器工具的冶炼和制作，凭借的是经验，性能很不稳定。
后来人们发现了铁碳相图，对铁碳合金的认识越来越深入，对钢铁材料的性能也能精准控制。知道今天，铁碳合金相图仍然是人们研究铁碳合金的重要工具。铁碳合金相图见图1。
1、相图中一些点、线、区说明
相图中液相线为ABCD，温度高于此线，合金为液态。固相线为AHJECF，温度低于此线，合金为固态。
相图中有5个单相区：ABCD连线以上为液相区；（L）
AHNA连线封闭区为δ固溶体区（δ）；
NJESGN连线封闭区为奥氏体区(A或γ）；
GPQG连线封闭区为铁素体区(a或F）；
DFKL为渗碳体区(Fe3C或Cm）。
在相邻的单相区之间，还有7个两相区，分别是：L+δ，L+γ，L+Fe3C，γ+δ，γ+a，a+Fe3C，γ+Fe3C。
铁碳相图上有三条水平线：HJB包晶转变线；ECF共晶转变线；PSK共析转变线。
2、包晶转变（图1中HJB线）
从相图可知，在1495°C时，成分为wc=0.53%的液相与wc=0.09%的δ铁素体发生包晶反应，生成wc=0.17%的奥氏体。
什么是包晶反应？就是在一定的温度下，一定成分的固相与一定成分的液相相互作用，形成另一个一定成分固相的过程。
3、共晶转变（图1中ECF线）
在1148°C时，成分为wc=4.3%的液相转变为wc=2.11%的奥氏体和渗碳体的过程，称为共晶转变。从相图可以看出，wc=2.11~6.69%的铁碳合金，在1148°C时都要发生共晶转变。
图2
这种转变组织是混合物，称为莱氏体，见图2。这种组织的特点是，渗碳体是连续分布的相，奥氏体呈颗粒状分布在渗碳体基体上。因为渗碳体比较脆，所以莱氏体也是比较脆的组织。
4、共析转变（图1中PSK线）
在727°C时，成分为wc=0.77%的奥氏体转变为wc=0.0218%的铁素体和渗碳体混合物，这种转变即为共析转变。
图3
共析转变的铁素体和渗碳体是呈片状相互平行交错排列的，也称为珠光体，用符号P表示，见图3。
碳含量wc>0.0218%的铁碳合金在共析线温度恒温，都会发生共析转变。
