Залежно від вмісту вуглецю, температури нагрівання і швидкості охолодження в залізовуглецевих сплавах утворюється шість структурних складових: ферит, перліт, аустеніт, ледебурит, цементит і графіт.
Ферит — твердий розчин вуглецю в α-залізі з граничною концентрацією 0,02 % за температури 727 °С і 0,006 % вуглецю за температури 20 °С. Просторова ґратка фериту — об'ємоцентричний куб. Під мікроскопом вона має вигляд світлих зерен різного розміру (див. рис. 2.23, г). Ферит дуже м'який і має твердість 80 НВ, високі ударну в'язкість і пластичність. Пластичність фериту залежить від розміру зерна: чим дрібніші зерна, тим вища пластичність.
Перліт — евтектоїдна суміш зерен фериту і цементиту, відповідає повному розпаду твердого розчину аустеніту. При повільному охолодженні вміст вуглецю становить 0,8 %. Твердість перліту 160...260 НВ, міцність σΒ = 550... 1300 МПа, пластичність 5 = 5…20%.
Аустеніт — твердий розчин вуглецю в γ-залізі (з гранецентричною кубічною ґраткою). Найбільший вміст вуглецю в аустеніті за температури 1147 °С становить 2,14%. Зі зниженням температури до 727 °С вміст вуглецю зменшується до 0,8 %. Під мікроскопом аустеніт виявляється у вигляді світлих зерен з характерними подвійними лініями. Він має високу в'язкість, його твердість становить 170…220 НВ.
Ледебурит — евтектична суміш аустеніту і цементиту з вмістом вуглецю 4,3 %. За температури 727 °С аустеніт перетворюється на перліт, тому за температур, нижчих за 727 °С, ледебурит складається з перліту і цементиту. Твердість ледебуриту становить 700 НВ, він дуже крихкий. Ледебурит характерний для структури білих чавунів.
Цементит — хімічна сполука заліза з вуглецем (Fe3C), вміст вуглецю — 6,67 %. Він має високу твердість (800 Η В) і крихкість, пластичність його майже нульова. Цементит у сталях і чавунах буває у вигляді сітки на межах зерен або у вигляді вкраплень, які мають форму пластинок чи зерен.
У разі повільного нагрівання і витримування за високої температури він розпадається, виділяє вільний вуглець у вигляді графіту.
Графіт — кристалічна видозміна вільного вуглецю. Трапляється в чавунах і сталях після відпалювання. Міцність графіту дуже низька. Під мікроскопом графіт у сірому чавуні має вигляд пластинок різного розміру і форми.
Практичне застосування діаграми залізовуглецевих сплавів має велике значення при визначенні температури плавлення, кристалізації чавунів і сталей та температурних інтервалів для гарячої обробки сталі тиском, а найголовніше — при визначенні температури нагрівання сталі при різних видах термічної обробки.
Перліт, тому з« температур, нижчих за 727 °С, ледебурит складається з перліту і цементиту. Твердість ледебуриту становить 700 НВ, Він дуже крихкий. Ледебурит характерний для структури білих чавунів.
