铁合金资料是多种金属资料混合物，我们知路纯铁是一种软质资料，通常不能用作工程资料;将铁金属强化和转化为钢的重要步骤是参与少量的碳。在固态钢中，碳通常有两种大局。它要么是奥氏体和铁素体的固溶体，要么是碳化物。碳化物的大局可所以铁碳化物，也可所以合金元素如钛的碳化物。另一方面，在灰铸铁中，由于硅的存在抑造了碳化物的形成，碳以石墨片或簇的大局出现。

铁碳平衡图最能注明碳的影响。A-B-C线暗示液相点(即，暗示铁液起头凝固的温度，H-J-E-C线暗示固相点实现凝固的固相点。A-B-C曲线批注，随着铁熔体含碳量的增长，凝固温度降低。这就诠氏缢为什么含碳量超过2%的灰铸铁的加工温度要比钢低得多。例如,钢液含有0.77%的碳含量起头凝固在1475°C和齐全固体在1400°C。

从这个角度铁晶体都是分列并蕴含固溶中的所有碳。进一步冷却，在约727°C(1341°F)时产生戏剧性变动，奥氏体晶体转变为由铁素体和碳化铁交替组成的精密片状结构。这种微观结构称为珠光体，这种变动称为共晶转变。珍珠岩的钻石金字塔硬度约为每平方毫米200公斤力，而纯铁的DPH为每平方毫米70公斤力。

碳含量较低的冷却铁合金资料，例如，0.25%产生的微结构中含有约莫50%的珠光体和50%的铁素体;它比珠光体更柔软，DPH约为130。例如，碳含量超过0.77%的钢，其微观结构中含有珠光体和渗碳体;它比珠光体僵硬，DPH可能为250。对于很多铁合金资料来说，碳元素的参与让这些铁合金资料占有更多的物理机能。