一、基本概念
1、铁碳合金：碳钢和铸铁的统称，都是以铁和碳为基本组元的合金
2、碳钢：含碳量为0.0218%～2.11%的铁碳合金
3、铸铁：含碳量大于2.11%的铁碳合金
4、铁碳合金相图：研究铁碳合金的工具，是研究碳钢和铸铁成分、温度、组织和性能之间关系的理论基础，也是制定各种热加工工艺的依据。
注：由于含碳量大于Fe3C的含碳量（6.69%）时，合金太脆，无实用价值，因此所讨论的铁碳合金相图实际上是Fe-Fe3C
二、组元
1、纯铁：纯铁指的是室温下的α-Fe，强度、硬度低，塑性、韧性好。
2、碳：碳是非金属元素，自然界存在的游离的碳有金刚石和石墨，它们是同素异构体。
3、碳在铁碳合金中的存在形式有三种：
●C与Fe形成金属化合物，即渗碳体；
●C以游离态的石墨存在于合金中。
●C溶于Fe的不同晶格中形成固溶体；
A. 铁素体：C溶于α-Fe中所形成的间隙固溶体，体心立方晶格，用符号“F”或“α”表示，铁素体是一种强度和硬度低，而塑性和韧性好的相，铁素体在室温下可稳定存在。
B. 奥氏体：C溶于γ-Fe中所形成的间隙固溶体，面心立方晶格，用符号“A”或“γ”表示，奥氏体强度低、塑性好，钢材的热加工都在奥氏体相区进行，奥氏体在高温下可稳定存在。
C. C与Fe形成金属化合物：即渗碳体Fe3C，Fe与C组成的金属化合物，Fe与C组成的金属化合物，含碳量为6.69％。以“Fe3C”或“Cm”符号表示，渗碳体的熔点为1227℃，硬度很高(HB＝800)而脆，塑性几乎等于零。渗碳体在钢和铸铁中，一般呈片状、网状或球状存在。它的形状和分布对钢的性能影响很大，是铁碳合金的重要强化相。碳在a-Fe中溶解度很低，所以常温下碳以渗碳体或石墨的形式存在。